Terug naar overzicht

Inertie of massatraagheid van grote invloed op de aandrijving

Wat als er een groot verschil is tussen de load en motor massatraagheid?
In dit artikel bespreken we aan de hand van een video waarom het belangrijk is dat beiden in een goede verhouding zijn. Door middel van een tandwielkast is dit goed op te lossen en heeft als voordeel dat er een lichtere, meer nauwkeurige aandrijving gebruikt kan worden.

Een van de energieconversies die wordt gebruikt in bijna alle machines is de overgang van elektriciteit naar beweging. Het hulpmiddel om dit om te zetten staat bekend als een “elektromotor”. In grote lijnen worden toepassingen met elektromotoren onderverdeeld in S1 (continu draaiende motor) en S5 (intermitterend draaiende motor, inschakelduur minder dan 60% en minder dan 20 minuten continue). Met name bij S5 bedrijf is het belangrijk om goed naar de massatraagheidsverhoudingen te kijken.

Video inertie verschil

Onderstaande voorbeeldvideo is een S5-applicatie.

Heb je ooit zoiets meegemaakt zoals bij machine 1?
Dit probleem ontstaat omdat er een groot verschil is tussen de gebruikte I_L (load inertia) en I_M (Motor inertia). Wat is een goede verhouding van I_L en I_M om de beweging perfect te maken zoals machine 2? Dit is een beetje verwarrend omdat er een aantal antwoorden zijn : De last lichter maken, een zwaardere motor nemen, een overbrengverhouding introduceren, dempers, etc. etc.. Wij berekenen de overbrengverhouding als volgt:

Optimale massatraagheid berekenen

Voor een optimale massatraagheidsverhouding geldt de empirische –en dimensie loze- regel:

J_L/ i² <= 4 J_M

J_L = Massatraagheid van de last, J_M = Massatraagheid van de motor en i = overbrengverhouding. De meest ideale situatie voor het systeem is als voldaan wordt aan: J_L/ i² = J_M.

Uit de bovenstaande vergelijking volgt volgens velen dat het verzwaren van de motor of het instellen van de J_L op de servomotorparameters het probleem kan oplossen. Die beslissing is enkel correct als het traagheidsverschil niet te groot is. Maar wat als het verschil tussen J_L en J_M veel groter is? Hoe zwaar moeten we dan de elektromotor kiezen?

Met de formule J_L/ i² <= 4 J_M kunnen we maximale resultaten behalen met een relatief kleine motor door gebruik te maken van een tandwielkast met overbrengingsverhouding i.

Massatraagheid praktijkvoorbeeld

De toepassing uit de video heeft een belasting van ongeveer 200 kg en moet deze 180 graden draaien in 1 seconde. Machine 1 wordt aangedreven door alleen een motor, machine 2 met een motor met tandwielkast.  Van de laatste zijn de motorspecificatie slechts 750 watt bij 3.000 rpm. Een lichte, nauwkeurige en stabiele aandrijving.  Interessant toch?

Neem contact op met Apex Dynamics voor advies met betrekking tot problemen met uw toepassing, we helpen u graag verder.