伺服電機的轉子慣量
發布者： admin 時間：2024/6/21 17:16:23
伺服電機慣量是伺服電機的一項重要指標。它指的是轉子本身的慣量，對于電機的加減速來說相當重要。慣性大小與物質質量相應慣量J=∫r^2dm其中r為轉動半徑，m為剛體質量慣量。
電機的轉子慣量是電機本身的一個參數。單從響應的角度來講，電機的轉子慣量應小為好。但是，電機總是要接負載的，負載一般可分為二大類，一類為負載轉矩，一類為負載慣量。
一般來說，小慣量的電機制動性能好，啟動，加速停止的反應很快，適合于一些輕負載，高速定位的場合。如果你的負載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機，可能對電機軸損傷太大，選擇應該根據負載的大小，加速度的大小等等因素來選擇，一般有理論計算公式。
低慣量與高慣量區別
伺服電機的慣量由轉子自身的質量，以及外加的負載而組成。慣量越大，物體的運動狀態越不容易改變。無論旋轉運動的部件，還是直線運動的部件，都成為電機的負載慣量，它們的大小有不同的計算方法，因為計算公式較多，就不一一列舉了。
慣量對伺服電機運行的影響
電機軸上的負載慣量大小，對電機的靈敏度和整個伺服系統的精度將產生很大的影響，通常，當負載小于電機轉子慣量時，上述影響不大，但當負載慣量達到其至超過轉子慣量的5倍時，會使伺服放大器不能在正常調節范圍內工作。所以對這類慣量應避免使用，所以在設計負載時，應盡可能地減小體積和重量。
伺服電機慣量問題
在伺服系統選型及調試中，常會碰到慣量問題。其具體表現為: 在伺服系統選型時，除考慮電機的扭矩和額定速度等等因素外，我們還需要先計算得知機械系統換算到電機軸的慣量，再根據機械的實際動作要求及加工件質量要求來具體選擇具有合適慣量大小的電機;在調試時，正確設定慣量比參數是充分發揮機械及伺服系統最佳效能的前提。此點在要求高速高精度的系統上表現尤為突出，這樣，就有了慣量匹配的問題。
什么是“慣量匹配”?
1、根據牛頓第二定律:進給系統所需力矩T=系統傳動慣量Jx角加速度θ角。加速度θ影響系統的動態特性，θ越小，則由控制器發出指令到系統執行完畢的時間越長，系統反應越慢。如果θ變化，則系統反應將忽快忽慢，影響加工精度。由于馬達選定后最大輸出T值不變，如果希望θ的變化小，則J應該盡量小。
2、旋轉運動件的慣量折合到馬達軸上的慣量組成。 JM為伺服電機轉子慣量，伺服電機選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負載改變而變化。如果希望 J變化率小些，則最好JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。
轉子的轉動慣量，大、中、小各有各的用途，小慣量的高速往復好，大慣量的本身慣量大，機床上用好點。伺服電機需要慣量匹配，日系列10倍與電機慣量左右(不同品牌有差異)，歐系的20左右。一般來說歐系的慣量都小，因為他們電機做的是細長的。