松下伺服電機代理—日弘忠信今天給大家講講伺服電機慣量是什么意思?伺服電機“慣量匹配”的含義。

　　伺服電機慣量指的是電機旋轉(zhuǎn)時所具有的慣性量，它通常用轉(zhuǎn)動慣量J來表示，單位為kg·m2。慣量大小主要取決于電機自身質(zhì)量、幾何形狀和質(zhì)心位置等因素。

　　伺服電機慣量對控制系統(tǒng)的性能有著重要的影響，是影響電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和控制精度等關(guān)鍵參數(shù)的重要因素之一。當(dāng)需要對電機進行快速加速、減速、反向等運動時，如果慣量過大，會導(dǎo)致運動不流暢、控制精度下降、響應(yīng)時間增長等問題。因此，準(zhǔn)確地計算和估算伺服電機慣量非常重要。

　　伺服電機慣量的計算一般方法是將電機(或電機轉(zhuǎn)子)看作一塊實心輪轂，其轉(zhuǎn)動慣量可用公式j(luò) = k·m·r2計算，其中k為系數(shù)，可取為0.5~0.7，m為電機或電機轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，r為電機或電機轉(zhuǎn)子的半徑。但這個公式并不適用于所有類型的電機，對于一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)如帶減速器的電機，需要采用更復(fù)雜的計算方法。

　　降低伺服電機慣量的方法包括減少電機質(zhì)量、優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)和材料、增加伺服控制器響應(yīng)速度以及應(yīng)用高效率的減速器等。這些方法可以有效地提高伺服電機的運動精度和響應(yīng)速度，從而實現(xiàn)更準(zhǔn)確和穩(wěn)定的控制。

　　那到底什么是“慣量匹配”呢?

　　伺服電機“慣量匹配”的含義

　　其實也不難理解，根據(jù)牛二定律：

　　進給系統(tǒng)所需力矩= 系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量J × 角加速度θ

　　角加速度θ影響系統(tǒng)的動態(tài)特性，θ越小則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時間越長，系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。

　　伺服電機選定后最大輸出值不變，如果希望θ的變化小，則J就應(yīng)該盡量小。

　　而上面的，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量J=伺服電機的旋轉(zhuǎn)慣性動量JM + 電機軸換算的負(fù)載慣性動量JL。

　　負(fù)載慣量JL由工作臺及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運動件的慣量折合到馬達軸上的慣量組成。JM為伺服電機轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化。如果希望J變化率小些，則最好使JL所占比例小些。

　　這就是通俗意義上的“慣量匹配”。

　　一般來說，小慣量的電機制動性能好，啟動，加速停止的反應(yīng)很快，高速往復(fù)性好，適合于一些輕負(fù)載，高速定位的場合。中、大慣量的電機適用大負(fù)載、平穩(wěn)要求比較高的場合，如一些圓周運動機構(gòu)和一些機床行業(yè)。

　　所以伺服電機剛性過大，剛性不足，一般是要調(diào)控制器增益改變系統(tǒng)響應(yīng)了。慣量過大，慣量不足，說的是負(fù)載的慣量變化和伺服電機慣量的一個相對的比較。

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