伺服電機的轉子慣量
發(fā)布者： admin 時(shí)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(lái)說(shuō)相當重要。慣性大小與物質(zhì)質(zhì)量相應慣量J=∫r^2dm其中r為轉動(dòng)半徑，m為剛體質(zhì)量慣量。
電機的轉子慣量是電機本身的一個(gè)參數。單從響應的角度來(lái)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(lèi)，一類(lèi)為負載轉矩，一類(lèi)為負載慣量。
一般來(lái)說(shuō)，小慣量的電機制動(dòng)性能好，啟動(dòng)，加速停止的反應很快，適合于一些輕負載，高速定位的場(chǎng)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(lái)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(zhì)量，以及外加的負載而組成。慣量越大，物體的運動(dòng)狀態(tài)越不容易改變。無(wú)論旋轉運動(dòng)的部件，還是直線(xiàn)運動(dòng)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(gè)伺服系統的精度將產(chǎn)生很大的影響，通常，當負載小于電機轉子慣量時(shí)，上述影響不大，但當負載慣量達到其至超過(guò)轉子慣量的5倍時(shí)，會(huì )使伺服放大器不能在正常調節范圍內工作。所以對這類(lèi)慣量應避免使用，所以在設計負載時(shí)，應盡可能地減小體積和重量。
伺服電機慣量問(wèn)題
在伺服系統選型及調試中，常會(huì )碰到慣量問(wèn)題。其具體表現為: 在伺服系統選型時(shí)，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(shí)際動(dòng)作要求及加工件質(zhì)量要求來(lái)具體選擇具有合適慣量大小的電機;在調試時(shí)，正確設定慣量比參數是充分發(fā)揮機械及伺服系統最佳效能的前提。此點(diǎn)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(wèn)題。
什么是“慣量匹配”?
1、根據牛頓第二定律:進(jìn)給系統所需力矩T=系統傳動(dòng)慣量Jx角加速度θ角。加速度θ影響系統的動(dòng)態(tài)特性，θ越小，則由控制器發(fā)出指令到系統執行完畢的時(shí)間越長(cháng)，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(dòng)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(dòng)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(diǎn)。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(lái)說(shuō)歐系的慣量都小，因為他們電機做的是細長(cháng)的。