关于惯量匹配的问题-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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发表于：2006-05-22 18:10:00

楼主

[color=#800080]刘版主,你好!关于惯量匹配问题我一直有些疑问想请教你.一般来说负载折算到电机的惯量和电机转子的惯量比例值在10范围以内比较合理,否则容易出现震荡,我想问一下这是不是由于负载的惯量本身有变化,变化的负载惯量占的比例比较大的情况下导致伺服电机很难调整达到稳定下来,还是由于其他原因造成的?期待你的答复.[/color]

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刘岩利

[版主]
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发表于：2006-05-22 19:13:00

1楼

是否在10倍范围内，还是看电机厂家提供的选型手册。

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laiqh

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发表于：2006-05-22 21:41:00

2楼

谢谢刘斑竹的答复,关于数值范围这我明白,以前看些资料是说欧美的伺服要达到精确定位要求是在3~5之间,而其他也有10以上的,我主要想了解是为什么存在惯量匹配的问题（我先以为是力矩的问题）,哪些因素决定了惯量匹配的范围值??

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阿拉丁

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发表于：2006-05-22 22:14:00

3楼

我主要想了解是为什么存在惯量匹配的问题（我先以为是力矩的问题）?
"为什么存在"这好像是哲学问题? 可以先翻翻大学物理或理论力学看看吧，里面有答案的，有些问题自己多思考一下就解决了。
哪些因素决定了惯量匹配的范围值??
个人观点:主要看电机的电机特性和机械特性，理想状态是3以内。

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Peter69

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发表于：2006-05-23 15:02:00

4楼

任何旋转的物体，都有惯量（见中学物理）。电机自身有一定的惯量，当负载惯量与电机本身的惯量在一定比例范围内，电机性能性能的发挥比较好。具体数据，参见电机厂家提供的规格参数。
对于电机来讲，惯量越大，越不容易启动和停止，但对于系统来讲，目前日系列伺服是电机惯量越大，系统越容易启动和停止

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easyboy

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发表于：2006-05-23 18:46:00

5楼

输出扭矩 = 转动惯量 * 加速度

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laiqh

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发表于：2006-05-23 19:33:00

6楼

楼上的兄弟是说扭力造成的吗，如果这样的话，我选型的时候考虑扭力不就够了，我在这方面也看过不少帖子，相对来说这个范围跟电机特性是肯定有关系的，但主要是对机械角度来讲，我也知道惯量大的不好控制，但这针对定扭力来说，我惯量越大肯定越难控制，但是跟这个比例有什么关系呢？结合对伺服的了解来说，出现震荡是因为残差没有消除的原因，也就是机械的响应特性和电机的响应不一致的原因，而电机的响应特性呢跟参数的调节是相关的！

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ZHQ

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发表于：2006-05-24 10:14:00

7楼

个人认为是一种误解，通常伺服电机的形状固定的情况下，输出转矩与其尺寸相关，个头越大的电机输出转矩越大，同时电机本身的惯量就越大，也就是说电机的输出转矩和其惯量是相关的。

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老鼠杰利

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发表于：2006-05-24 10:15:00

8楼

easyboy说的不太明确，是在加减速的时候用这个公式，公式应该是“负载扭矩（或需要输出的扭矩）=负载转动惯量*加速度”。在负载是旋转运动时，必须用这个公式来计算扭矩，然后根据它来选择电机。

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easyboy

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发表于：2006-05-24 12:30:00

9楼

同意

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凡夫俗子

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发表于：2006-05-24 14:48:00

10楼

额定力矩相同的情况下,电机转子惯量小的允许外部负载惯量的比值会大些,转子惯量大的相应允许比值小,基本上总的惯量没差多少...

计算电机转矩时,不只计算负载的惯量*加速度,有时要把电子转子的固有惯量也加上去,小惯量伺服电机可以忽略转子惯量,因为所占比例小，中大惯量型伺服电机计算必须折算加上转子惯量...

转动惯量与质量成正比，与转动半径的平方成正比。。。小惯量伺服一般显得瘦长些，中大型惯量显得短粗些，小惯量因为瘦长所以转子的转动半径相对小，所以转子转动惯量小。。。反之中大惯量伺服转动半径大---转子惯量大。。。
如果小惯量伺服想把额定转矩做的大些就需要加长再加长，一方面不易安装，另外加工难度大，长度过大磁密分布和对应上也存在缺陷，所以小惯量伺服通常额定转矩不大（也就是功率小），大转矩大功率几乎都是中大惯量伺服。。。

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laiqh

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发表于：2006-05-25 10:50:00

11楼

楼上的你好，以前看过你的不少帖子，谢谢你的答复。我理解你的意思是因为电机结构本身决定了电机的扭力也决定了它的惯量，也就是电机的惯量和提供的扭力是有一定关系的，归根到底还是扭力的问题，如果这样的话，我完全可以从扭力和负载的角度出发去选用电机，只是在计算负载的时候我把电机的惯量加上就是了，也不用去考虑这个比例值了，不知道我有没有误解你的意思！

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凡夫俗子

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发表于：2006-05-25 14:37:00

12楼

是这样选择电机的，先要知道负载情况，然后把负载惯量折算到电机轴输出侧，再加上电机选型数据提供的转子惯量得到总的转子惯量，再乘按工艺要求折算出的加速度（电机轴侧）得出需要的力矩值。。。根据这个力矩值乘安全系数是可以马上选出电机的，但不一定是高出计算值的所有电机中额定力矩最小的那款适合，适合与否就要看负载的惯量是否在这款电机的比例值范围内了，如果超出，建议你只能选择更大一些额定力矩的电机，以使输出转动惯量满足负载要求，否则即使力矩满足使用过程一样无法实现工艺要求。。。

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laiqh

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发表于：2006-05-25 17:59:00

13楼

"但不一定是高出计算值的所有电机中额定力矩最小的那款适合，适合与否就要看负载的惯量是否在这款电机的比例值范围内了，如果超出，建议你只能选择更大一些额定力矩的电机"
其实选用电机,我一直是按照这样的方式来进行的,所以我也认为并不是完全为扭力的问题,惯量匹配到底是怎样来产生影响的,我想是电机的转子和负载并不能当一个整体来看待,如果可以就不会有惯量匹配的问题,而这电机转子和负载的响应特性是否一致只跟联结机构有关!这只是我不成熟的想法,还望高手赐教!!

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sunfu