機構解析によるモータ消費電力評価

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機構解析によるモータ消費電力評価

概要

バッテリーの持続時間を長くするための機構(メカ側)での検討が可能!
本ソリューションでは、カム、レバー等の力伝達要素に加えてDCモータの動力発生モデルを機構解析モデルに組込み、システム全体の動作性能変化とモータの消費電力の関係の予測を可能にするシミュレーション環境を構築します。

MATLABやEasy5等の制御系ソフトウェアと連携することにより、ステッピングモータ、三相ブラシレスモータ等、より詳細なモータモデルを考慮した評価へ拡張することも可能です。

現場の抱える問題

・バッテリー駆動の電化製品では、消費電力を抑えながら限られた空間に配置された機構で所定の性能を発揮する製品が求められる。
-軽量化、省スペース化を実現するためには、選択可能な機構要素が限られ、消費電力の面で不利になる。
-モータ負荷の軽減化を実現しようとすると、所望する駆動パターンでの動作が実現困難となる。

期待される効果

・メカモデルとモータモデルを組み合わせることで、電力消費におけるトレードオフの関係を 「見える化」できます
・設計の初期段階から、バッテリー駆動時間という製品性能を考慮した製品開発が行えます
・サイズ違い等、派生機種に対するモータスペックの検討にも応用できます

事例

● 業務用ビデオテープのローディング機構設計におけるレイアウト検討

問題:
・アームの移動スペースが限られている中で、モータにかかる負荷を軽減させるレイアウトを評価する手段が存在しないため、実機試作による限定的な検討のみを実施していた

成果:
・カムの圧力角を評価指標としたパラメトリックな機構モデルを構築することで、初期検討の段階から数多くの設計案を比較検討できた
・最も優れた評価となったレイアウトを元に詳細設計を実施し、可動部品のガタ、摩擦抵抗を考慮した詳細機構解析モデルを構築することで、モータ負荷の事前評価を実施できた


<よく使用される業種>
産業用機械、ロボット、機械要素・部品、民生用電気機器、産業用電気機器、電子部品・半導体、光学機器、自動車・輸送機器、航空・宇宙、造船・重機、医療機器、その他製造、教育・研究機関

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