
Ten artykuł opisuje funkcjonalności narzędzia do doboru napędów serwo - Motorizer
Motorizer - wprowadzenie
Motorizer jest darmowym oprogramowaniem do doboru siliników serwo dla aplikacji. Zawiera on większość ogólno występujących mechanizmów takich jak:
- Śruba kulowa
- Zębatka i zębnik
- Wałek
- Stół obrotowy
- Winda
- Przenośnik
- Układ korbowy
- Silnik liniowy
- Ogólny obrotowy

W celu pobrania oprogramowania Motorizer można odwiedzić stronę:
LINK
Motorizer - materiały szkoleniowe
Webinary
Przeprowadzono serie webinarów na temat doboru oraz obsługi urządzeń automatyki. Nagranie ze szkolenia na temat doboru napędów można znaleźć pod linkiem poniżej.
Prezentacje
W załączniku móżna znaleźć pełną prezentację szkoleniową z obsługi narzędzia Motorizer.
Nawigacja po programie
Po kliknięciu ikony listy w lewym górnym rogu pokaże się główne menu. W tej sekcji móżna wykonać poniższe operacje:
- New project (single axis) - utworzenie projektu dla pojedynczej osi
- New project (multi-axis) - utworzenie projektu dla wielu osi. Ta opcja jest przydatna przy konfiguracji dla całej maszyny. Silniki mogą zostać podzielone na grupy ze wspólną szyną DC lub tworzyć kopletnie oddzielne pojedyncze osie.
- Open - otwarcie istniejącego projektu
- Save - zapisanie bierzącego projektu
- Save as - zapisanie bierzącego projektu pod nową nazwą
- Print - wydrukowanie raportu z doboru
- Motor specifications - dokumentacje silników
- Setting - główne ustawienia aplikacji jak: jednostki, język
Ustawienia filtra
Ustawienia filtra są podzielone na sekcję "Dobór silnika" i "Dobór napędu". Jest to używane w celu wyfiltrowania wyniku doboru po wpisaniu wszystkich ustawień specyfikacji.
Ustawienia filtra - Dobór silnika
Najodpowiedniejsze filtry doboru silnika zawierają:
- Motor selection candidate - wybór serii silników, która Cię interesuje lub zostawienie to ustawienie dla automatycznego doboru
- Motor display - wybór typów silników/napędów: serwo silniki / przetwornica częstotliwości(silniki asynchroniczne) / bezczujnikowe silniki serwo
- Power supply voltage(wspólne dla silnika i napędu): 24V DC / 48V DC / 100V AC / 200V AC / 400V AC
- Capacity - Niewyspecyfikowane (tylko najlepsze dobory będą pokazane ) / kW(filtr bazujący na mocy napędu) / Nm (filtr bazujący na momencie silnika) / A (filtr bazujący na prądzie pobieranym przez napęd)
- IP rating
- Brake - wybór czy silnik ma być wyposarzony w hamulec
- Oil seal - wybór czy silnik ma mieć dodatkową uszczelkę olejową

Nie należy używać dodatkowego układu przeniesienia napędu kiedy mowa jest o silnikach serwo z zabudowanymi przekłądniami hypuidalnymi dostępnymi tylko w Azji.
Zrzut ekranu tej sekcji poniżej.

Ustawienia filtra - Dobór napędu
Najodpowiedniejsze filtry doboru napędu zawierają:
- Drive selection candidate - wybór serii napędów, która Cię interesuje lub zostawienie to ustawienie dla automatycznego doboru
- Motor display - wybór typów silników/napędów: serwo silniki / przetwornica częstotliwości(silniki asynchroniczne) / bezczujnikowe silniki serwo
- Power supply voltage(wspólne dla silnika i napędu): 24V DC / 48V DC / 100V AC / 200V AC / 400V AC
- Capacity - niewyspecyfikowane (tylko najlepsze dobory będą pokazane ) / kW(filtr bazujący na mocy napędu) / Nm (filtr bazujący na momencie silnika) / A (filtr bazujący na prądzie pobieranym przez napęd)
- Regenerative option - ustawienie jeśli rezystor hamowania bedzie potrzebny lub zostaw jako niewyspecyfikowany w celu automatycznego doboru
- Command interface - wybór rodzaju komunikacji
Wybór listy doborów
Po uzupełnieniu danych we wszystkich 3 krokach otrzymamy listę doborów z sugestiami odpowiednich silników do tej konkretnej aplikacji.
W kolejnych kolumnach można znaleźc następujące informacje:
- Checkbox - wybór silinika. Wybrany silnik pozostanie na liście nawet jeśli nie spełnia wymagań aplikacyjnych,
- Drawing pin - można ozanczyć silnik który Cię interesuje i nie będzie usunięty z listy nawet jęsli nie spełnia warunków,
- Motor – nazwa silnika,
- Motor capacity[kW] – moc silnika,
- Drive – model wzmacniacza odpowiedniego do silnika serwo,
- Effective torque – wartość momentu RMS [Nm],
- Torque effective load rate - 𝑇_𝑅𝑀𝑆/𝑇_𝑅𝑎𝑡𝑒𝑑 ∗100%,
- Peak torque – maksymalna wartość momentu,
- Peak load rate - 𝑇_𝑚𝑎𝑥/𝑇_𝑅𝑎𝑡𝑒𝑑 ∗100%, powinien być niższy niz 300%,
- Effective torque at stop – wartość momentu gdy silnik serwo jest zatrzymany,
- Effective load rate at stop - 𝑇_𝑠𝑡𝑜𝑝/𝑇_𝑅𝑎𝑡𝑒𝑑 ∗100%, powinien być niższy niż 70%,
- Motor output - wartość mocy silnika RMS [W],
- Motor output rate – P_RMS/P_Rated ∗100%,
- Maximum speed – maksymalna prędkość silnika,
- Maximum speed rate - v_max/v_Rated ∗100%,
- Maximum load inertia moment – maksymalny moment bezwładności obciążenia,
- Inertia moment ratio - I_load/I_motor - maksymalny stosunek bezwładności, różny dla każdego silnika,
- Regenerative power – moc wygenerowana podczas hamowania,
- Regenerative load rate - P_braking/P_(max-braking) ∗100%,
- Regenerative option (Opcja regeneracyjna) – potrzebny gdy jest duża moc generowana przy hamowaniu
- Rated speed – prędkość nominalna silnika
- Torque effective load rate – moment RMS powinien być mniejszy niż 100%.
- Peak load rate (Moment chwilowy) – przez krótki czas, chwilowy moment może osiągnąć 300%.
- Effective load rate at stop (Średni moment podczas zatrzymania)– tylko dla silników pracującyh na pionowych osiach. Według dokumentacji maksymalna wartość to 70%, ale w niektórych przypadkach możliwe jest nawet 80% momentu nominalnego.
- Motor output rate (Moc wyjściowa silnika) – powinna być poniżej 100%.
- Maximum speed rate (Maksymalny poziom prędkości)– powinien byc poniżej 100%. Jeśli jest za duża należy zmienić przekładnię na taką o niższym przełożeniu.
- Inertia moment ratio (Stosunek momentu bezwładności) – zbyt duży stosunek bezwładności może spowodować duże przeregulowanie pozycji. Każdy silnik ma swój rekomendowany stosunek bezwładności silnika do obciążenia.
- Regenerative load rate (Poziom obciążenia regeneracyjnego) – gdy poruszane są duże masy może być konieczne zastosowanie dodatkowych rezstorów regeneracyjnych. Motorizer powinien zaproponować jakieś rozwiązanie jeśli będzie konieczne.
Są 3 typy wyników:

Dobór silnika jest poprawny

Dobór silnika wymaga przejrzenia, jeden z parametrów jest blisko wartości krytycznej

Dobór slilnika jest niepoprawny, jeden z parametrów osiągnął wartość krytyczną
Przykłady doboru
Cały proces doboru jest podzielony na 3 kroki:
- Definicja mechanizmu obciążenia oraz jego parametrów jak masa obciążenia, wymiary części mechanicznych układu, bezwładność elementów i siły.
- Definicja elementów mechanizmu przeniesienia napędu jak sprzęgła, przekładnie, paski zębate itp.
- Definicja cyklu pracy.
Ball screw
Opis aplikacji:
Wózek ważący 15 kg jest zamontowany poziomo na śrubie kulowej. Skok śruby kulowej wynosi 20mm i ma średnice 20mm. Należy dobrać napęd który zrealizuje przesunięcie o 0.1 m w jednym kierunku a następnie powróci w przeciwnym kierunku do pozycji początkowej. W każdej ze skrajnych pozycji wuzek bedzie oczekiwał czas 500ms. Cały cykl powinien wynosić 3s. Cykl bedzie powtarzany ciągle przez cały okres życia maszyny. Mozna pominąć tarcie, masę elementów nie opisanych powyżej.
Definicja obciążenia:
Jeśli nie jest znany dokładny moment bezwładności ruchomego obiektu można go wyliczyć za pomocą wbudowanego kalkulatora.
Definicja ruchu:
Po uzupełnieniu wszystkich powyższych danych w tabeli pojawi się lista rekomendowanych napędów odpowiednich dla opisanej aplikacji. Należy wybrać z listy odpowiedni silnik w zależności od serii (low inertia / ultra low inertia), mocy oraz wymaganego poziomu bezpieczeństwa.
Napęd przenośnika taśmowego
Opis aplikacji:
Taśmociąg o szerokości 35cm porusza się w góre pod kątem 15 stopni. Transporter porusza sie w trybie Start/Stop. Produkty przemieszczaja sie o 50mm w 0.2s, następnie następuje 1s przerwy.
Rolka napędowa taśmociągu ma średnice 65mm.
Pas taśmociągu warzy 8kg.
Produkty maja masę 200g i może się znajdować na nim maksymalnie 35 sztuk produktu.
Definicja obciążenia:
Definicja ruchu:
Definicja układu napędowego:
Rekomendowanym sposobem doboru przekładni jest wykonanie kroków 1 do 3 w celu zgrubnego doboru. Następnie należy wziąć pod uwagę następujące aspekty w celu finalnego dobrania odpowiedniej przekładni:
- Torque effective load rate (średni moment obciążenia)- Jeśli moment jest zbyt wysoki należy dobrać większe przełożenie
- Maximum speed (maksymalna prędkość) - Większa przekładnia to większa prędkość silnika. Nie powinno przekraczać podczas doboru prędkości znamionowej ponieważ powyżej prędkości znamionowej charakterystyka momentowa silnika spada.
- Maximum load inertia moment (maksymalny moment bezwładności) - Moment bezwładności jest zależny kwadratowo w stosunku do przełożenia. Jesli moment bezwładności jest zbyt wysoki należy zwiększyć przełożenie przekładni.
