伺服電(diàn)機的轉子慣量

發布者: admin  時間:2024/6/21 17:16:23

伺服電(diàn)機慣量是伺服電(diàn)機的一項重要指标。它指的是轉子本身的慣量,對于電(diàn)機的加減速來說相當重要。慣性大小(xiǎo)與物(wù)質(zhì)質(zhì)量相應慣量J=∫r^2dm其中(zhōng)r為(wèi)轉動半徑,m為(wèi)剛體(tǐ)質(zhì)量慣量。


電(diàn)機的轉子慣量是電(diàn)機本身的一個參數。單從響應的角度來講,電(diàn)機的轉子慣量應小(xiǎo)為(wèi)好。但是,電(diàn)機總是要接負載的,負載一般可(kě)分(fēn)為(wèi)二大類,一類為(wèi)負載轉矩,一類為(wèi)負載慣量。


一般來說,小(xiǎo)慣量的電(diàn)機制動性能(néng)好,啓動,加速停止的反應很(hěn)快,适合于一些輕負載,高速定位的場合。如果你的負載比較大或是加速特性比較大,而選擇了小(xiǎo)慣量的電(diàn)機,可(kě)能(néng)對電(diàn)機軸損傷太大,選擇應該根據負載的大小(xiǎo),加速度的大小(xiǎo)等等因素來選擇,一般有(yǒu)理(lǐ)論計算公(gōng)式。


   低慣量與高慣量區(qū)别
伺服電(diàn)機的慣量由轉子自身的質(zhì)量,以及外加的負載而組成。慣量越大,物(wù)體(tǐ)的運動狀态越不容易改變。無論旋轉運動的部件,還是直線(xiàn)運動的部件,都成為(wèi)電(diàn)機的負載慣量,它們的大小(xiǎo)有(yǒu)不同的計算方法,因為(wèi)計算公(gōng)式較多(duō),就不一一列舉了。


慣量對伺服電(diàn)機運行的影響
電(diàn)機軸上的負載慣量大小(xiǎo),對電(diàn)機的靈敏度和整個伺服系統的精(jīng)度将産(chǎn)生很(hěn)大的影響,通常,當負載小(xiǎo)于電(diàn)機轉子慣量時,上述影響不大,但當負載慣量達到其至超過轉子慣量的5倍時,會使伺服放大器不能(néng)在正常調節範圍内工(gōng)作(zuò)。所以對這類慣量應避免使用(yòng),所以在設計負載時,應盡可(kě)能(néng)地減小(xiǎo)體(tǐ)積和重量。


伺服電(diàn)機慣量問題
在伺服系統選型及調試中(zhōng),常會碰到慣量問題。其具(jù)體(tǐ)表現為(wèi): 在伺服系統選型時,除考慮電(diàn)機的扭矩和額定速度等等因素外,我們還需要先計算得知機械系統換算到電(diàn)機軸的慣量,再根據機械的實際動作(zuò)要求及加工(gōng)件質(zhì)量要求來具(jù)體(tǐ)選擇具(jù)有(yǒu)合适慣量大小(xiǎo)的電(diàn)機;在調試時,正确設定慣量比參數是充分(fēn)發揮機械及伺服系統最佳效能(néng)的前提。此點在要求高速高精(jīng)度的系統上表現尤為(wèi)突出,這樣,就有(yǒu)了慣量匹配的問題。


什麽是“慣量匹配”?
1、根據牛頓第二定律:進給系統所需力矩T=系統傳動慣量Jx角加速度θ角。加速度θ影響系統的動态特性,θ越小(xiǎo),則由控制器發出指令到系統執行完畢的時間越長(cháng),系統反應越慢。如果θ變化,則系統反應将忽快忽慢,影響加工(gōng)精(jīng)度。由于馬達選定後最大輸出T值不變,如果希望θ的變化小(xiǎo),則J應該盡量小(xiǎo)。
2、旋轉運動件的慣量折合到馬達軸上的慣量組成。 JM為(wèi)伺服電(diàn)機轉子慣量,伺服電(diàn)機選定後,此值就為(wèi)定值,而JL則随工(gōng)件等負載改變而變化。如果希望 J變化率小(xiǎo)些,則最好JL所占比例小(xiǎo)些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。


轉子的轉動慣量,大、中(zhōng)、小(xiǎo)各有(yǒu)各的用(yòng)途,小(xiǎo)慣量的高速往複好,大慣量的本身慣量大,機床上用(yòng)好點。伺服電(diàn)機需要慣量匹配,日系列10倍與電(diàn)機慣量左右(不同品牌有(yǒu)差異),歐系的20左右。一般來說歐系的慣量都小(xiǎo),因為(wèi)他(tā)們電(diàn)機做的是細長(cháng)的。


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