电机惯量的疑问 点击：15527 | 回复：181
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to " 双片机"：这是一个很实例化的需求！
如果机械部分已定，则对于驱动轴而言，负载和负载惯量就已经确定了。再假设“符合力矩要求的电机有N种”，注意这里所谓的符合要求，很可能忽略了一件事，就是电机自身的惯量，所以才会出现“是不是要选转子惯量最小的电机(因为总惯量小，加速快)”这样的疑问。
对此，多数伺服系统选型的指导原则是，伺服电机的力矩选择不仅需要考虑被折算到电机轴端的驱动对象的机械负载（工作阻力和摩擦阻尼），也必须考虑系统的惯性负载（加减速力矩），尤其是对于快速性有较高要求的系统。因此片面选择小惯量电机，未必是最合适的选择。
比如，在负载波动较大，或联轴节刚度偏软的情况下，电机的惯量偏小反而对运行平稳不利，在这种情况下，宁愿选择惯量稍大，以保证系统的运行平稳性。如果还要兼顾系统的快速性，则建议选用力矩也偏大一些的电机，不过最好同时提高联轴节的刚度。
对:波恩 关于
to 电工A： 很难，各家的伺服系统基本上都会有负载惯量比的上限，比如三菱的伺服系统，超小惯量的，上限基本为30倍，小惯量/中惯量的基本为15倍，究其实质是受限于控制系统的稳定域，其实伺服驱动器对另一种类型的惯性环节：电机绕组的电感也往往有限制，曾经看过Kollmorgen的Servo Star系列的某款高端伺服驱动，就明确给出了绕组的电感范围2mH～12mH，下限是为了约束电流脉动，而上限则是受限于电流环的稳定域。
因此，伺服电机与负载的惯量比，就伺服本身而言，更多的受限于算法模型的增益与稳定性的折衷；就应用系统而言，更需关注系统总折算惯量与快速性的折衷。
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这句话愿闻详解。
对于伺服驱动的功率逆变环节而言，如果忽略稳态电流，而只考虑每个PWM的电流变化率的话，则有Δi＝U*Δt/L，因而对于确定的母线电压U，Δi的最大值取决于最大脉宽对应的Δt和电机绕组电感L，如果固定PWM周期，则最大脉宽Δt固定，此时Δi的最大值与电机绕组电感L成反比，因此对于目标电流波动水平而言，就会存在的最小L的限制要求。
此外，对于电流闭环调节而言，作为惯性环节的L也会影响闭环带宽和闭环稳定域，因而也相应的会对最大电感有所要求，不妨下去推导传递函数，自行分析以下电感对于闭环稳定域的影响。
哎，我都有点给你们说糊涂了。真是吃惊，前两天一个西门子的工程师也和我说不知道转动惯量比是怎么回事？对于一个伺服系统来讲，
你需要考虑的是转速，扭矩，转动惯量比。这三个数就像红绿蓝三色一样，对伺服系统起重要作用。对于直线运动的物体：J=91.2*m*(v/Nm)2, 这个是外部的转动惯量，如果你有减速机，哪么需要再除以速比的平方。然后就是则算到电机轴的转动惯量，这个数值除以电机本体的转动惯量就是比值。波恩说的是对的，电机短的惯量打，细的小些，在差不多的尺寸下。
如果你不考虑转动惯量比，那么你的系统将可能会进入震荡，在快速变化加减速的时，环体更本就控制不住。以SEW的单轴控制器而言，CFC模式下电流环体的响应为125us，速度环体小于0.5ms.可是即使这样，系统的震荡也步可以避免，因为这个是机械运动学决定的，不是电控可以解决的事情。
至于说的1-3这个数值或者更大的数值，取决于伺服电机，减速机，伺服控制器。一般欧美的水平也就在10-20以内。
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