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伺服电机的惯量选择 点击：3133 | 回复：10



深圳伺服小江

    
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发表于：2008-05-31 11:22:19
楼主

在这里我们讨论一下伺服电机选型中比较关键的惯量和惯量比的选择!!希望各位高手多多发言...我们的目标是帮助所有人...

我们在选择合适的伺服电机的使用常常会遇到扭力选择和惯量选择,对于扭矩的计算相对简单,只需要知道负载重量和传动方式一般能很快的计算出电机所需要力矩,选型的时候再适当放大,留些余量就可以了.

所谓的惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量，转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。（刚体是指理想状态下的不会有任何变化的物体）

选择的时候遇到电机惯量，也是伺服电机的一项重要指标。它指的是伺服电机转子本身的惯量，对于电机的加减速来说相当重要。如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳.一般来说，小惯量的电机制动性能好，启动，加速停止的反应很快，高速往复性好，适合于一些轻负载，高速定位的场合,如一些直线高速定位机构。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求性比较高的场合，如一些圆周运动机构和一些机床行业。

如果你的负载比较大或是加速特性比较大，而选择了小惯量的电机，可能对电机轴损伤太大， 选择应该根据负载的大小，加速度的大小，等等因素来选择，一般的选型手册上有相关的能量计算公式，比较复杂，这里就不详列了。

伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制，最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一，最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计，可以使负载惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实很大，机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时，则可使用电机转子惯量较大的电机，即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机，要达到一定的响应，驱动器的容量应要大一些。

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firstrazor

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发表于：2008-05-31 13:06:21
1楼
1比5太保守了, yi
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深圳伺服小江

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发表于：2008-05-31 16:34:05
2楼
6-20倍差不多就是国产和日系的极限了吧。。。运用起来很少能调出来的。。。
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丁喜

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发表于：2008-05-31 16:48:05
3楼

其实惯量比的选择也有一个类似于转矩/速度特性的图表，其坐标轴分别是负载/电机惯量比和响应时间，欧美的一些厂牌会提供该数据，根据实际工艺要求选择即可

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波恩

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发表于：2008-06-01 13:37:50
4楼

运动控制系统中伺服电机的惯量选配的最根本原则还是为了保障系统的加减速能力，如果片面追求电机惯量如何小，而不顾折算到电机轴的系统惯量，则仍然未必能够达到良好的系统加减速能力的匹配。

因此，系统不论惯量大小，如果需要追求系统加减速能力的话，适宜选用更小的惯量比或者用更大的力矩/总惯量表示的系统加减速能力。需要指出的一点是，此时如果又想追求系统的运行平稳性，则适当选择较大惯量的电机，牺牲一点系统的总加减速能力，也能收到一定好处。

如果不追求系统的加减速能力，则惯量比可考虑放大，不过如果系统的惯量比超大，则系统加减速时间较长，此时需考虑电机或伺服器的过载能力，必要的时候，需要进行限流工作。

 

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支峰

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发表于：2009-03-05 10:29:43
5楼

 “如果你的负载比较大或是加速特性比较大，而选择了小惯量的电机，可能对电机轴损伤太大。”

对电机轴的损伤表现为什么呢？会不会引起电机定位不准呢？

现在我们一台设备定位总不准，我在怀疑是否是伺服电机惯量选小了。电机和负载之间还有减速器的（10：1）。

 

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波恩

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发表于：2009-03-05 13:13:37
6楼
一般而言，加了减速器，惯量匹配不会有太大问题，定位不准不妨查查减速器的反向间隙是否合适。
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支峰

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发表于：2009-03-05 14:08:45
7楼

谢谢斑竹~~

下来好好分析一下

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laishuxing

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发表于：2009-12-29 16:12:32
8楼

一般而言，如果惯量不足的话，更多的表现在启动和定位时的抖动。

新手来的，不知道有说错没。

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刘岩利

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发表于：2009-12-30 16:03:42
9楼

一般而言，如果惯量不足的话，更多的表现在启动和定位时的抖动。

是啊,就是真正需要扭矩变速的时候.

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笨鳥慢飛

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发表于：2010-06-25 08:44:45
10楼

一般而言，加了减速器，惯量匹配不会有太大问题，定位不准不妨查查减速器的反向间隙是否合适。再加上 6-20倍差不多就是国产和日系的极限

搞伺服電機 就在解決系統慣量

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