- Cosa sono l'inerzia e il rapporto d'inerzia?
Il momento d'inerzia del rotore (spesso chiamato semplicemente "inerzia del rotore") è una misura della resistenza del rotore del motore alle variazioni della velocità di rotazione. Si tratta di un parametro fondamentale che influisce direttamente sulle prestazioni di accelerazione e decelerazione del motore. Pertanto, nella scelta di un servomotore, è essenziale considerare l'inerzia del rotore, poiché ha un impatto diretto sulle prestazioni e sulla stabilità operativa. Il valore del momento d'inerzia del rotore è reperibile nella scheda tecnica del motore. StepperOnline offre servomotori con diverse classi d'inerzia. Per il valore del momento d'inerzia del rotore, fare riferimento alla scheda tecnica specifica del motore.
Il rapporto d'inerzia del carico è il rapporto tra l'inerzia totale del carico (riferita all'albero motore) e il momento d'inerzia proprio del rotore del motore. Il momento d'inerzia del carico rappresenta l'inerzia del carico meccanico azionato dal motore. Maggiore è il momento d'inerzia del carico, minore è la reattività del sistema. Se l'inerzia del carico è eccessivamente elevata, può causare movimenti instabili e vibrazioni. Il rapporto d'inerzia del carico ammissibile è limitato dalle specifiche di inerzia del carico consentita del servomotore e può variare in base alle condizioni operative del sistema servo.
Quando il motore viene utilizzato oltre il momento d'inerzia del carico consentito, può verificarsi un allarme di sovratensione durante la decelerazione. Inoltre, se l'energia rigenerativa supera la capacità della resistenza di frenatura integrata, può verificarsi un allarme di sovratensione rigenerativa. Qualora si attivi un tale allarme, è possibile adottare una delle seguenti misure:
● Ridurre il valore limite di coppia ● Aumentare il tempo di decelerazione (ridurre il tasso di decelerazione) ● Ridurre la velocità massima ● Se l'allarme persiste dopo aver applicato le misure sopra indicate, è necessaria una resistenza di frenatura esterna
- Come scegliere il rapporto d'inerzia appropriato?
Esistono due metodi per determinare il rapporto d'inerzia del carico:
● Calcolo manuale: Questo metodo prevede il calcolo della massa e della geometria di ciascun componente del sistema per ricavare l'inerzia totale del carico. Tuttavia, questo metodo è laborioso e, per sistemi servo complessi, può risultare difficile calcolare con precisione il corretto rapporto d'inerzia del carico.
● Identificazione automatica dell'inerzia: Il metodo più comunemente utilizzato è l'identificazione automatica tramite la funzione di auto-tuning dell'inerzia del servoazionamento. Durante il processo di identificazione, l'azionamento comanda al servomotore di ruotare più volte in senso orario e antiorario per determinare il rapporto d'inerzia del carico appropriato. Tutti i servoazionamenti attualmente venduti da StepperOnline supportano questa funzione.
Si prega di notare che le procedure di identificazione dell'inerzia variano tra le diverse serie di servoazionamenti StepperOnline. Prima di eseguire l'operazione, leggere attentamente le istruzioni dettagliate per l'identificazione dell'inerzia nel manuale utente dell'azionamento.
In genere, il rapporto d'inerzia massimo del carico consigliato è di circa 30:1 (come mostrato in figura). Se il carico del sistema supera questo limite superiore, si consiglia di aggiungere un riduttore per abbassare l'inerzia del carico riferita all'albero motore. L'inerzia del carico riferita all'albero motore viene ridotta in base al quadrato del rapporto di riduzione. Allo stesso tempo, considerando l'impatto del riduttore sulla velocità del motore, si consiglia di selezionare un riduttore con un rapporto di riduzione di 5:1 o 10:1, in grado di ottenere un rapporto d'inerzia adeguato senza ridurre eccessivamente la velocità di uscita.