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

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

　　伺服電機(jī)慣量對(duì)控制系統(tǒng)的性能有著重要的影響，是影響電機(jī)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(duì)電機(jī)進(jìn)行快速加速、減速、反向等運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果慣量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)不流暢、控制精度下降、響應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)等問(wèn)題。因此，準(zhǔn)確地計(jì)算和估算伺服電機(jī)慣量非常重要。

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

　　降低伺服電機(jī)慣量的方法包括減少電機(jī)質(zhì)量、優(yōu)化電機(jī)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(jī)的運(yùn)動(dòng)精度和響應(yīng)速度，從而實(shí)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(jī)“慣量匹配”的含義

　　其實(shí)也不難理解，根據(jù)牛二定律：

　　進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩= 系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J × 角加速度θ

　　角加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)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(shí)間越長(zhǎng)，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(jī)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(dòng)慣量J=伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)量JM + 電機(jī)軸換算的負(fù)載慣性動(dòng)量JL。

　　負(fù)載慣量JL由工作臺(tái)及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣量折合到馬達(dá)軸上的慣量組成。JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機(jī)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(lái)說(shuō)，小慣量的電機(jī)制動(dòng)性能好，啟動(dòng)，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(chǎng)合。中、大慣量的電機(jī)適用大負(fù)載、平穩(wěn)要求比較高的場(chǎng)合，如一些圓周運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一些機(jī)床行業(yè)。

　　所以伺服電機(jī)剛性過(guò)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(guò)大，慣量不足，說(shuō)的是負(fù)載的慣量變化和伺服電機(jī)慣量的一個(gè)相對(duì)的比較。

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