Как считаем
Инерцию нагрузки нужно привести к валу двигателя. Через редуктор она уменьшается в i² раз, а поступательно движущаяся масса пересчитывается через скорость:
J = Jдв + Jнагр / i² + m × (v / ω)²
Динамический момент для разгона до скорости ω за время t:
Mдин = J × ω / t, Mразг = Mдин + Mнагр
Если двигатель с ПЧ может дать 150 % номинального момента, минимальное время разгона:
tмин = J × ω / (1,5 × Mном − Mнагр)
Пример расчёта
Эти же значения стоят в калькуляторе по умолчанию.
| Исходные данные | Значение |
|---|---|
| Момент инерции ротора (из каталога) | 0,03 кг·м² |
| Момент инерции нагрузки на её валу | 5 кг·м² |
| Передаточное число | 10 |
| Масса, движущаяся поступательно | 0 кг |
| Её скорость при скорости двигателя n | 0 м/с |
| Скорость двигателя после разгона | 1450 об/мин |
| Время разгона | 2 с |
| Момент нагрузки, приведённый к валу двигателя | 10 Н·м |
| Мощность двигателя (для проверки) | 4 кВт |
| Номинальная скорость двигателя | 1450 об/мин |
| Результат | Значение |
|---|---|
| Суммарный момент инерции на валу двигателя | 0,0800 кг·м² |
| Момент при разгоне | 16,1 Н·м |
| Момент разгона от номинального | 61 % |
- J_прив = J_дв + J_нагр / i² + m × (v / ω)² = 0,0300 + 5,00 / 100 + 0,0000 = 0,0800 кг·м²
- ω = 2π × 1 450 / 60 = 152 рад/с; M_дин = J × ω / t = 6,07 Н·м
- M_разг = M_дин + M_нагр = 6,07 + 10,0 = 16,1 Н·м
- M_ном = 9550 × 4,00 / 1 450 = 26,3 Н·м; t_мин = J × ω / (1,5 × M_ном − M_нагр) = 0,41 с
Ограничения расчёта
- Момент нагрузки считается постоянным. У вентиляторов и насосов он растёт с квадратом скорости, поэтому расчёт даёт запас.
- Инерцию ротора берите из каталога двигателя. У серводвигателей важно ещё отношение инерции нагрузки к ротору: чем оно больше, тем сложнее настроить контур скорости.
Частые вопросы
Где взять момент инерции нагрузки?
Для сплошного цилиндра (барабан, маховик) J = m × D² / 8. Для полого — J = m × (D² + d²) / 8. Многие производители указывают инерцию в каталоге.
Почему ПЧ уходит в ошибку по току при разгоне?
Если время разгона меньше минимального, двигателю нужен момент больше, чем может дать ПЧ. Увеличьте время разгона. Если ошибка остаётся и при долгом разгоне — проверьте механику и изоляцию двигателя: причина может быть в неисправности.
Источники
По теме
Сомневаетесь в расчёте или ПЧ уже вышел из строя? Пришлите данные и фото шильдика — инженер ответит в рабочее время.
Спросить инженера