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伺服电机惯量匹配的计算求助 点击：18258 | 回复：45



essay

    
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发表于：2009-06-04 15:12:26
楼主

有一个小型伺服电机，负载为一圆盘形工件。电机轴安装在其圆心处，对其进行旋转位置控制。

电机转子惯量为0.0211kgcm^2，工件的惯量是10 kgcm^2。

这个是不是不满足惯性匹配要求呢？因为看起来工件的惯量比电机的惯量大多了。

考虑加一个 1：100 减速器，工件的惯量折算到电机轴上的惯量变成 10/(100*100) = 0.001 kgcm^2。

这样是不是就可以保证电机转子惯量大于工件的折算惯量呢？

此外，减速器本身的惯量为0.39kgcm^2。不知道这部分惯量应该怎么考虑。

 

谢谢！

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好好的学习

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发表于：2009-06-04 15:21:50
1楼
减速箱的惯量应该也要折算到负载上。
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波恩

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发表于：2009-06-04 15:41:51
2楼
原惯量比高达近500倍，如果不追求快速性，建议减100倍，折为5倍，减速机的惯量也不宜过大，应与电机相当，而目前已高达近20倍，几近多数伺服的匹配上限。
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xiangbmaxx

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发表于：2009-06-04 16:09:58
3楼

对于调速和运动控制，驱动速度相对与稳定性而言，存在：

1以最短运动时间为目的：

    a    一般   Im<10            b   典型 3<Im<7

 1     追求稳定性及精度为目的:

   a   一般Im<3                      b     理想   Im=1

 

          Im=  (Jsys-Jm)/Jm

 

 

 

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xiangbmaxx

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发表于：2009-06-04 16:12:38
4楼

Im            惯量失配比

Jsys        系统惯量

Jm            电机转子惯量

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essay

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发表于：2009-06-04 17:58:08
5楼

回复内容:
对:波恩 关于原惯量比高达近500倍，如果不追求快速性，建议减100倍，折为5倍，减速机的惯量也不宜过大，应与电机相当，而目前已高达近20倍，几近多数伺服的匹配上限。 内容的回复：


按照您的建议，是不是应该选用1:10的减速器呢？这样折算出来的负载转矩为 10/(10*10) = 0.1 kgcm^2。 刚好是电机转子惯量的5倍。

谢谢！

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波恩

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发表于：2009-06-04 20:45:17
6楼

看快速性要求，高则减速比应该再大些，低则减速比可以略小些，关键是惯量匹配，电机的，减速器的，负载折算到电机轴的。

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踏沙行

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发表于：2009-06-04 21:08:46
7楼

请问楼主，能否告知所用电机的型号功率？ 0.0211kg*cm^2，依据经验，相当于松下、安川50瓦到100瓦的数量级。要是配减速机的话，如果采用台湾APEX的AB042-10，2级减速的话，0.03kgcm^2。电机的转动惯量通过减速机后，折算到减速机的输出轴为2.11kg*cm^2,加上减速机本身的惯量2.14kgcm^2，与负载10 kgcm^2，大概在5倍左右，符合伺服要求。  楼主的减速机为 0.39kgcm^2？什么规格，怎么这么大？

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发表于：2009-06-05 09:50:02
8楼
回复内容:
对:踏沙行 关于

请问楼主，能否告知所用电机的型号功率？ 0.0211kg*cm^2，依据经验，相当于松下、安川50瓦到100瓦的数量级。要是配减速机的话，如果采用台湾APEX的AB042-10，2级减速的话，0.03kgcm^2。电机的转动惯量通过减速机后，折算到减速机的输出轴为2.11kg*cm^2,加上减速机本身的惯量2.14kgcm^2，与负载10 kgcm^2，大概在5倍左右，符合伺服要求。  楼主的减速机为 0.39kgcm^2？什么规格，怎么这么大？

 

不过我按照您提的算法，电机的转动惯量通过减速机后，折算到减速机的输出轴为2.11kg*cm^2，如果选用0.39kgcm^2的减速器，合起来也才2.5 kgcm^2。与负载相比，大约在4倍左右。也算符合要求吧。关键不清楚电机转子和减速器转子惯量差这么多会不会有什么问题。谢谢！

我说的这个减速器是和利时的PS60。

内容的回复：

谢谢指点。电机确实是50W的。
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波恩

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发表于：2009-06-05 13:05:35
9楼

楼主所说的减速机惯量是折算到输出轴的？！

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xiangbmaxx

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发表于：2009-06-05 13:23:22
10楼
这个很重要！！bixu
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发表于：2009-06-05 13:38:15
11楼
回复内容:
对:波恩 关于

楼主所说的减速机惯量是折算到输出轴的？！

内容的回复：

不是，就是减速器本身的转动惯量。手册上提供的。
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波恩

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发表于：2009-06-05 16:55:22
12楼
手册有没有具体说明该惯量是输入轴的还是输出轴的？
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13楼
回复内容:
对:波恩 关于手册有没有具体说明该惯量是输入轴的还是输出轴的？ 内容的回复：

手册上没明确说。就说是转动惯量。
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发表于：2009-06-05 20:12:55
14楼
回复内容:
对:波恩 关于手册有没有具体说明该惯量是输入轴的还是输出轴的？ 内容的回复：

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踏沙行

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发表于：2009-06-06 11:58:31
15楼

是和利时的啊，那还有可能，毕竟不是自己造减速机，贴牌而已。去和利时网站看了下，感觉减速机好像是上海一家做的。 但是指标实在值得商榷。因为40和60的差的太多了，差了100倍？我看了下德国NEUGART和台湾APEX的，虽然各家不同，但是40与60也没有差那么多吧。或许是国产的行星在工艺等的差别？

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16楼
回复内容:
对:踏沙行 关于

是和利时的啊，那还有可能，毕竟不是自己造减速机，贴牌而已。去和利时网站看了下，感觉减速机好像是上海一家做的。 但是指标实在值得商榷。因为40和60的差的太多了，差了100倍？我看了下德国NEUGART和台湾APEX的，虽然各家不同，但是40与60也没有差那么多吧。或许是国产的行星在工艺等的差别？

内容的回复：

请问用和利时这款电机配别的减速器可以吗？
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波恩

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发表于：2009-06-06 17:17:16
17楼

是啊！40和60机座的转动惯量差异忒大！

看了它的说明说，感觉应该是输入端惯量，对于楼主现在选择的电机的惯量而言，差距太大，个人以为匹配性太差！

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发表于：2009-06-07 08:33:53
18楼
回复内容:
对:波恩 关于

是啊！40和60机座的转动惯量差异忒大！

看了它的说明说，感觉应该是输入端惯量，对于楼主现在选择的电机的惯量而言，差距太大，个人以为匹配性太差！

 

 

 


 

 

请问怎么从说明书上看是输入端惯量还是输出端惯量呢？

您能帮我推荐一款比较合适的减速器吗？ 减速比1:50左右都可以，谢谢！


内容的回复：
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波恩

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发表于：2009-06-07 13:37:09
19楼

这类的（行星齿轮）伺服减速机所给的惯量一般都是指输入端，即高速端。

“踏莎行”应该可以帮到楼主。

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ShowFine

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发表于：2009-06-07 17:30:10
20楼

步进电机就不需要惯量匹配了吧? 但是看好象有些资料介绍的有差别.

我现在一个系统，从加速力矩上看所选电机的力矩足够了。  但是就是负载与电机的惯量比（经过减速机折算后）达到了50:1  ！

 

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