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伺服电机惯量匹配的计算求助 点击:0 | 回复:45



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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!




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。

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。

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

 

 

 

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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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!

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。

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。

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?!

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。

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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发表于:2009-06-05 20:02:13
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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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:


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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发表于:2009-06-06 15:31:19
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?

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:

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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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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