[自動化工程]馬達功率的快速粗略選定攻略

羊毛出在羊身上

-到底是誰說的？

從上圖釐清，根據能量守恆的概念，對於一物體，在其加速過程中，功率即是當前推力與速度的乘積，而產生此動力的源頭就是馬達（電能-動能轉換裝置），傳動機構在之中只是扮演轉換的角色，不增加/減少能量（理想狀況）

因此，我們可以先忽略馬達（動力源）至移載物之間的傳動關係，光是從移載物質量、加速度、最高速...等參數，反推估加速段所需功率，就可以推估出所需馬達額定功率；接著再根據馬達特性（額定轉速，額定扭矩），細部設計傳動機構，調整轉速/扭矩轉換後的比值

整理一下思路流程：

1. 根據移載限定時間與行程規劃出VT圖
2. 從VT圖加速段得知加速度，以及最高速度$V_{max}$
3. 加速度輔以移載物質量得知加速段所需線性推力$F_{acc}$
4. 最大功率發生在加速段與等速段交接處，會是線性推力與最高速度的乘積（上圖紅圈處
1. $Power_{max} = F_{acc} \times V_{max} $

因此我們概略推敲出了馬達功率；接著理解，馬達的動能輸出是以扭矩乘以轉速的形式：

$$Power = F_{acc} \times V_{max}  = T_{rated} \times \omega_{rated}$$

可進一步擬出傳動機構的設計參數：打開手邊的型錄，查一下你最愛的伺服馬達的額定轉速，最高速度與額定轉速一相除！旋轉轉換成線性的比例就出來了：

$$distance/rev = \frac{V_{max}}{\omega_{rated}}$$

因此我們得到了轉換機構的設計指引，不管是用輸送帶\螺桿\還是其它死人骨頭創意機構，總之轉換比例就得滿足上式所得到的距離/轉比例，方可達到加速與等速要求

當然，此一推估法忽略了傳動機構慣量，傳動機構本身也是帶有質量的，加速過程同樣要填充動能到於其上，退一萬步保守的說，此推估只能當作推算了馬達功率的最下限值

後記1：muh..muh...先推估功率，再調整轉速/扭矩比例，設計思路又更系統化了

後記2：先系統化展開要求，再進行設計，認真蹲馬步才是正道，反智感覺退散～