作者Familyiscute (肥牡蛎)
看板Mechanical
标题[问题]马达惯性矩 与负载(惯性比过大)能否带动?
时间Tue Apr 25 12:26:52 2017
由於研究室的夜间观测仪器，
於白天时要避免阳光直射造成镜头变质，
要做一个电动的盖子，目前预计使用Arduino与马达来做控制，
白天时盖着，晚上时转开
初步设计如下图(铝制)
http://imgur.com/a/xhSpN
(延X轴转动，因避免盖子遮蔽到FOV为180度的镜头，转开时整个构件要低於水平面)
所以造成转动惯量(惯性矩)很大
经Solidwork计算
延转动轴的
惯性矩约为 124 kg*cm^2
另外计算过要克服转上来期间，重力产生的
力矩最大值约为 66 N*cm
加上转轴摩擦力等等，抓个安全值*2 = 132 N*cm
在马达选用的部分，有些疑问
问题1------------------------------------------------------------
想说使用步进马达，配合皮带轮，控制每次开阖都让盖子正转或逆转180度
就不用装微动开关侦测是否有转到定位
也有找到NEMA 23型，
转矩可达135 N*cm的步进马达
像是
https://goo.gl/oQBkWF (如不能贴产品网址请告知)
可是发现
转子惯量仅有 480 g*cm^2 也就是 0.48 kg*cm^2
这与我负载的
惯性比约为 258 倍
有查到使用步进马达，惯性比最好不要大於10
否则会有失步的现象?
怕零件买回来无法动作
或是搭配减速机有办法克服这个问题吗?
还是使用直流减速马达，需要考量到转动惯量的问题吗
如
https://goo.gl/I7X1Yl
问题2------------------------------------------------------------
当这个盖子转超过90度後，应该会被重力自己拉下来
这时马达有需要做什麽特别的动作吗
会不会重力拉下来的速度比马达速度还快
拖着马达走，产生反电动势烧毁步进驱动电路的可能?
因非工科系，无实际经验，以前仅做过一些轻负载仪器没考虑过这个问题
研究马达一个多礼拜，想不透这问题想请教各位
谢谢大家!!
额外问题3--------------------------------------------------------
像这个构件要给什麽样的厂商施作呢?制作上会不会难度太高
以前只有找过简单的金属的线切割厂商
再次谢谢大家！
--
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※ 编辑: Familyiscute (140.116.20.32), 04/25/2017 12:33:32
※ 编辑: Familyiscute (140.116.20.32), 04/25/2017 12:36:04
※ 编辑: Familyiscute (140.116.20.32), 04/25/2017 13:08:53
1F：推 aidsnichael: 马达不会烧掉 04/25 15:35
2F：→ aidsnichael: 只做一件建议尽量用板金件设计，雷射切割加工，成本 04/25 15:36
3F：→ aidsnichael: 比较低 04/25 15:36
4F：→ YJM1106: 一定要设计成旋转开，不能设计成闸式的水平开吗，会不会 04/25 16:47
5F：→ YJM1106: 比较好控制XD（乱给意见，完全离题） 04/25 16:47
6F：→ urocissa: 如果一定要用转的我会在另一头加配重块 04/25 17:15
7F：→ urocissa: 直接把仪器样子贴出来，板友比较好提供意见 04/25 17:20
8F：→ Familyiscute: 板金金的意思 是分成一片一片的再锁起来吗 04/25 17:31
9F：→ Familyiscute: 仪器的样子 04/25 17:32
11F：→ Familyiscute: 谢谢YJM的建议 也有思考过不要用转的 04/25 17:33
12F：→ Familyiscute: 但有个要求是 打开时 镜头水平面以上不能有物体存在 04/25 17:34
13F：→ Familyiscute: 它是All Sky Lens高於镜头水平面就会挡住观测挺麻烦 04/25 17:35
14F：→ Familyiscute: 那个透明圆圆的罩子是防水罩 04/25 17:39
15F：→ Familyiscute: 谢谢uro的建议，用配重块要的话要怎麽加呢 04/25 17:41
16F：→ Familyiscute: 正/逆转都需要它 以及配重多少是比较合适的 04/25 17:43
17F：→ Familyiscute: 谢谢!希望大家能给我更多建议~想好久不知道怎麽弄 04/25 17:44
18F：→ Familyiscute: 目前画的图 正方中空的地方 刚好等於防水罩的空间 04/25 17:57
19F：→ Familyiscute: 预计锁在侧边 转起来打开 跟闭合这样 04/25 17:58
20F：推 kevinklaus: 惯量太大就算有减速机一样会坏… 04/25 19:09
21F：推 sshyu954: 转子惯量480是怎麽来的 04/25 19:34
22F：推 HiJimmy: 水平开+外壳上下动 这样转矩小 用能避开水平面 04/25 19:50
23F：→ Familyiscute: 转子惯量是从NEMA 23那连结 底下的datasheet找到的 04/25 20:17
24F：推 bopoha: 可以给个仪器长宽尺寸吗 04/25 20:22
25F：→ Familyiscute: 上下动+水平开合 好像不错 不过没啥概念 像3D列印 04/25 20:27
26F：→ Familyiscute: 机的那种机构吗 04/25 20:27
27F：→ Familyiscute: 还有水平开合那片有办法收起来吗 怕台风来就喷掉 04/25 20:28
28F：→ Familyiscute: 稍晚回去画整个机箱的尺寸出来 目前人在外 04/25 20:29
29F：推 enightcat: 白天用一块黑布盖起来.要用拿下来.~!! 04/25 23:36
30F：→ Familyiscute: 这台仪器装在偏远山区 而且每天观测 没人在那哈XD 04/25 23:51
31F：→ Familyiscute: 目前都是远端操作 所以才要做电动的 04/25 23:52
33F：→ Familyiscute: 圆圆的防水罩 我不会画固用方块代替 高度相同 04/25 23:56
34F：→ Familyiscute: 图中单位为 mm 04/25 23:59
36F：推 miletian: 如果目的只是挡光，做一个遮光片，马达轴心在Z轴，即可 04/26 17:24
37F：→ miletian: 达成 04/26 17:24
38F：→ miletian: 另外我觉得感应马达加sensor比一颗步进来的便宜 04/26 17:25
39F：推 urocissa: 我会推荐用遥控模型用servo配合轻一点的盖子 04/26 20:51
40F：推 pp2233: 伺服马达搭配encoder 会比较好吗？ 05/02 23:41