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伺服电机的惯量

2019-09-21

伺服电机的惯量不同,电机的转速不同,输出扭矩也不相同。电机的惯星越高,转速越快,输出扭矩变小。低惯星就是电机做的比较扁长,主轴惯量小,当电机做频率高的反复运动时,惯星小,发热就小。所以低惯量的电机适合高频率的往复运动使用,但是一般力矩相对要小些。高惯星的伺服电机就比较粗大,力矩大,适合大力矩的但不很快往复运动的场合。因为高速运动到停止,驱动器要产生很大的反向驱动电压来停止这个大惯量,发热就很大了。


伺服电机


惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度星,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、质星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星,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、大惯星的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床行业。

伺服驱动器



伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,一般值为负载惯星与电机转子惯量之比为一,不能超过五倍。 通过机械传动装置的设计,可以使负载。惯量与电机转子惯之比接近一或较小。当负载惯星确实很大,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,即所谓的大惯星电机。使用大惯星的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。


合适的惯量比主要取决于运动曲线有多么“激进”以及机械传动有多”硬”, 不同的动态特性预期和传动刚性的差异,决定了特定运控系统所“适合”的惯量比。一些速度较慢或者基本保持恒速运行的应用,如分度转台等,对惯量比要求并不苛刻,基本不要求个位数的惯星比,如果采用较好的刚性机械传动(如直接驱动电机) , 惯星比达到几百甚至上千有时也是可以接受的。但对于那些高动态、高精度应用,比如:印刷的套准同步、三角机器人的高速抓取等,即使采用极佳的刚性传动,也不敢使用较大的惯量比(有时10都已经很大了) ;而如果传动刚性不足,那么可能1:1的惯星比都大了。


伺服电机驱动器


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