選用馬達：選用事例－收放料捲取機構

這是使用帶有轉矩馬達的收放料捲取設備的選用範例。

選用事例－收放料捲取機構
  • *這裡列出了適合與收放料捲取一起使用的產品。

（1）驅動機構規格及使用條件

收捲用滾輪直徑φD

收捲起始直徑
D1=15［mm］=0.015［m］
收放料捲取末端直徑
D2=30［mm］=0.03［m］
張力用滾輪直徑
D3=20［mm］=0.02［m］
捲繞轉速
V=47［m/min］（一定）
張力
F=4［N］（一定）
電源
單相AC100V，50Hz
運轉時間
連續

（2）收放料捲取用馬達的選用

收放料捲取用馬達必須滿足以下條件。

  • 捲繞轉速一定
  • 施加一定的張力以防止材料下垂。

為了滿足上述條件，選用馬達時必須考慮以下幾點。

  • 由於捲繞開始和結束時的捲繞直徑不同，因此必須根據捲繞直徑改變馬達轉速保持捲繞轉速一定。
  • 如果張力一定，則在捲繞開始和結束時所需的馬達轉矩是不同的。因此，轉矩必須根據捲繞直徑而變化。

轉矩馬達具有適合這些條件的特性。

① 計算轉速

計算收放料捲取開始時需要旋轉速度N1。

\(\begin{align}N_1 &= \frac{V}{\pi \cdot D_1} = \frac{47}{\pi \times 0.015} = 997.9 \left[ \mathrm{r}/ \mathrm{min} \right] \fallingdotseq 1000 \left[ \mathrm{r}/ \mathrm{min} \right] \end{align}\)

計算收放料捲取結束時需要旋轉速度N2。

\(\begin{align}N_2 &= \frac{V}{\pi \cdot D_2} = \frac{47}{\pi \times 0.03} = 498.9 \left[ \mathrm{r}/ \mathrm{min} \right] \fallingdotseq 500 \left[ \mathrm{r}/ \mathrm{min} \right] \end{align}\)

② 計算所需轉矩

計算收放料捲取開始時需要轉矩T1。

\(\begin{align}T_1 &= \frac{F \cdot D_1}{2} = \frac{4 \times 0.015}{2} = 0.03 \left[ \mathrm{N} \cdot \mathrm{m} \right] \end{align}\)

計算收放料捲取結束時需要轉矩T2。

\(\begin{align}T_2 &= \frac{F \cdot D_2}{2} = \frac{4 \times 0.03}{2} = 0.06 \left[ \mathrm{N} \cdot \mathrm{m} \right] \end{align}\)

此收放料捲取馬達必須滿足以下條件。

開始收放料捲取
轉速N1=1000［r/min］，轉矩T1=0.03［N·m］
收放料捲取結束
轉速N2=500［r/min］，轉矩T2=0.06［N·m］

③ 選用馬達

轉速－轉矩特性？
從轉矩馬達中選用滿足上述要求條件的轉矩馬達TM系列。如果將所需條件繪製在轉速－轉矩特性圖上，則4TK10A-AW2J+TMP-1條件大致對應於轉矩設定電壓DC1.9V時的特性。

轉速－轉矩特性

4TK10A-AW2J+TMP-1（100V50Hz）
轉速－轉矩特性

檢查運行時間
4TK10A-AW2J+TMP-1當轉矩設定電壓設定為DC5.0V時，具有5分鐘額定值；當設定為DC1.9V時，具有連續額定值。在此條件下，轉矩設定電壓最大為DC1.9V，表示馬達可以連續運轉。

注意事項

  • 當使用轉矩馬達連續運轉進行捲繞時，請確保運轉條件為轉矩馬達連續運轉的使用額定運轉條件。

（3）張力馬達的選用

收捲時，如果不施加張力，材料就會下垂，無法收捲整齊。由於轉矩馬達具有剎車特性，因此也可以用作張力馬達。
對於上述收放料捲取設備，張力馬達的選用如下。

① 計算所需轉速N3

\(\begin{align}N_3 = \frac{V}{\pi \cdot D_3} = \frac{47}{\pi \times 0.02} = 748.4 \left[ \mathrm{r}/ \mathrm{min} \right] \fallingdotseq 750 \left[ \mathrm{r}/ \mathrm{min} \right]\end{align}\)

② 計算所需轉矩T3

\(\begin{align}T_3 &= \frac{F \cdot D_3}{2} = \frac{4 \times 0.02}{2} = 0.04 \left[ \mathrm{N} \cdot \mathrm{m} \right]\end{align}\)

③ 選用馬達

從轉矩馬達中選用滿足上述要求條件的馬達TM系列。若將所需條件繪製在轉速-剎車轉矩特性圖上*為4TK10A-AW2J+TMP-1反相煞車時，條件大致對應於轉矩設定電壓為DC1.0V時的特性。

反相剎車轉速-剎車轉矩特性

4TK10A-AW2J+TMP-1（100V50Hz）
反相剎車轉速-剎車轉矩特性

注意事項

  • 作為煞車連續運轉時，根據使用的轉速和轉矩設定電壓，溫度上升會發生變化。確保馬達外殼溫度最高保持在90°C。

根據上述確認，4TK10A-AW2J+TMP-1馬達可用於捲繞和張力應用。

  • *有關各產品的轉速-剎車轉矩特性信息，請聯繫客戶諮詢中心。

選用步驟和計算公式