モーターのトルク-速度曲線

この例では、5 つの異なるモーター タイプのトルク-速度特性の比較を示します。モーター タイプを選択するには、Electric Motor ブロックを右クリックし、コンテキスト メニューから [ブロック パラメーター (Subsystem)] を選択します。新しいウィンドウで、[ラベル モードのアクティブな選択肢] パラメーターを使用して目的のモーターを指定します。すべてのモーターは、ほぼ同じ定格機械動力に調整されています。

5 つすべてのモーターを実行して比較するには、ハイパーリンクをクリックして特性曲線をプロットします。モーターのトルク-速度および出力-速度の動作を理解することは、与えられた用途に適したモーターを選ぶ際にきわめて重要です。このモデルとそのサポート ライブラリを修正して、特定のモーターをデータシート値に基づいて比較します。一般的に重要なパラメーターは、開始トルク (0 RPM でのトルク)、ピーク出力と最大出力、および対応する RPM です。

DC モーターは線形のトルク-速度特性を備え、出力は最大 RPM が約半分の時点でピークに達します。分巻電動機も線形のトルク-速度特性を備え、出力の曲線の形状も似ています。実際には、かかる電流が大きすぎるため、分巻電動機をピーク出力またはトルクで実行することはできません。この特定のモーターは、4000 rpm で最大 50 W の機械動力を供給するように設計されています。

汎用モーターのトルク-速度特性は、1/x^2 の関係に従います。この場合、比較的大きな開始トルクが、現実的な電流値で得られます。出力は 6000 rpm 前後でピークに達します。誘導モーターのトルク-速度曲線は、このタイプのモーターに典型的で、開始トルクが小さく、ピーク トルクが同期速度よりわずかに小さくなっています。モーター領域と発電領域の両方がプロットされていることに注意してください。

サーボモーターは、最大トルク 0.25 Nm の制御されたサーボモーターです。トルク要求は 0.2 Nm に設定されています。最大 4350 rpm を達成でき、それを超えるとエンベロープ限界が発生します。許容されているトルク-エンベロープを確認するには、Electric Motor バリアントの選択を [Servomotor] に設定し、Electric Motor ブロックを開いて、Servomotor ブロックをダブルクリックします。エンベロープは最初の 2 つのブロック パラメーターによって定義されます。

モデル

Simscape ログからのシミュレーション結果

以下のプロットは、各種のモーターの特性曲線を示します。