Sürekli Tork ve Tepe Tork: Görev Döngüsü, Termal Sınır ve Tork-Hız Eğrisi

Her BLDC motorun teknik şartname sayfası tek bir resme indirgenir: hız yükseldikçe düşen bir çizgi, tork-hız eğrisi. Aynı resim, düzenli olarak birbirine karıştırılan iki sayıyı taşır: sürekli tork, yani motorun termal anma değerin içinde kaldığı sürece koruduğu tork, ve tepe tork, yani kısa bir pencere boyunca verebildiği ve artık devam ettiremediği tork. İkisini ayırt etmek, tork-hız eğrisini çizildiği gibi okuma meselesidir: kendisine bağlı termal bir soru bulunan elektriksel bir sınır olarak. Bu yazı o çizgiyi altı CubeMars modülü boyunca izliyor - 64:1 dişlendirilmiş bir eklem aktüatöründen doğrudan tahrikli bir gimbal motoruna kadar - ve eğrinin neyi vaat ettiğini, neyi belirsiz bıraktığını ve arkasındaki sayıların nasıl sorgulanacağını ortaya koyuyor.

Bir Tork-Hız Eğrisinin Gösterdikleri

Bir tork-hız eğrisi çıkış torkunu dönme hızına karşı çizer. Tork dikey eksende, hız yatay eksende yer alır ve motorun çalışma bölgesi solda yüksekten başlayan - düşük hız, yüksek tork - ve yüksüz hızda hız eksenini kesinceye kadar sağa doğru düşen bir çizginin altında kalır. İlke olarak çizginin altındaki her nokta, motorun çalışabileceği bir tork ve hız bileşimidir. Çizginin kendisi sınırdır ve bir seçim mühendisinin bir teknik şartnameyle yaptığı her şey o sınırı doğru okumaktan başlar - bu yazının geri kalanı da tam olarak bunu altı gerçek modülün tork-hız eğrisi satırları üzerinde uygular.

İki eksen ve iki sınır

Resmi iki ayrı sınır biçimlendirir. Birincisi elektrikseldir. Rotor daha hızlı döndükçe sargılarda üretilen zıt elektromotor kuvvet yükselir, fazlara akım sürmek için kalan gerilim payı daralır ve sürücünün koruyabildiği tork düşer. Aşağı doğru eğimin kökeni budur. İkinci sınır termaldir. Bakır direncin içinden geçen akım sargılara ısı bırakır; bir dişli kutusu kendi sürtünme kayıplarını ekler; ve her bileşenin, malzemelerin - yalıtım, mıknatıslar, yağlayıcı - ayakta kalması için aşmaması gereken bir sıcaklığı vardır. Bir tork-hız eğrisinde bu iki sınırın yalnızca ilki çizilir. Yayımlanan sürekli tork anma değeri, bir modülün üreticinin belirttiği çalışma ve termal koşullar altında sürdürmek üzere şartnamelendirildiği torku tanımlar: elektriksel sınırlar belirli bir hızda kullanılabilir torku kısıtlar, termal sınırlar bu kapasitenin zaman içinde ne kadarının sürdürülebileceğini kısıtlar ve entegre bir aktüatörde dişli kutusu kayıpları ile sürücü ya da bileşen sınırları da kullanılabilir sürekli bölgeyi biçimlendirir. Bir eklemin tüm gün boyunca dayanabileceği bir değeri, yalnızca kısa süreliğine uğrayabileceği bir değerden ayıran satır işte budur.

Bu nedenle yalnızca elektriksel sınırdan çizilmiş bir tork-hız eğrisi iyimser bir belgedir. Sürücünün motoru yapmaya zorlayabileceği şeyi yanıtlar; motorun buna ne kadar süre devam edebileceğini yanıtlamaz. Yanıtın termal yarısı ayrı satırlarda - anma akım, sıcaklık artışı, görev döngüsü - ve sürekli tork değeri ile tepe tork değeri arasındaki boşlukta yaşar. Bir tork-hız eğrisini okumak iki yarıyı birlikte okumak demektir ve çizginin kendisinin gizlediği yarı ikincisidir.

Çizgi neden aşağı doğru eğimlidir

Bir tork-hız eğrisinin eğimi motorun bir zayıflığı değildir; sabit bir veri yolu geriliminin sonucudur. Durma halinde zıt elektromotor kuvvet sıfırdır, dolayısıyla sürücünün hızın ürettiği bir gerilimi aşması gerekmez. Orada ulaşılabilen akım ve tork yine de kontrolcü, sargı direnci, sürücü akım sınırı ve çalışma koşulları tarafından kısıtlanır. Hız yükseldikçe zıt elektromotor kuvvet besleme geriliminin daha fazlasını tüketir, akım sürmek için daha azı kalır ve kullanılabilir tork, iki gerilim dengelenip geriye akım kalmayıncaya kadar kabaca doğrusal olarak düşer: söz konusu kesişme noktası yüksüz hızdır. Besleme gerilimi değiştirildiğinde tüm çizgi onunla birlikte hareket eder; aynı motorun tek bir teknik şartnamede birkaç farklı tork-hız eğrisi yayımlamasının nedeni de budur.

Çerçevesiz iç rotorlu RI80 V2.0, etkiyi üç veri yolu gerilimi boyunca gösterir. Yayımlanan yüksüz hızlar 24 V'ta 1480 rpm, 36 V'ta 2220 rpm ve 48 V'ta 2960 rpm'dir - aynı stator ve rotor, besleme yükseldikçe her biri hız ekseni boyunca daha ileri uzanan üç tork-hız eğrisi olarak çizilir. Yayımlanan anma hızlar da aynı yönde hareket eder: 1135, 1785 ve 2430 rpm. 24 V eğrisine göre şartnamelendirilmiş bir modül, 48 V eğrisinin vaat ettiği hızlara ulaşmaz ve veri yolu gerilimi olmadan okunan bir tork-hız eğrisi yarım bir belgedir.

Sürekli Tork - Tepe Tork: Çizginin Yeri

Sürekli tork, sıcaklığı tırmanmak yerine oturduğu sürece motorun koruduğu değerdir - bir makinenin termal anma değerin içinde, tüm çalışma seansı boyunca taşıyabileceği yük. Tepe tork geçici bir paydır: bir eklemin hızlandığı, bir bacağın yerden ittiği, bir tutucunun bir yükü yakaladığı kısa aralıkta kullanılabilir olan tork. İki değer, aynı tork-hız eğrisinin farklı maruz kalma sürelerindeki iki okumasıdır ve ikisini birbirine karıştırmak eklem tasarımındaki en yaygın boyutlandırma hatasıdır. Tepe torka göre boyutlandırılan bir modül, yük sürekli olduğunda aşırı ısınır; yalnızca sürekli torka göre boyutlandırılan bir modül ise görevin gerektirdiğinden daha ağır ve daha yavaş olabilir. Bir robot eklemi için çizilmiş bir tork-hız eğrisi tam olarak şu soruya karşı okunur: çizginin ne kadarı içinde yaşanabilir ve ne kadar süreyle.

Altı modül genelinde tepe torkun anma torka oranı

Bir tork-hız eğrisinin yayımlanan tepe tork satırı yayımlanan sürekli tork satırına bölündüğünde, bu yazıda karşılaştırılan altı modül dar bir bantta yer alır. Aritmetik şöyle yürür: AK80-64 KV80 üzerinde 48 Nm'ye bölünen 120 Nm, yani 2.5; AK60-39 V3.0 üzerinde 24'e bölünen 72, yani 3.0; AK10-9 V3.0 üzerinde 18'e bölünen 53, yaklaşık 2.9; AKE40-6 üzerinde 1.8'e bölünen 5.5, yaklaşık 3.1; RI80 V2.0 üzerinde 1.45'e bölünen 4.1, yaklaşık 2.8; ve GL60 II üzerinde 0.6'ya bölünen 1.5, yine 2.5. Bunlar, satır olarak yayımlanmak yerine yayımlanan değerlerden hesaplanan türetilmiş oranlardır ve bu örneklem genelinde türetilmiş tepe/anma oranı yaklaşık 2.5 ile 3.1 arasında değişir. Aralık bu altı modülü tanımlar, evrensel bir şartname bandını değil. Oran; sürücünün izin verdiği tepe akıma, o akımın akmaya ne kadar süre izin verildiğine, modülün termal kütlesine ve soğutmasına, dişli kutusu ile çıkış kademesinin mekanik sınırlarına ve üreticinin anma ve tepe tork için uyguladığı tanımlara bağlıdır. Başka bir modül değerlendirilirken bu aralık geçer/geçmez ölçütü olarak ele alınmak yerine, o tanımların yayımlanmış süre ya da termal test koşullarıyla birlikte kontrol edilmesi gerekir.

Ekstra tepe torkun geldiği yer mıknatıslanma değil akımdır. AK60-39 V3.0, 17 A tepe akıma karşı 4.5 A anma akım yayımlar; AK10-9 V3.0, 31.9 A'ya karşı 10.7 A; AKE40-6, 8 A'ya karşı 2.5 A. Bir modül tepe bölgesine girdiğinde manyetik devre güçlenmez - sürücü yalnızca daha fazla akım iter ve karşılaştırılabilir koşullardaki belirli bir sargı için bakır kaybı yaklaşık olarak akımın karesiyle artar. Dolayısıyla üç kat akımla çalışma kabaca dokuz kat sargı kaybı anlamına gelir; tepe bölgesinin süreyle sınırlı olmasının ve sürekli bölgenin olmamasının nedeni budur. Bununla birlikte tepe/sürekli tork oranı doğrudan bir akım oranı olarak okunmamalıdır: tork sabiti, anma tanımları, sürücü sınırları ve değerlerin ölçüldüğü dişli kutusu tarafı, burada karşılaştırılan modüller genelinde farklılaşır. Geçerli olan şey ödünleşimin yönüdür - ekstra tork ekstra akımla satın alınır ve akımın bedeli ısıyla ödenir.

Bu maliyetin seçim sonuçları - bir eklemin gerçekte ne kadar tork istediği ve termal bütçenin nereye gittiği - Yüksek Torklu Robotik Aktüatör Nasıl Seçilir yazısında ayrıntılı olarak işlenir; o yazı aynı sorunun yüksek tork ucunu boyutlandırma tarafından ele alır.

Anma Tork, Durma Torku ve Termal Yol

Anma tork ve sürekli tork, bu sınıftaki teknik şartnamelerin çoğunda birbirinin yerine kullanılır ve pratik seçim için aynı iddia olarak okunabilir: modülün kararlı termal durumda çalıştığı tork, bir makinenin içinde yaşayabileceği tork-hız eğrisinin düz bölgesi. Durma torku farklıdır. Maksimum akım altında sıfır hızdaki torktur - tork-hız eğrisinin sol üst ucu - ve bir BLDC motorun sargılarında yalnızca kısa süreliğine işgal edilebilecek bir noktadır, çünkü sıfır hız, dirençsel ısınmanın en yüksek olduğu sırada rotordan gelen konvektif soğutmanın hiç olmaması demektir. Durma torkunu tutan bir motor, üstüne mil takılmış bir ısıtıcıdır. Yanında bir süre basmadan durma değeri basan teknik şartnameler, bir çalışma noktası değil bir elektriksel sınır basıyor demektir.

Isı nereden geliyor

Dişli bir aktüatörün içinde üç ısı kaynağı bulunur ve her biri tork-hız eğrisinin farklı bir köşesinde baskındır. Bakır kayıpları akımın karesiyle ölçeklenir ve düşük hız ile yüksek torkta - tepe bölgesinde - baskındır. Demir kayıpları hız ve akıyla ölçeklenir ve motor hafif yüklüyken bile oluşurlar. Dişli kutusu kayıpları iletilen torku ve oranı izler ve sargı yerine gövdeye düşerler; bu önemlidir, çünkü gövdenin ve sargının termal zaman sabitleri farklıdır. Her kaynaktan ortam havasına giden termal yol - stator, gövde, montaj flanşı üzerinden - bunların her birinin ne kadar hızlı biriktiğine karar verir. Alüminyum bir çerçeveye cıvatalanmış bir modül, basılı bir brakete asılmış durumdaki aynı modülden farklı ısı atar ve bu koşulların hiçbiri tork-hız eğrisinde görünmez.

Eğri okumanın dürüst sınırı burasıdır. Yayımlanan sürekli tork değeri üretici test koşullarında ölçülür; bunlar genellikle belirtilen bir montajı ve belirtilen bir ortam sıcaklığını ifade eder ve teknik şartname bunları nadiren yeniden belirtir. Uygulamanın bu koşullardan saptığı yerde kullanılabilir sürekli tork değeri hareket eder ve yön aşağı doğrudur. Montaj kalitesine yanıt veren satırın tepe satırı değil sürekli tork satırı olmasının nedeni de budur.

Veri yolu gerilimi tüm eğriyi hareket ettirir

Anma satırları besleme gerilimiyle değişir ve RI80 V2.0 bunun tam resmini yayımlar: 24, 36 ve 48 V karşısında 1135, 1785 ve 2430 rpm anma hızlarla birlikte 1.45 Nm anma tork. GL60 II KV28 aynı etkiyi tek bir sayfada iki panel olarak yayımlar. 16 V çalışma geriliminde gimbal motor 1 Nm tepe tork ve 153 rpm anma hız listeler; 24 V paneli 1.5 Nm ve 319 rpm listeler. İki panel aynı motor kütlesini ve aynı 24N28P düzenlemesini bildirirken farklı anma hız ve tepe tork değerleri yayımlar; yayımlanan tork-hız eğrisinin her okumasına belirtilen besleme geriliminin dâhil edilmesinin nedeni budur. Üretici test koşullarının bunun dışında karşılaştırılabilir olup olmadığı sayfada belirtilmez; bu doğrulanmadan farkın tamamı yalnızca gerilime atfedilmemelidir. Benzer motorlar hakkında iki teknik şartname arasında uyumsuzluk görüldüğünde, eğrinin hangi veri yolu geriliminde çizildiği kontrol edilecek ilk şeyler arasındadır.

48 V bir veri yolu üzerinde aynı fizik hızları yükseltir ve sistem resmini motorun ötesine geçen biçimlerde değiştirir; bu kısıtlar - besleme kullanılabilirliği, güvenlik, sürücü uyumluluğu - 48 V Robotik Aktüatörler: Modeller, Faydalar ve Sistem Kısıtları yazısında ortaya konur.

Görev Döngüsü: Tepe Tork Ne Kadar Sürer

Bir süre belirtilmeden verilen tepe tork değeri, saati olmayan bir vaattir ve tork-hız eğrisinin kendisi zaman konusunda sessizdir: sürücünün komut verebileceği şeyi gösterir, bunun ne sıklıkla ya da ne kadar süreyle yapılabileceğine dair hiçbir şey söylemez. Süreyi termal artış belirler: sargı, akımın karesine bağlı bir hızla sınırına doğru ısınır ve sıcaklık oraya vardığında tepe bölgesi biter. Bu sınıftaki çoğu modül sayfası bunun için tek bir sayı basmaz, çünkü dürüst yanıt modülün termal olarak nereden başladığına, nasıl monte edildiğine ve tepe olayları arasında ne olduğuna bağlıdır. Görev döngüsü, bir tork-hız eğrisinin elektriksel yarısı ile termal yarısı arasındaki köprüdür ve bir yük profilinin modül sınırlarıyla karşılaştığı yerdir. Sayfaların yayımladığı şey akıl yürütmek için yeterlidir: kararlı çapa olarak sürekli değer, ısınmanın çarpanı olarak akım ikilisi ve bazı sayfalarda sürdürülen bölgeyi doğrudan betimleyen ölçülmüş çalışma noktaları.

Bir sıcaklık artışı tablosunu okumak

AKE40-6 KV90 sayfası, çizilmiş bir eğri yerine ölçülmüş çalışma noktaları listeler: 260 rpm'de 1.5 Nm, 233 rpm'de 2 Nm ve 206 rpm'de 2.5 Nm. Üç nokta birlikte okunduğunda, sürdürülen torkun bildirildiği hız düştükçe yükseldiğini gösterir. Bu üç tork ve hız bileşiminde bildirilen çalışma performansını betimlerler. Tek başlarına eksiksiz bir tork-hız eğrisi, bir tepe tork süresi şartnamesi ya da bir görev döngüsü sınırı değillerdir ve sayfa bunların arkasındaki test süresini, montajı veya ortam koşullarını yayımlamaz. Noktalar yayımlanan 1.8 Nm sürekli ve 5.5 Nm tepe değerlerin karşısına konmadan önce, bu anma değerlerin her birinin arkasındaki tanımların ve test koşullarının üreticiyle doğrulanması gerekir. Sayfanın sunduğu şey olağandışıdır: tek bir manşet sayı yerine ölçülmüş noktalar; tork-hız eğrisinin sürdürülen bölümü bunlardan varsayılmak yerine akıl yürütülerek çıkarılabilir.

Hareket hâlindeki bir makine için görev döngüsü yürüyüş aritmetiğidir. Dört ayaklı robotun bir bacağı destek fazı sırasında yüksek tork, salınım sırasında neredeyse hiç tork istemez; dolayısıyla eklem her adımın bir bölümünü tepe bölgesinde, kalanını soğuyarak geçirir - bu bütçenin tam bir yürüyüş çevrimi boyunca nasıl çizildiği ve motorların tork, hız ve termal sınırlarına ne yaptığı Dört Ayaklı Robot için BLDC Motor Seçimi: Tork, Hız ve Termal Sınırlar yazısında ayrıntılı olarak işlenir. Aynı aritmetik bir yükü yakalayan bir manipülatörü, bir adım değişikliğine destek olan bir dış iskeleti ya da yükü sabit değil bir olay dizisi olan herhangi bir uygulamayı yönetir. Bir yürüyüşün oturduğu değer her şeyden önce bir sürekli tork gereksinimidir, ikinci olarak bir tepe tork gereksinimidir ve ikisinden yalnızca birincisi tork-hız eğrisinin içinde yaşanabilecek bir yerdir.

Gerçek Teknik Şartnamelerde Bir Tork-Hız Eğrisini Okumak

Teknik özellik tabloları tork-hız eğrisini satırlara sıkıştırır ve okuyucu her satırın dişli kutusunun hangi tarafında ölçüldüğünü ve her satırın hangi veri yolu gerilimini varsaydığını bilmedikçe bu sıkıştırma bağlamı kaybeder - bir tork-hız eğrisinin bir tablo hücresinde taşıyamayacağı iki bağlam parçası. Aşağıdaki sürekli tork ve tepe tork satırları yayımlandığı şekliyle aktarılmıştır. Altı modül tüm spektrumu kapsar - derin 64:1 bir indirgeme kademesi, ortada 39:1, sığ 9:1, yarı doğrudan tahrik 6:1 ve hiç kademesi olmayan iki doğrudan tahrik motoru - ki bu da tabloyu tek başına bir okuma alıştırmasına dönüştürür.

Tek bir şartname kümesi olarak altı modül

Her üretici ürün sayfasında yayımlandığı şekliyle satırlar; çoklu gerilim değerleri basıldığı gibi aktarılmıştır: AK80-64 her veri yolu gerilimi için bir anma hız, RI80 ise her veri yolu gerilimi adımı için bir anma hız yayımlar. Dört entegre aktüatörün anma hızları, indirgeme kademesinin arkasında alınmış çıkış tarafı değerlerdir; iki doğrudan tahrik motoru ise motor tarafı hızlar yayımlar. KV değerini model adları taşır, dolayısıyla ayrı bir KV sütunu verilmez. Bu değerler alıntılanan üretici sayfalarından aktarılmıştır; anma tanımları ve test koşulları modeller arasında farklılık gösterebilir ve bu sayfalarda tepe tork bir süre belirtilmeden yayımlanır; dolayısıyla tablo kontrollü bir performans kıyaslaması değil bir şartname karşılaştırmasıdır. Değerler sistem boyutlandırmasında kullanılmadan önce çalışma koşulları ve ölçüm sınırları doğrulanmalıdır.

Tork sütunları aşağı doğru okunduğunda indirgeme öyküsü kendini anlatır. AK80-64, sargı ile çıkış arasında 64:1 bir planet kademesi durduğu için 850 g'lık bir gövdeden 48 Nm sürekli ve 120 Nm tepe tork yayımlar. 940 g ile daha büyük ve daha ağır bir modül olan AK10-9 V3.0 daha az tork yayımlar - 18 Nm sürekli ve 53 Nm tepe - çünkü 9:1 kademesi daha az çoğaltır ve bunun yerine hız satın alır: 24 V veri yolu üzerinde AK80-64'ün derin ucundaki 23 rpm'ye karşı 235 rpm anma çıkış hızı. İki sütun da daha iyi değildir; bunlar farklı eklemler için seçilmiş, aynı tork-hız eğrisinin farklı noktalarıdır. İnsansı bir robottaki bir diz ile bir al-yerleştir kolundaki bir omuz, resmin farklı köşelerini ister.

Sahada AK80-64 ve AK10-9 V3.0 tam olarak bu rollerde görünür - yukarıdaki vaka çalışması ikisini bir rehabilitasyon araştırma platformunda eşleştirir; derin oranlı modül burada yüksek yüklü eklemlerde 48 Nm sürekli torkunu sağlar, sığ oranlı modül ise çıkış hızının önemli olduğu yerde hizmet eder. AKE40-6 aynı ailenin giyilebilir ucunu kapsar ve dış iskelet eklemi tartışmasındaki yeri AKE40-6 KV90 ve AKE50-8 KV110: dış iskelet için kompakt QDD aktüatörleri yazısında ortaya konur.

Yayımlanan değerler kendi kendini doğrulamadığında

Bir teknik şartnamenin anma satırları birbirine karşı kapanmalıdır: anma tork anma hızla ve 0.10472 ile - rpm'yi saniyede radyana çeviren çarpan - çarpıldığında sonuç yayımlanan anma gücün yakınına düşmelidir. AK60-39 V3.0 temiz kapanır: 70 rpm'deki 24 Nm sürekli torku, yayımlanan 176 W'a karşı yaklaşık 176 W verir. AK80-64 daha az düzenlidir. 220 W anma güç ile 24 V'ta 23 rpm ve 48 V'ta 48 rpm anma hızlar yayımlar; aritmetik ilk noktada yaklaşık 116 W, ikincisinde yaklaşık 241 W verir ve yayımlanan değer iki veri yolu noktasından herhangi biriyle eşleşmek yerine ikisinin arasında oturur. Yayımlanan satırlar, anma güç değerin ile gerilime özgü iki tork ve hız noktasının aynı çalışma koşuluna mı işaret ettiğini ortaya koymaz; dolayısıyla fark, belgelenmemiş bir test koşuluna atfedilmek ya da yuvarlanarak geçiştirilmek yerine üreticiyle doğrulanmak üzere işaretlenmelidir. Genel ders geçerliliğini korur: bir tork-hız eğrisinin arkasındaki sayılar, bir tasarım kendilerine bağlanmadan önce sorgulanmayı hak eder ve komşularına karşı kapanmayan bir satır bir yazım hatası değil bir sinyaldir. Bir değerin belirsiz olduğu yerde, söz konusu modüle ait üretici dokümantasyonu yetkili kaynaktır.

İndirgeme Oranı ve Çıkışta Yansıyan Yük

Bir dişli kutusu çıkış hızını tork çoğaltması karşılığında verir; bu da indirgeme oranını bir modülün tork-hız eğrisinde nerede durduğunun önemli etkenlerinden biri yapar. Bir modülün çıkış kapasitesi aynı zamanda motorun kendisine, sürücü sınırlarına, aktarma verimine ve üreticinin çalışma anma değerlerine bağlıdır; dolayısıyla oran resmin tamamı değil bir kaldıraçtır. Ayrıca eğrinin çizmediği sonuçlar da getirir: ideal bir dişli aktarım modelinde motor tarafına yansıyan yük ataleti, oranın ters karesiyle ölçeklenir; kademe kendi boşluğunu ve sürtünmesini ekler; ve çıkıştaki bir dış kuvvetin ne kadarının kontrolcünün algılayabileceği bir bozucu etki olarak motora ulaşacağına karar verir. Yukarıdaki tablodaki beş oran - 64:1, 39:1, 9:1, 6:1 ve hiç - bu ödünleşime verilmiş beş farklı yanıttır ve her biri modülü tork-hız eğrisinin farklı bir noktasına yerleştirir; beş kalite düzeyi değildir.

Oranın çıkışa yaptığı şey

Entegre aktüatörlerde yayımlanan her hız, kademenin arkasında alınmış bir çıkış tarafı değeridir. AK80-64, 48 Nm sürekli torkunu 24 V'ta 23 rpm'de ve 48 V'ta 48 rpm'de yayımlar; AK60-39 V3.0, 70 rpm'de 24 Nm sürekli yayımlar; AK10-9 V3.0, 235 rpm'de 18 Nm sürekli yayımlar. Bu satırları karşılaştırmak bitmiş eklemleri karşılaştırmaktır ve bir makine tasarımcısının gerçekten ihtiyaç duyduğu karşılaştırma da budur. Ancak modülün içindeki çıplak motor için bir tork-hız eğrisi verildiğinde, sayıların çıkışta bir anlam ifade etmesi için önce oranın uygulanması gerekir ve bu adımın unutulması şartname okumanın klasik hataları arasındadır. Aynı ihtiyat atalet için ters yönde geçerlidir: ideal bir dişli aktarım modelinde motor tarafına yansıyan yük ataleti indirgeme oranın ters karesiyle ölçeklenir, dolayısıyla 64:1 bir kademe motora 6:1 bir kademeye göre önemli ölçüde daha az yük ataleti yansıtır. Gerçek sistem dinamiği ayrıca aktarma rijitliğine, sürtünmeye ve tahrik zincirinin kalanına bağlıdır; yarı doğrudan tahrik eklemlerin yükü daha doğrudan, yüksek oranlı eklemlerin ise daha az hissetmesinin nedeni budur.

Bu ödünleşimin düşük oranlı ucu - 8:1 bir kademenin geri sürülebilirlik, yansıyan atalet ve kuvvet şeffaflığında ne satın aldığı ve tork halinde neye mal olduğu - Yarı Doğrudan Tahrik Aktüatörleri: 8:1 Oranın Sağladığı yazısında derinlemesine ele alınır.

Kademesiz doğrudan tahrik

Kademe tamamen kaldırıldığında eğri yalnızca motora ait olur. RI80 V2.0 çerçevesiz bir kit olarak gelir - stator ve rotor, gövde yok, rulman yok - ve veri yolu gerilimine bağlı olarak 1135 rpm ve üzerindeki motor tarafı hızlarda 1.45 Nm sürekli ve 4.1 Nm tepe tork yayımlar. GL60 II, 24 V panelinde 0.6 Nm sürekli tork ve 1.5 Nm tepe torkla şartnamelendirilmiş doğrudan tahrikli bir gimbal motordur. Bu satırlar motorun yayımlanan tork kapasitesini betimler; belirli bir kameranın belirli bir eksende sabit durup durmayacağı faydalı yüke, onun kütle merkezine, eksen düzenlemesine, kontrolcüye ve çalışma koşullarına bağlıdır ve tork-hız eğrisinin kullanılabilir bölgesinin biçimi, yalnızca tork anma değerlerinden çıkarılmak yerine üreticinin yayımladığı eğriden ya da test verisinden alınmalıdır. Kademenin kaldırılması, dişli kavramasının getirdiği boşluğu ve bir dişli dizisi üzerinden gerçekleşen atalet yansımasını gerçekten ortadan kaldırır; buna karşılık rulman boşluğu, yapısal esneklik ve doğrudan mil üzerinde etki eden yük ataleti yerinde kalır. Bedeli tork yoğunluğudur: kademesiz olarak 48 Nm sürekli torku karşılamak tamamen farklı boyutlarda çerçevesiz bir motor gerektirirdi; bu ölçekleme öyküsü Yüksek Torklu Çerçevesiz Tork Motoru: Tork Nereden Geliyor yazısında anlatılır. Stator ve rotor kitinin kendisinin nasıl seçileceği - zarf, iç delik, termal montaj - Çerçevesiz Tork Motorları: Robot Eklemleri İçin Stator ve Rotor Kiti Seçimi yazısında ele alınır.

Sık sorulan sorular

Eğriyi okumak, eklem kararları zincirinin bir halkasıdır. Geri bildirim kontrolcünün ne bildiğine karar verir ve ölçüm tarafı Robot ekleminde enkoder çözünürlüğü: bit, boşluk ve tekrarlanabilirlik yazısında ele alınır. İndirgeme kademesi torkun ve ataletin motor ile yük arasında nasıl çevrildiğine karar verir; yukarıda ortaya konan da budur. Tork, termal sınır ve görev döngüsü uygulamanın tork-hız eğrisinin hangi bölümünde gerçekten yaşayabileceğine karar verir ve bu yazının konusu da budur. Modüller kategoriler genelinde anma ve tepe torka göre Seçim alanında filtrelenebilir ve Ürün Karşılaştırma alanında yan yana karşılaştırılabilir; entegre ürünler Robotik Aktüatörler, çıplak motorlar ise Çerçevesiz Tork Motorları altında yer alır.