モータの選定

質問

Φ４００、Ｌ２５０のロール状の物をモータで回転させたいと
思っております。（モータは横方向に設置）
モータはサーボモータで「低格トルク：３Ｎ・ｍ」
「最高トルク：９Ｎ・ｍ」「回転数：３０００ｒｐｍ」のを
使用予定です。
モータはトクルがどれぐらいあって、いくつの減速機を取り付ければ
いいのでしょうか？

回答No.3

pon_1955

No.2です。2000mm/secというのはロール表面の周速で、2Gというのはロール表面における遠心力でしょうか？もしそうなら、ロールの回転数は、2(m/sec)/0.2(m)=10(rad/sec)で、負荷トルク =0.25(m)×13(N)=3.25(Nm) ですから、必要なパワー=10(rad/sec)×3.25(Nm)=32.5(W)です。一般的なサーボモータの定格回転数は3000rpmですが、それではかなりやかましいので、1000rpm以下で使うといいでしょう。1000(rpm)→2π×1000/60=104.7(rad/sec)ですから、減速比=104.7/10≒10。
　必要なトルクの計算精度にもよりますが、100W～400Wのサーボモータに、10程度の減速機をつければ、OKでしょう。
　一方、用意されているモータは、定格トルク=3(Nm)、定格回転数 = 3000(rpm) → 2π×3000/60=314(rad/sec)ですから、定格出力=314(rad/sec)×3(Nm)=942(W)です。一定速度で回せばいいだけなら、減速機のパワーロスを考慮しても、十分すぎる余裕があります。
　一定速度で回すのではなく急加速、急減速が必要なら、慣性モーメントの値と加減速の大きさについての考慮が必要になります。

回答No.2

pon_1955

まず、以下の点を明確にする必要があります。
　１）ロール状の物の慣性モーメント。単位：ｋｇ・ｍ＾２
　２）回転抵抗はどのようなもので、大きさはどのくらいか。　単位：Ｎ・ｍなど
　３）回転数は？　単位：ｒｐｍなど。
　４）必要な加速度、あるいは運転パターンは？

補足

(1)慣性モーメントはまだ計算しておりません。
(2)モータから２５０ｍｍ離れた所で、１３Ｎは欲しいと思います。
(3)(4)このモータを使って２０００ｍｍ／ＳＥＣの速度を希望致します。
　加速度は２Ｇが希望。

回答No.1

Tori_30

仕事させないで、ただ回転させるだけならトルクなんていらないですよね。
まあ、許容慣性モーメントってのが大抵モータには設定されてますが、それはそういう制動に耐えられるかどうかの指標みたいなもんですからね。（慣性モーメントが支配的になるならモータに不具合が出たりする。熱持ったり。）
でも、回す分には回せるはずです。理屈的には。（力を少しずつでも掛け続ければ加速し続ける）

問題になるのは起動トルクでしょう。これをクリアしてるならどんなに出力の低いモータでも回せます。で、軸受とかを使うなら起動トルクは無視出来る範囲だと思います。

慣性モーメント計算してみると良いんじゃないですか？
計算方法は各メーカーさんから提供されてますからそれを使って。で、許容慣性モーメントはモータの諸元に乗ってるからそれ見て。
減速機は回転数から求めれば良いと思います。（ただ回すだけならトルクはいらないから。）
あと、何秒で定常回転（この場合だと３０００rpmってこと？）に達して欲しいか？でしょうね。いくら時間が掛かっても良いならトルク要らないし、何秒以内にとかあるんならそれに応じたトルクが必要ですよね。（力が強い方が加速度を大きく出来る）

もし、仕事をさせたいなら、その仕事に応じた出力、トルクが必要なのは言うまでもありません。