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サーボモーターのトルクについて
2023/10/19 15:17
- サーボモーターのトルクについて調査しました。グラフを見ると、連続使用領域Aにおいて、回転数が変化してもトルクが一定となることに疑問があります。
- インダクションモーターでインバータを用いた場合、低速域でもトルクが確保できますが、減速機で減速した場合ほどにはトルクが確保できない理由について知りたいです。
- サーボモーターの瞬時最大トルクについても疑問があります。突入電流が大きいため、瞬間的にトルクが大きくなるのかどうか、単純な解釈を教えてください。
サーボモーターのトルクについて
2016/05/02 14:55
初歩的な内容かと思われますが、調べていてもなかなか良い回答が得られないので、またこちらでお世話になります。
下記のサーボモーターのトルクについてです。（ページ2-6、2-7）
http://www.e-mechatronics.com/jsp_ssl/download/manual/si-s800-26_3/si-s800-26_3d_8_0.pdf
「定格出力」「定格トルク」「定格回転速度」をP＝Tωの式に当てはめると、きちんと成立するのはわかります。
しかし以下の疑問があります。
?グラフを見ると、連続使用領域Aにおいて、回転数が変化してもトルクが45Nｍで一定となっています。減速機付インダクションモーターならば、減速比を変更すれば、回転数があがるといった単純なことになると思いますが、サーボの場合はなぜこういった、ある回転数域でトルク一定といったことになるのでしょうか？
?インダクションモーターでインバータを用いた場合、低速域でもあっても、ある程度トルクが確保できますが、減速機で減速した場合ほどにはトルクが確保できないのはなぜでしょうか？
?瞬時最大トルクは、突入電流が大きいので、瞬間的にトルクが大きくなるといった単純な解釈でよいのでしょうか？
またご教授頂けると助かります。
皆々様、GW期間内にも関わらず多くのご回答頂き感謝致します。
以外にもかなり多くのご回答をして頂いたので、未熟な私が理解するには時間がかかりそうです！
しかしじっくり皆々様のご回答を読ませて頂きます。
回答 （18件中 16～18件目)
回答（1）の回答が全部デタラメで、ひでえなｗ
簡単には
?ドライバー基板が駆動電流の位相角をそうできるように制御してるからです
?トルクの大きいモーター選択すればいいだけ（EVホイール内モーターとか）
?ドライバー基板の制限タイマーで短時間だけ頑張れる仕様になっているはず
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＞?グラフを見ると、連続使用領域Aにおいて、回転数が変化してもトルクが45Nｍで一定
サーボモータに限りませんよ
自動車のガソリンエンジンだって似たような物
http://www.jaf.or.jp/qa/mechanism/commentary/04.htm
ガソリンエンジンの場合はフラットトルクと呼ばれるエンジンであったとしても
それなりの山なりですが
低速で最大トルクで高速になるに従って下がると言う事も無い
それどころか、所謂レース用エンジンでは最高回転数付近で最大トルクが発生するし
http://auto.ferrari.com/ja_jp/sports-cars-models/car-range/f12-berlinetta/#specifications
問題
５４５ｋｗのF12ベルリネッタが渋滞の首都高をノロノロ運転してます
さて、何ｋｗ発生してるでしょう？
自称専門家で勘違いしてるのが多いのが
エンジンにしろモータにしろ回転していればトルクは出てると思い込んでる事
トルクとは負荷が有って初めて発生するものです
折角、F12の話を挙げたのに
F12でさえもギアニュートラルならアクセルふかしてレッドゾーンまで回しても
出力トルクはゼロ ＜この大原則を忘れてる
モータにしろガソリンエンジンにしろトルク特性は動力計で計測する
一番簡単なのは水動力計
http://www.tokyo-plant.co.jp/product/hdp/03.html
https://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00197/contents/043.htm
もちろん現代ではもう少しマシなヤツですが
サーボモータと自動車エンジンでは原理が違いするぎるなどと
のたまう輩も多いが、どちらもニュートン力学で動いてるのに変わりはない
ワープエンジンでもなければその呪縛から逃れれないので
動力計算は電動モータでもガソリンエンジンでも同じ
http://sekkei.if.land.to/item_kaiten_keisan
で、サーボモータと自動車エンジンの違いですが
自動車の場合でならクルーズコントロールがそれに相当する
クルーズコントローラとは言え坂道とかで速度が一定しない場合も多い
それらは概ね安価なヤツ
汎用誘導モータで電磁開閉器駆動はクルーズコントロールしてない自動車と同じ
汎用誘導モータ＋インバータは性能の悪い安価なクルーズコントロール
サーボモータは金に糸目を付けず最高性能のクルーズコントロール
それだけの違いでしかない
お礼
2016/05/10 09:01
問題の回答としては、のろのろ運転ならば、地面の摩擦に打ち勝つためのトルクを出している。545KWの1/10くらいですかね？
一概に申しますと、ACサーボモータは、そう云うものだからです。さて、
> ?グラフを見ると、連続使用領域Aにおいて、回転数が変化してもトルクが45Nｍで一定
> となっています。減速機付インダクションモーターならば、減速比を変更すれば、回転数
> があがるといった単純なことになると思いますが、サーボの場合はなぜこういった、ある
> 回転数域でトルク一定といったことになるのでしょうか？
URLにも記載していますが、
“ トルク（力）は電流に比例する モータの発生するトルクは電流に比例し ますので、
ＡＣサーボモータの電流を制御すればモータが発生するトルクを自在にコントロールする
ことができます”から、電流を増やして補っているのです。
> ?インダクションモーターでインバータを用いた場合、低速域でもあっても、ある程度
> トルクが確保できますが、減速機で減速した場合ほどにはトルクが確保できないのはなぜ
> でしょうか？
電流を増やすにしても、電線や接点には限界があるからです。
大袈裟に云えば、回転数を零に限りなく近付けると、電流は無限大に近くなると、使える電線
が定格のモータより大きくなるかも？？？
> ?瞬時最大トルクは、突入電流が大きいので、瞬間的にトルクが大きくなるといった
> 単純な解釈でよいのでしょうか？
突入電流もありますが、実際は定格の2～3倍のトルクを1秒や3秒ならモータ発熱がない
範囲で使用できると云った内容です。
100Wのモータを1秒間3倍まで(300W運転を)使用できるが、それ以上使用するとモータが
発熱して、性能が維持できないとなります。
それと、機械走行や回転動作は、加速時が一番パワーが必要で、それは1秒以内が多い事から、
都合が良く、サーボモータの語源であるラテン語のServus（サーバス：奴隷）は、命令（指令）に対して、忠実に動く（動作）に小さいワット数でも合致しているとなる。
使用方法が異なるが、
ア）日産等の小型エンジン＋スーパーチャージャーで、加速時のトルクを増やす
ターボチャージャーも同様
イ）レーシング漫画でも出てくる、ガソリンにニトロを混ぜて馬力を一時的に増やすが、
エンジン発熱が冷却能力を上回るので、使える時間が限られている
と似ています。
お礼
2016/05/10 08:57
ご回答ありがとうございます！
お礼
2016/05/10 09:04
?の電流制御しているということは、回転数を下げたときは無効電流を多くして、トルクを一定に保つという理解でよろしいでしょうか？