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伺服电机转子惯量匹配问题 点击：7912 | 回复：161



王者之师－MadforG

    
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发表于：2012-12-18 21:18:15
楼主

1、所谓惯量匹配，是指电机转子的惯量与负载惯量之间的关系；

2、什么算匹配，这与碰撞理论一致，当两个惯量相同的物体发生碰撞时，则会发生一个物体的动量状态完全传递给另一个物体，我们称此种现象为惯量匹配；

3、什么叫不匹配，这与碰撞理论一致，当一个物体与另一个惯量相比无穷大的物体发生碰撞时，则会发生这个物体的动量状态翻转，而惯量无穷大的物体运动状态不变，我们称此种现象为惯量不匹配；

4、所以电机的转动惯量与负载的转动惯量相等时（传动比=1），为惯量匹配；

5、如果传动比=10，那么电机的转动惯量等于负载折算到电机轴的惯量（负载惯量/100），为惯量匹配；

6、可是电机的转子惯量不可能做得那么大，而且转子惯量大，增大了电机动力的无用负荷，所以一般规定负载惯量与电机惯量的比在一定范围内，例如笨鸟说的(5～20)；

7、电机转子与负载惯量之间的匹配与转子与负载之间的连接是柔性连接还是刚性连接有关；

8、一般原则是负载惯量大电机转子的惯量大，反之，负载惯量小要求电机转子的惯量也小；

9、一般情况下，电机转子的惯量远小于负载惯量；

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 14:01:47
101楼

引用 ShowMotion 的回复内容：

……把几个问题混在一起了.……转动惯量匹配主要目的为了追求更好的控制效果，………阻抗匹配的目的是防止信号的传输过程存在反射……变压器上不是阻抗匹配的问题，……存在无功补偿一说，尽量提高功率因数。……变压器是作为谐振电源使用，通过调节供电频率或线路感抗，达到jωl+1/（jωc）=0，产生谐振高压。……

是自己把问题混起来说的，越乱越好！

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 14:11:58
102楼

引用 ShowMotion 的回复内容：

……转动惯量匹配主要目的为了追求更好的控制效果，这里的匹配并非是惯量相等，而是一个合适的比例。……

1、如果伺服电机的惯量J1等于负载的惯量J2：

1）在加速时，若角加速度为β，则

电机转矩T=（J1+J2）β=J1β+J2β=电机转子转矩T1+负载转矩T2；

2）这时候电机产生的转矩T的50%作用于负载，50%作用于转子自身！

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ShowMotion

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发表于：2012-12-20 14:12:00
103楼
引用 刘志斌 的回复内容：…是自己把问题混起来说的，越乱越好！

关键是您的几个例子有点风牛马，您不觉得吗？
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笨鳥慢飛

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发表于：2012-12-20 14:15:34
104楼

老劉 伺服電機與機構能量的傳遞都是1:1 沒有能量的損耗問題 除非機構安裝出問題 造成額外的阻力增加

只是showmotion 不小心又讓你轉移話題 來模糊焦點

伺服電機的選型我說你比較嚴謹 是因分度盤的應用是高貫量高精度的系統 需要考慮慣量 但若以慣量做為選型的依據 你也太淺了

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 14:20:05
105楼

2、如果伺服电机的惯量J1等于负载的惯量J2/20：

1）在加速时，若角加速度为β，则

电机转矩T=（J1+J2）β=（J2/20）β+J2β=电机转子转矩T1+负载转矩T2；

2）这时候电机产生的转矩T的96%作用于负载，4%作用于转子自身！

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 14:25:16
106楼
3、从1、2计算得知，如果伺服电机的惯量与负载惯量相等，对控制效果影响最大的是动力损耗大，有效动力只有50%，严重不足！
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ShowMotion

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发表于：2012-12-20 14:34:07
107楼

引用 刘志斌 的回复内容：3、从1、2计算得知，如果伺服电机的惯量与负载惯量相等，对控制效果影响最大的是动力损耗大，有效动力只有50%，严重不足！

不考虑阻力负载吗？

转动惯量仅仅在加减速时体现影响。即使加减速，阻力完全有可能占主要负荷成分。

思维活跃、突发奇想是好事，但要经得起推敲。



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刘志斌

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发表于：2012-12-20 14:44:47
108楼

4、看来伺服电机的转动惯量大小，对控制影响最大的是电机电磁转矩的有效利用问题！

5、至于控制效果，看不出有什么影响，有影响，也只能是因伺服电机惯量大、动力不足为原因的影响！

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 14:54:34
109楼

引用 ShowMotion 的回复内容：

……不考虑阻力负载吗？转动惯量仅仅在加减速时体现影响。……

1、“转动惯量仅仅在加减速时体现影响”，这一点说得好！就是我前边说的“起步、加速、减速、转弯、刹车、停车……等瞬间”；

2、计算时没有考虑阻力，只考虑加速过程，用于产生加速的电磁转矩T，我们看到加速时，用于负载惯量加速的有效转矩会因电机惯量大而损耗好多，特别是惯量匹配相等时，用于加速的动力被损耗50%！

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 14:58:38
110楼

引用 ShowMotion 的回复内容：

……要经得起推敲。

1、要经得起推敲，说得多好啊！

2、为什么一个手电筒的电路问题，却说没有听说过？

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 15:05:08
111楼

引用 ShowMotion

… … 不考虑阻力负载吗？转动惯量仅仅在加减速时体现影响。……

1、如果阻力负载转矩是电机转矩的60%，用于加速的转矩是40%；

2、如果电机的惯量匹配，等于负载惯量，那么加速时，用于负载加速的动力就只有20%；

3、多可怕啊，负载速度还能提起来吗？

4、所以伺服电机的惯量选在系统惯量的5-20分之一；
5、但不能太小，太小惯量就不平衡，出惯量不平衡的麻烦！

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笨鳥慢飛

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发表于：2012-12-20 15:45:26
112楼

showmotion 看來你以被老劉轉暈了 你以為老劉是做伺服 這些扭力 慣量都隨他設的 電機的能量傳遞 機構才能“起步、加速、等速 减速、刹车、停车 這過程中電機的扭力都會变 系統的慣量也會变 只有在等速時才是系統最大的慣量

能量不消長 機構能動起來嗎  你的火車是靠內力的作用而做“起步、加速、减速、转弯、刹车、停车" 豬看到 豬也笑了

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笨鳥慢飛

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发表于：2012-12-20 15:59:33
113楼

1、如果阻力负载转矩是电机转矩的60%，用于加速的转矩是40%；

2、如果电机的惯量匹配，等于负载惯量，那么加速时，用于负载加速的动力就只有20%；

3、多可怕啊，负载速度还能提起来吗？

4、所以伺服电机的惯量选在系统惯量的5-20分之一；
5、但不能太小，太小惯量就不平衡，出惯量不平衡的麻烦！

老劉你要是不懂 就直說 紅色的字 你這樣說明 你會害死人 我可嚴重警告各位網友 被老劉誤導造成損失 與本人無關

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 20:10:27
114楼

引用 笨鳥慢飛 的回复内容：

……4、所以伺服电机的惯量选在系统惯量的5-20分之一；……老劉你要是不懂 就直說 紅色的字 你這樣說明 你會害死人 我可嚴重警告各位網友 被老劉誤導造成損失 與本人無關

1、这些数字都是笨鸟给的；

2、既然笨鸟说这些数字有问题，大家就不要采纳！

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刘志斌

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发表于：2012-12-20 20:30:15
115楼

3、如果电机的惯量等于负载的惯量（传动比不等于1时，按折算惯量），为惯量匹配；

4、但是惯量匹配，将导致系统加速运行时，电机转子惯量自身的转矩负荷占50%，其弊端为系统加速度小，这样电机功率选型必然增大；

5、所以电机转子惯量一般小于负载惯量，有的资料介绍 电机转子惯量×（3～10）=负载惯量；

6、这个负载惯量对电机转子的惯量的倍数，选的小一些，系统运行速度要稳定；选的大一些，系统运行速度响应快一些！

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笨鳥慢飛

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发表于：2012-12-20 22:26:37
116楼

哈哈哈 老劉 "既然笨鸟说这些数字有问题，大家就不要采纳！" 這些數據怎麼會有問題 我可是笨鳥

有問題是你的解釋 "4、所以伺服电机的惯量选在系统惯量的5-20分之一" 讓你改成(3-10) 產生問題亙嚴重 再者3-10可能是你瞎編

老劉我小聲的的請教你 他產生嚴重的問題 是什麼A系統因XXX 以致XXX B你被我騙了

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笨鳥慢飛

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发表于：2012-12-20 22:27:37
117楼

6、这个负载惯量对电机转子的惯量的倍数，选的小一些系统运行速度要稳定，选的大一些系统运行速度响应快一些！

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－-

看你寫的 就知道你對慣量"懂個屁"

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刘志斌

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118楼

引用 笨鳥慢飛 的回复内容：

…… 再者3-10可能是你瞎編……你被我騙了

1、由于惯量匹配的概念不同，各个负载的性质不同，加工工艺要求不同，电机参数不同，所以取值范围不同；

2、所以电机惯量的计算和选取因具体情况、具体要求而定；

3、关键是电机惯量选大、选小对系统运行的影响要明白，在什么情况下应选大电机惯量，在什么情况下选小惯量，会有什么效果要明白！
4、至于笨鸟说“你被我騙了”，这是可能的，像笨鸟这样的技术人就这德行！

5、“再者3-10可能是你瞎編”，骗人的人当然以为他人跟他一样，我的数字来源截图


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笨鳥慢飛

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发表于：2012-12-21 09:41:15
119楼

切削機床用的伺服都是高慣量 所以小於5倍 你怎麼改成3呢 謝謝你提供證據 "說你瞎編" (低貫量小於20)

另外我很遺憾告訴你 答案是A 我沒騙你 你可以蒐集網上題目 三菱高速定位精度不準 就是伺服傳動慣量不足 嚴重不足就造成撞車 那就完全符合你的"碰撞"  另外告訴你這個是直線運動 他也叫慣量 不叫質量

慣量他只是電機的電器規格 也就是性能指標 提供工程師設計選型參考 說你不懂那是對你客氣 還需要騙你嗎

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刘志斌

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发表于：2012-12-21 09:59:40
120楼

引用 笨鳥慢飛 的回复内容：

……另外告訴你這個是直線運動 他也叫慣量 不叫質量……

1、这个你去给你的伙伴“征”去解释，他说这是“胡扯”！

2、“直線運動 他也叫慣量 不叫質量”，这说法错误，平动也叫质量，也叫惯量，质量是惯量的量度；

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