收放料捲取機構適合用哪一種馬達？

好困擾喔！是收放料捲取用的馬達嗎？
咦？達弟，客戶打電話來詢問的嗎？
馬姐，您來的正是時候。客戶打電話來說他們公司設備的薄膜收卷機構需要一台馬達，請我們介紹，我完全不知道該介紹哪一種的馬達比較好。
原來如此，第一次接到客戶要求介紹的是其他機構所沒有的特性，確實為難你了。首先，我們先找出簡單的機構，再來歸納出捲取機構所需的要素。
客戶強調「要以一定的速度、一定的張力來捲取」，為什麼非得要一定的張力呢？
因為薄膜不能垂墜、必須在具有張力的狀態下，才能收的整齊。反之，太緊的話，材料會收縮、甚至斷裂；太鬆的話，也會產生皺折。從開始到最後，必須維持一定的、適度張力的狀態來捲取薄膜。
原來如此，原來是這個意思。
所以，為了要保持一定的張力，在捲取的同時，另一端也勢必要有「適當的剎車力」，如此一來，薄膜才能再緊的狀態下收卷；就算換了不同的裝置，也不會有影響，這應該是最基本的吧！
如何選擇可實現「一定張力」的捲取用馬達才是重點所在。我明白了！只不過，只需要收卷的話，那麼，定速馬達應該也可以吧．．．？
要維持一定的薄膜張力或是轉速，真的辦得到嗎？！在決定馬達的種類之前，我們應該先思考馬達必備的特性。剛剛說明時使用到的機種，實際上加入薄膜後的情形如下圖所示。
在開始收捲的階段，左邊的滾筒全部都是薄膜，對吧？！
從這個階段開始、到完成收捲就是下一張圖。
您是說這張圖吧！不斷的收捲之後，右邊的滾筒直徑越來越大，全部收捲之後的狀態，幾乎變成2倍。薄膜的傳送速度大概是固定為50 mm/s吧？！
是的，沒錯！那麼，我們來計算開始收捲的馬達轉速。
啊～～這麼快就要計算了？！這這、這個嘛，圓周率是 3.14...
可不可以像這樣簡單的計算出來呢？！
轉速 ÷ (直徑 X 圓周率) X 60，計算後，就變成9.55 r/min。
順便解釋一下，這個時候的轉矩是力乘以旋轉半徑，等於是1.0 N·m。
利用相同的計算方式，算一下收捲途中與完成收捲。
......算好了，如下表所示。
是的，沒錯。這張表最重要的地方隨著開始收捲、一直到完成收捲的狀態，「轉速會變慢」、「轉舉會變大」。因此，收捲馬達必備的特性如下圖所示。
嗯嗯，特性的部分已經明白了，關於介紹給客戶的馬達，也可以辦得到嗎？
這次可說是特大號的長篇連載喔！
接著，解說馬達的種類。你可要「張大眼睛看、張大耳朵仔細聽了」。
是、好的！
請問馬姐，根據剛剛我們聊到的特性...收捲軸應該選用哪一種馬達呢？必須配合直徑把轉速調慢、把轉矩調大，像這樣的話，定速馬達應該沒辦法配合吧？！
你說的沒錯。其實，有一台馬達剛好可以輕鬆的符合需要捲取的特性，那就是「轉矩馬達」，有聽過嗎？
ㄟ...這個名字嘛...(汗)...請馬姐指導指導！到底哪裡符合這種需求呢？
我們來看下一個「轉矩-轉速特性」。轉矩馬達特性的部分，有沒有什麼要注意的呢？
這個嘛，當轉速越是變慢、轉矩就會逐漸變大，這跟在前半段的最後看到的捲取馬達的必備特性很相似！
Y你的觀察力還真是不錯呢，很好很好！！你說的沒錯，轉矩馬達的特性與捲取馬達必備的特性非常相近。只要轉速-轉矩特性與必備的特性一致，即可在一定的轉速、一定的張力下收捲。
原來如此！與捲取馬達完全符合耶！但是，圖上為什麼會有多條轉矩特性曲線呢？
轉矩馬達可調整轉矩，這張圖是轉矩馬達組合 TM 系列的產品說明，可利用控制器的調整設定器調整轉矩變大或變小，非常的簡單。
控制上一點都不困難，關於收捲的軸，現在全都明白了。那麼，應該怎麼推薦張力呢？本來就跟馬達好像沒有太大關係...
事實上，張力的用途也可以用在轉矩馬達上。往收捲方向相反的方向旋轉，就達到張力的作用了。
轉矩馬達實在太強大了。...不過，等一下，如果是這樣的使用方式，好像定速馬達也可以辦得到。
其實，非得要使用轉矩馬達是有它的道理的。其他馬達作為剎車用時容易發熱，而導致無法發揮保護功能、甚至停機。
原來如此！轉矩馬達的運用方式還真不少耶。作為張力控制使用時，有些什麼樣的特性呢？

說的也是！你也必須學會有哪些特性。
轉矩馬達作為逆相剎車時的特性如圖所示。

說的也是！你也必須學會有哪些特性。
轉矩馬達作為逆相剎車時的特性如圖所示。
轉速變的再快，剎車力幾乎沒什麼改變。

原來如此！轉矩馬達的特性之一就是轉速再怎麼變，剎車力也不會差異太大。
這樣對客戶來說，有什麼樣的優點呢？
連接不同的裝置時，可能會需要變更薄膜的傳送速度或是途中需要採取其他處理時而暫時停機；因此，剎車力無須配合轉速而變更，實在太方便了。除此之外，作為收捲馬達使用時也一樣，可調節剎車力。
完全明白了！以後如果有客戶在問捲取的機構時，首先就可以介紹轉矩馬達，其他還可以使用什麼樣的馬達呢？
捲取機構最常使用的就是無刷馬達的BXII系列，這個系列具有為轉矩限制的功能，使用方法與轉矩馬達相同。不僅如此，轉矩限制的數值可轉為數位值寫入驅動器，可省去微調整的繁瑣作業，推薦多台設備運轉時使用。
轉矩馬達以外，也可以使用無刷馬達。非常感謝馬姐，終於可以向客戶提出最符合需求的方案了！