繰り返す動きでは、最大と実効を分ける
技術計算(試験公開)
図の条件を確認し、入力例と結果を順番に見ていきましょう。数値を変更する操作は計算画面で行います。
1. 図で、何を調べるか確認する
加速・一定速・減速・休止を1サイクルとして見ます。図の横軸は時間です。
各区間の時間と到達速度を入れます。JとTLは同じモーター軸を基準にします。
- モーター軸換算の合計慣性 J
- 0.02 kg·m²
- 正方向運動に逆らう抵抗トルク
- 1 N·m
- 最高モーター速度
- 1,500 rpm
- 加速時間
- 0.5 s
- 定速時間
- 1 s
- 減速時間
- 0.5 s
- 停止時間
- 1 s
- 停止中の保持トルク
- 0 N·m
橙の線は区間ごとの符号付きトルクです。負は制動方向。RMSは全区間から計算する比較値です。
- 最大絶対トルク
- 7.28319 N·m
- サイクル全体の実効トルク
- 3.71835 N·m
- 減速トルク(負は回生方向)
- -5.28319 N·m
One cycle contains acceleration, running, deceleration and dwell. The horizontal axis is time.
Enter interval times and final speed. J and TL refer to the same motor shaft.
- Total motor-shaft-equivalent inertia J
- 0.02 kg·m²
- Resistance opposing positive rotation
- 1 N·m
- Peak motor speed
- 1,500 rpm
- Acceleration duration
- 0.5 s
- Cruise duration
- 1 s
- Deceleration duration
- 0.5 s
- Dwell duration
- 1 s
- Holding torque during dwell
- 0 N·m
Orange steps show signed interval torque. Negative means braking. RMS is calculated over the entire cycle.
- Peak absolute torque
- 7.28319 N·m
- Whole-cycle RMS torque
- 3.71835 N·m
- Deceleration torque (negative = regenerative)
- -5.28319 N·m
青は入力、赤橙は結果です。図は以下の固定の入力例を説明する模式図です。寸法や変形の比率を実物どおりに再現したものではありません。2. 入力する値の例
モーター軸換算の合計慣性 J何を入力する?指定した軸のまわりの「回しにくさ」です。質量だけでなく、軸からの距離や形で変わります。kg·m²とmm⁴は別の量です。 | 0.02 kg·m² |
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正方向運動に逆らう抵抗トルク何を入力する?軸を回そうとする作用です。力と、軸から力の作用線までの垂直距離の積で考えます。 | 1 N·m |
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最高モーター速度何を入力する?1分間に何回転するかなどの速さです。rpmは毎分の回転数で、角度そのものではありません。 | 1,500 rpm |
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加速時間何を入力する?この動きや工程にかける時間です。秒・分などを選び、片道と往復、運転時間と停止時間を区別します。 | 0.5 s |
|---|
定速時間何を入力する?この動きや工程にかける時間です。秒・分などを選び、片道と往復、運転時間と停止時間を区別します。 | 1 s |
|---|
減速時間何を入力する?この動きや工程にかける時間です。秒・分などを選び、片道と往復、運転時間と停止時間を区別します。 | 0.5 s |
|---|
停止時間何を入力する?この動きや工程にかける時間です。秒・分などを選び、片道と往復、運転時間と停止時間を区別します。 | 1 s |
|---|
停止中の保持トルク何を入力する?軸を回そうとする作用です。力と、軸から力の作用線までの垂直距離の積で考えます。 | 0 N·m |
|---|
固定の説明例です。係数・物性値・比較基準は推奨条件ではありません。自分の条件は計算画面で入力します。
3. この例の計算結果
- 最大絶対トルク
- 7.28319 N·m
- サイクル全体の実効トルク
- 3.71835 N·m
- 減速トルク(負は回生方向)
- -5.28319 N·m
ピークトルクは瞬間的な大きさ、実効トルクは運転サイクル全体の比較値です。減速トルクが負なら、正方向の回転に対して制動する向きです。
4. どの式で求めている?
Ta=TL+Jω/ta; Td=TL−Jω/td; Trms=√[Σ(Ti²ti)/Σti]; Eregen=max(0,−Td)ωtd/2
表の単位のまま式へ代入できるとは限りません。計算画面では、選んだ単位を内部の基準単位へ換算して計算しています。
この計算で扱う条件・含まれないもの
全入力は同じモーター軸基準です。減速機の効率はこの画面では再適用しません。一定の抵抗トルクが正方向運動を妨げる水平等価モデルです。重力負荷の反転・電気側回生容量・機種の熱定格は別検討です。
「この入力例を計算で試す」は例の数値を読み込みます。「自分の条件を入力する」は計算画面を通常どおり開きます。