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イナーシャ比の上限制限要素とは？
- イナーシャ比の上限制限要素は何かを知りたいです。
- サーボモータの取り扱い説明書では、負荷のイナーシャをモータのイナーシャのXX倍以下に制限するように指示されています。
- トルクが十分な場合に、イナーシャ比の上限を制限する要素がわかりません。
- その他（開発・設計）
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イナーシャ比で制限が書いてある物は古いタイプですね。また、モータではなく、サーボドライバ側に書いてあるはずです。 トルクとイナーシャの関係は制御性の問題で、イナーシャが大きければ、単純に、加速度が取れなくなる、すなわちきびきび動かせなくなるかどうかで、イナーシャの制限とは関係ありません。こちらは入門書やメーカ取説(親切な物なら)にも計算式が載っていますのでご覧下さい。 さて、それと違って、制限としてのイナーシャ最大値は、回生エネルギーの問題です。本来は最大値がある値に決まるわけではなく、負荷、ブレーキング、回生回路にも関係するわけですが、話がややこしくなるので、上限値を書いてあるのでしょう。ですから、イナーシャが小さくても、長い下り坂をブレーキングしながら延々と運転するような場合は注意が必要です。 なお、多くのサーボドライバで回生吸収回路をオプションで出しています。チョコマカ動かすメカではまず使うことありませんが。 すみません、tatcorpさんと完全にかぶってしまいました。 それにしても、制御性の為の制限と勘違いなさっている方が多いですね。 さて、最大加速度がどの位取れるかにもイナーシャは関わってきますが、それに関しては、述べたように、簡単な式ですから計算式で確かめて下さい。っていうか、それしないとどの程度ビュンと動くか分からない機械を作っている事になってしまいます... それに比べ、回生電流によるイナーシャ制限等の話は、(どういう保護回路かにもよりますが)ドライバが壊れるワケです。
私はもう議論をしたくは有りませんが，この欄を見る他の人も間違った内容で理解されると困りますのでもう一回だけ回答を投稿させていただきます。 １２番さんも１１番さんと同様に間違われています。 この課題に回答を投稿してるのはあとは私だけですから，多数決なら負けます（笑）。そうすると，世の中の大くの技術者の方は間違った解釈をしてるのでしょうか？ 中々，理解して戴けない様なので，少し言葉を変えて，これ以上無い位詳細に回答します。 また基本的な物理学の知識はもっている方に読んで戴いている前提で回答します。 何度も言いますがこれはキビキビ動かすかどうかの俊敏性の問題ではありません。回生エネルギー処理の問題です。 例えて言うと子供の頃読んだ漫画、多分’一休さん’だったと思いますが、一休さんと大男の力比べの話です。 一休さんが大きなお寺の鐘を指一本で何度もタイミングを合わせて押します。すると段々，鐘の揺れる振幅が大きくなってきます。充分振幅が大きくなった所で大男に鐘の揺れを止める様に言います。大男は馬鹿ですからいっぺんに止めようとして，鐘に突き飛ばされてしまって一休さんの勝ち。と言う話です。 直進運動エネルギーと振動エネルギーの違いがありますが，今回の議論はこれと同じ事です。ドライブがモータの定格範囲のトルクでイナーシャを有する機械負荷を駆動する時，時間をかければいくらでも大きな運動エネルギーを与える事が出来ます。それは電源からいくらでもエネルギーを補充できるからです。 大きなエネルギーを保有した機械負荷を止め様とする時，この機械エネルギーがどう消費されるか考えなければいけないのです。機械の運動部分の摩擦によって消費される場合もあります。また上下動作なら，位置エネルギーに変換される部分もあります。また厳密に言うとモータの巻き線で消費されるエネルギーもあります。ですから摩擦部分の大きい機械は，駆動時とは逆に停止時の回生エネルギー処理は楽です。同様に巻き線抵抗の大きい出来の悪いモータの方が回生エネルギー処理は楽です。 残った部分は止める速度がゆっくりでも，速くても機械負荷のエネルギーは電気エネルギーに変換されて，ドライブの電源に帰って来ます。これはエネルギー保存の法則から当然の事です。この電気エネルギーをどう処理するかの問題なのです。電源部分が交流元電源にエネルギーを返すインバータを持っていれば，全く問題ないのですが，ドライブを安価に小型にする事が出来ないのでこの機能を有するドライブは殆どありません。（省エネの必要性が高まれば出てくるかも知れません。）従って通常は交流元電源とドライブ直流電源の間は整流器が有り，一方通行で直流電源から交流電源にエネルギーを返せません。駆動時には際限なくエネルギー供給出来ますが，停止時にはそのエネルギーの流れは直流電源でストップされます。直流電源にはコンデンサーが有って，そのエネルギーを蓄え，次の駆動時には使えますが，蓄積能力に当然限界があります。そこで制限されるのが負荷イナーシャになっている訳です。 この蓄積能力以上にエネルギーが帰って来ますと，耐圧オーバーになり，コンデンサー，ドライブトランジスタ等がパンクする事になってしまいます。この制限を緩和するのが回生抵抗器で，蓄積能力以上のエネルギーはこの抵抗に消費させて，ドライブの損傷を防止します。 私は常にこのチェックを行っています。 回生エネルギー処理は最も計算が厄介な問題なので，メーカーも手っ取り早く，イナーシャで制限してるのだと思います。
１０番さんと１１番さんへ 本来、ここでは回答者同士では議論するべきではありません http://feedback.okweb.ne.jp/fMain.php?cid=63 私はその様な議論は好きですが 議論を重ねる事により、より良い回答を導き出すのが目的であれば良いのですが でも、今回の議論は申し訳有りませんが、はっきり言ってどうでも良いこと 言葉尻の取り合い、誤字脱字の指摘の仕合でしかない 議論の目的が 負荷GD^2は何処まで大きくする事が可能か？ メーカ推奨は何処まで信ずる事が出来るか？ とか言った事なら私にも参戦する手立ては有るのですが ＞・適用負荷イナーシャ:負荷／モータイナーシャ比＝ｍが２０倍以下 本当に２０倍の負荷を駆動可能か？どうすれば可能か？ 私の拙い経験では２０倍なんてとんでもない話でせいぜい５倍 １０倍を超えると単なる”高価なインバータ”でしか無いと思うのですが サーボモータをサーボらしくキビキビと動かすにはどうすれば良いか？ 「キュンキュンウイインウイイン」ってな感じで回したいし廻ってほしい 「くぅぅぅぅぅんんーーーーん」なんか情けない音しかしない 機械設計屋さんはカタログを鵜呑みにして２０倍の負荷を駆動可能だから 「此れで出来る筈だ、モータを大きくする事などコストアップになるからダメだ」 そう言っていて 「なんでや？この情けないのろまな動作は？」 私に言わせれば当然の結果ですが
10番さんへ 私も感情的な議論はしたくはありません ＞一回の停止での運動エネルギー処理の問題です。 此れは式で示した通りです。ｄω／ｄｔでｄｔを限りなく零にすればこの通りで しょう。 何か枝葉抹消的な議論と思います。 もう、終わりにします
９番さんへ これを知らないで設計すると大怪我をします。 車のブレーキだって，山を長時間降りる時はエンジンブレーキにしないと焼けてしまいます。ブレーキ構造を知らないと命取りになります。 因みに頻度の問題ではなく一回の停止での運動エネルギー処理の問題です。 感情的になられているみたいなのでこれ以上議論は避けますが，基本的な電気ー機械エネルギー変換の問題です。サーボモータ使用において一番重要な問題で，決して疎かにしない方が良いです。
８番さんへ 車のブレーキがどのようにして効くのかと言われているみたいで抵抗を感じます。（そんなことは知らなくても車の運転は出来ます、それと同じことだと思う） サーボモータについて調べてみると参考までに http://www.shinko-elec.co.jp/pdf/Data/servo/12007.pdf この資料では ・適用負荷イナーシャ:負荷／モータイナーシャ比＝ｍが２０倍以下 ・標準制動頻度（回／分）：２４０／（ｍ＋１） ・制動抵抗の要否：ｍ≧４；要、ｍ＜４；不要 イナーシャが大きくなる程、制動頻度が減ります。此れは制動抵抗の温度上昇 で制限されるためと思います。 制動の重要性が良く分かりました。
７番さんへ どうやってエネルギーを吸収するのか？どうしたらエネルギーを吸収出来るか？を考えてみた事がありますか？ 答えは回答（２）に書いてありますので良く読んで下さい。
６番さんへ 確かに加速する時より止める時が大事です。停止時はエネルギーを吸収するようにして停止時のトルクを増大しているだけで回答３の式で説明できるのではないでしょうか。 所詮、加減速時のｄω／ｄｔを幾らにするかで、そのためにはイナーシャが問題になると考えます。
５番さんへ 私が回答（２）で書いてありますので良く読んで下さい。 駆動トルク制限とは全く別の問題です。 ５番さんはこの事に今まで全然考えた事がない様に思われます。 これは重大事故に繋がる問題ですから，一度サーボモータメーカーの技術相談に問い合わされた方が良いと思います。
4番さんの回答で ＞遅い機械でも使う事はいくらでもあります。 これはどういう意味ですか、文面通りか、それとも遅い機械でも問題を起こすと いうことですか ＞ドライブ或いは場合によってはモータが壊れる可能性がある制限・・・ これは式で示したことを言われているのでは思いますが、ただサーボ回路に トルク制限（電流制限）が設定するようになっており、モータが簡単に壊れる のでしょうか。
