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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:イナーシャ比の上限を制限する要素は何か)

イナーシャ比の上限制限要素とは?

2023/10/14 13:21

このQ&Aのポイント
  • イナーシャ比の上限制限要素は何かを知りたいです。
  • サーボモータの取り扱い説明書では、負荷のイナーシャをモータのイナーシャのXX倍以下に制限するように指示されています。
  • トルクが十分な場合に、イナーシャ比の上限を制限する要素がわかりません。
※ 以下は、質問の原文です

イナーシャ比の上限を制限する要素は何か

2005/04/22 17:32

サーボモータの取り扱い説明書によく
負荷のイナーシャをはモータのイナーシャのXX倍以下に
してくださいとの記述がある。
トルクは足りている場合にこのイナーシャ比の上限を制限する
要素が何かわかりません。

回答 (34件中 11~15件目)

2005/05/04 21:27
回答No.24

回答(22)で明快な判定をして頂き、いまさら蒸し返したくありませんが、メーカに問い合わせて回答するので待って欲しいと言った手前その後調べた事と、感じたことを述べます。
(1)サーボモータにおける制御の本質はエネルギー処理であることは理解できました。
(2)いかなる条件で定格トルク内であれば制動回数の制限は無い。
すなわち、エネルギー処理は考えなくてよい。
(M電機のサーボモータ資料参照、回答(23)でも同様な事を言われていると思う)
(3)回答(9)で示したメーカの資料により、イナーシャ比:20、モータ出力:200W、定格回転数:3000rpmで計算して見ました。
3000rpmでイナーシャが蓄えるエネルギーは1/2Jω^2から220.3J(Nm)でこれを処理するため制動抵抗を入れ、制動回数として11回/分として制限している。
すなわち1分間に処理するエネルギーは20.3J×11/60sec=3.7Wである。
一方3000rpmから0rpmまで0.1secで停止させるために必要なトルクは1.288Nmでmaxトルク(1.92Nm)より小さい。
普通はトルク-回転数特性で設計し、maxトルクより小さければ問題なしと判断するがエネルギー処理の問題から制約がある。(M電機のマニュアルでは定格トルクからmaxトルクの領域を短時間運転領域と表記し、何か制限があることを示している。)
(4)回答(13)で「モータの定格トルク内であれば幾らでも大きな運動エネルギーを与えることが出来る」とあるがモータの回転数で制限されると思います。
また、速度が速くても遅くてもエネルギー処理は同じと言うことは分かりますがイナーシャが同じであれば回転数が低くなればエネルギーが小さくなるので処理は楽になると思う。
さらに、回答(23)で長い坂道をブレーキングしながら運転する場合のことを述べられているが定格トルク内でも考える必要がありますか。

 何れににしても、私はこれで終わりにします。回答者に皆さんに色々なことを教えて頂き有難う御座いました。
 今後サーボモータを活用していく上で役立て行きたいと思います。

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2005/05/04 17:57
回答No.23

ki221さん
>ご質問の主旨「サーボモータのトルク条件を満足しているときに、イナーシャ比を制限する要因は何か」に対する正しい答えは回答(1)、この補足として回答(3)、つまり応答性です。これが全てです。
>応答性とパワの検証だけではなく、停止時に発生する回生エネルギがドライバの回生吸収能力を超えていないことも検証しなくてはならない、と回答(2)で補足されています。

 トルクとイナーシャの関係は直線で言えばF=mαで、αがうんと小さければFが小さくてもバカ重いmも動かせるわけです。
 すなわち、「サーボモータ・ドライバのトルク条件を満足しているときに、イナーシャ比を制限する要因」ではありません。

 回生エネルギ吸収に関しても本当はイナーシャ単独で決定されないわけですが、幾つかのメーカはメアスとして示しているようです。トルクの過不足とは基本的に関係ありません。ですから範囲内でも長い急な下り坂を延々ブレーキングしながら運転するような場合はメーカとの打合せが必要です。

2005/05/04 17:04
回答No.22

僭越ですが、素人(前に「ど」や「ズブの」を補っていただければ、より正確かと存じます)からも一言述べさせていただきます。これだけ議論が白熱している(泥沼化しているというべきか)にもかかわらず、ご質問された方からレスがありません。この雰囲気では、できないのでしょう。気になっていましたが、議論の内容が全く理解できず、見守っているだけでした。同じような方は、他にもいらっしゃると思います。

この数日、素人なりにモータのことを勉強し、私なりに明確な結論を得ることができました。
ご質問の主旨「サーボモータのトルク条件を満足しているときに、イナーシャ比を制限する要因は何か」に対する正しい答えは回答(1)、この補足として回答(3)、つまり応答性です。これが全てです。
応答性とパワの検証だけではなく、停止時に発生する回生エネルギがドライバの回生吸収能力を超えていないことも検証しなくてはならない、と回答(2)で補足されています。
私は、以上で十分にして必要な回答が揃っていると考えます。

以降の個々の回答についてのコメントです。不毛な議論も多く、批判することは容易ですが、中には貴重な知見もありました。
・回答(18) 「回生エネルギーの問題は増設抵抗なり電源回生ユニットなりを増設すれば解決出来ると思っています(増設限界がモータの性能限界)」
回生エネルギは負荷の慣性だけではなく、回転速度にも依存します。イナーシャ比で機器を選定し、運転条件からトルクと回生エネルギの検証を行うのが通常の設計プロセスだと思いますが、イナーシャ比やトルクが条件を満たさなければ、再選定か運転条件の変更になるのでしょう。しかし、回生エネルギについてはこの回答のとおり、他に解決方法があるのですから、二次的な問題と判断してもいいでしょう。

・回答(12) 「本来、ここでは回答者同士では議論するべきではありません」
この一言で、投稿者が自発的に打ち切るべきでしたね。既にご質問された方から締め切ることができる雰囲気ではありませんでした。

・回答(13) 大男と釣り鐘の話
最初は何を言いたいのか解りませんでしたが、モータの勉強をしているうちに理解できました。この話は運動量と力積の比喩としては妥当ですが、運動エネルギの暗喩には不適切であるため、真意が理解できた方は少ないのでは…

・回答(21) 「物理学の初歩を勉強し直す事を勧めます」
ここまでの回答を精読し、槍玉に挙げられた二名の投稿者のご見識に対して、不当な内容と感じました。利用規約の第15条7項に抵触するとは、私は考えません。しかし、他の方がどのように解釈するかまでは関知しません。

今にして考えれば、本質を突いた素晴らしいご質問でした。
若干不愉快なやり取りはあったとはいえ、初歩からモータを勉強する良い契機になったことを、質問投稿者および回答投稿者各位に感謝します。
そろそろ、打ち切っては如何でしょうか。

2005/05/02 01:52
回答No.21

lumiheart さんへ

質問は
イナーシャ比の上限を制限する要素は何か
です。
質問の意味にそって回答して下さい。

>回生エネルギーが最大の問題であって”それ以外はさしたる問題では無い”
そんな事何処に私が書きましたか?
勝手に曲解しないで下さい。

>モーターが出しうる最大加速度と最大減速度は同じ筈です
エネルギー保存の法則と全く関係有りません。
貴方はエネルギーとパワーを混同してませんか?
失礼ながら,貴方は全く物理学の基礎が解ってない様です。今の貴方と議論しても無駄です。もう一度,勉強し直す事を勧めします。

kazu_i さんへ

貴方は最初は専門家と称していました。
専門家でなくても普通の技術者は回答(2)を読めば,自分で調べるか勉強するものです。考え方が甘過ぎませんか?
貴方も物理学の初歩を勉強し直す事を勧めます。
因みに私の回答(13)は私の物理学の知識のみから回答しています。誰からも教えて貰っていません。もっと物事を深く考える様心掛けたら良いと思います。
蛇足ですが,回答(16)は質問の意味とは大きく外れた議論と思います。

AICAさんも回答(14)で書いている様に,厳密にはエネルギー出入り全部,勿論ドライブの仕様も調べる必要があります。手っ取り早いのがイナーシャ上限を守る事です。
何度も同じ事を言わせないで下さい。

2005/05/01 06:04
回答No.20

tatcorpさんへ
メーカに聞く前にお尋ねしたく。
私もlumiheartさんの考え方、回答(16)をにしたがってロボットを作りました。(メーカの技術者も回答16と同じような事を言っていた、サーボモータはブレーキ付きを使用)
特に問題を起こしていませんが、メーカのマニュアルの何処に問題点があるのですか。
まさか、ドライブ回路の仕様まで調べないと使えないと言う事ですか。
制動抵抗の必要性については初めから分かっています。特に回答(2)の時、回答(16)のような回答をして頂けば、このように議論が発散しなかったと思います。
回生エネルギー処理の重要性は分かります。しかし、tatcorpさんの回答では具体的な数値、対策が言われていなく心配をあおるだけだと思います。

お礼をおくりました

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