Delta Tau GEO BRICK DRIVE Manuel D’Utilisation

Page de 294
 Geo Brick Drive User Manual 
Pinouts and Software Setup 
 158 
Motor Selection 
The  Geo  Brick  Drive  interfaces  with  a  wide  variety  of  motors.  It  supports  virtually  any  kind  of  three-
phase  AC/DC rotary, linear brushless,  or induction  motors. Using two out of the three phases, it  is also 
possible to drive permanent magnet DC brush motors. 
 
Motor Inductance 
Digital direct PWM control requires a significant amount of motor inductance to drive the on-off voltage 
signals  resulting  smooth  current  flow  with  minimal  ripple.  Typically,  servomotors’  phase  inductance 
ranges from 2 to 15mH. The lower the inductance, the higher is the suitable PWM frequency. 
Low inductance motors (less than 2 mH) can see large ripple currents causing excessive energy waste and 
overheating. Additional in-series inductance is recommended in these cases. 
High  inductance  motors  (greater  than  15  mH)  are  slower  to  react  and  generally  not  considered  high 
performance servo motors.      
 
Motor Resistance 
Motor resistance  is  not typically a  determining factor  in the drive/system performance but rather comes 
into play when extracting a desired torque or horsepower out of the motor is a requirement.  
 
Motor Inertia 
Motor inertia is an important parameter in motor sizing. Considering the reflected load inertia back to the 
motor in this process is important. In general, the higher the motor inertia, the more stable the system will 
inherently be. A high ratio of load to motor inertia shrinks the operating bandwidth (gain limited) of the 
system, especially in applications using belt or rubber based couplings. The ratio of load to motor inertia 
is  typically  around  3:1.  Mechanical  gearing  is  often  used  to  reduce  reflected  inertial  load  going  back  to 
the shaft of the motor. 
 
Motor Speed 
In  some  applications,  it  is  realistically  impossible  to  achieve  the  motors’  specified  maximum  velocity. 
Fundamentally, providing sufficient voltage and proper current-loop tuning should allow attaining motor 
maximum  speeds.  Consider  feedback  devices  being  a  limitation  in  some  cases,  as  well  as  the  load 
attached  to  the  motor.  In  general,  the  maximum  speed  can  be  determined  dividing  the  line-to-line  input 
voltage  by  the  back  EMF  constant  Kb  of  the  motor.  Input  voltage  headroom  of  about  20%  is 
recommended for good servo control at maximum speed. 
 
Motor Torque 
Torque requirements in an application can be viewed as both instantaneous and average 
Typically,  the  instantaneous  or  peak  torque  is  the  sum  of  machining,  and  frictional  forces  required  to 
accelerate the inertial load. The energy required to accelerate a load follows the equation T=JA where T is 
the torque, J is the inertia, and A is the acceleration. The required instantaneous torque is then divided by 
the motor torque constant (Kt) to determine the necessary peak current of the Geo Brick Drive. Headroom 
of  about  10%  is  always  desirable  to  account  for  miscellaneous  losses  (aging,  wear  and  tear,  calculation 
roundups). 
The  continuous  torque  rating  of  the  motor  is  bound  by  thermal  limitation.  If  the  motor  applies  more 
torque than the specified threshold, it will overheat. Typically, the continuous torque ceiling is the RMS 
current rating of the motor, also known as torque output per ampere of input current.