Lors de la conception d'un système de commande de mouvement, de nombreux ingénieurs se concentrent uniquement sur le couple et la vitesse. Cependant, la cause la plus fréquente de difficultés de réglage et d'instabilité du système est un Désadaptation d'inertie.

Si votre platine linéaire TOCO vibre à la fin d'un mouvement ou semble « spongieuse » lors de l'accélération, vous avez probablement un problème d'inertie.

Qu'est-ce que le rapport d'inertie ?

Le rapport d'inertie est le rapport entre le Inertie de la charge (la résistance des pièces mobiles et de la charge utile à une variation de vitesse) et le Inertie du moteur (la résistance interne du rotor du moteur).

Rapport = Jcharge/Jmoteur

Pour un système haute performance, un rapport de 1:1 est idéal, mais pour la plupart des applications industrielles utilisant Étages à billes TOCO, un ratio de 5:1 or 10:1 est parfaitement acceptable. Une fois que vous dépassez 20:1Le moteur perd alors son « autorité » sur la charge, ce qui entraîne une résonance.

Pourquoi des ratios élevés nuisent aux performances

1. Résonance et bruit : L'encodeur du moteur détecte que la charge « remue le chien », provoquant des oscillations à haute fréquence.

2. Temps de stabilisation plus longs : Le système met plus de temps à s'arrêter complètement à la position cible, ce qui ralentit votre cycle.

3. Surchauffe du disque dur : Le servomoteur fonctionne en surrégime pour tenter de corriger le décalage, générant ainsi une chaleur inutile.

Comment optimiser l'inertie des étages TOCO

Si vos calculs révèlent une incohérence, vous disposez de trois « leviers » d'ingénierie à actionner :

1. Changer le pas de la vis à billes

Le pas de la vis à billes a un effet quadratique sur l'inertie réfléchie. Réduire ce pas (par exemple, de 20 mm à 10 mm) diminue considérablement l'inertie ressentie par le moteur.

2. Ajouter une boîte de vitesses

Un réducteur planétaire réduit l'inertie réfléchie par carré du rapport de transmissionUn réducteur de vitesse 5:1 réduit l'inertie de la charge d'un facteur 25.

3. Augmenter la taille du moteur

Parfois, la solution la plus simple consiste à choisir un moteur avec un rotor plus grand (inertie interne plus élevée) pour « équilibrer » le poids d'une nacelle et d'une charge utile TOCO lourdes.

Conclusion

Un système équilibré est un système silencieux. En calculant votre rapport d'inertie lors de la phase de conception de votre système Projet de mouvement TOCOVous vous assurez ainsi que le réglage de vos servomoteurs se fasse sans effort et que le débit de votre machine soit optimisé.