按关键词阅读: 电机 匹配 转动惯量
1、在伺服系统选型及调试中 , 常会碰到惯量问题 。
其具体表现为:在伺服系统选型时 , 除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外 , 我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量 ,再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具 有合适惯量大小的电机; 在调试时 , 正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效 能的前提 。
此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出 , 这样 , 就有了惯量匹配的问题 。
一、什么是 惯量匹配” / g4 j) e* S/ J- o;
1/ D4 B1、根据牛顿第二定律:进给系统所需力矩 T=系统传动惯量J X角加速度B角”加速度B影响系统的动态特性 , B越小 , 则由控制器发出指令到系统执行完 。
2、毕的时间越长 , 系 统反应越慢 。
如果0变化 , 则系统反应将忽快忽慢 , 影响加工精度 。
由于马达选定后最大输出T值不变 , 如果希望 0的变化小 , 则J应该尽量小 。
2、进给轴的总惯量 “4伺服电机 的旋转惯性动量JM +电机轴换算的负载惯性动量 JL 。
负载惯量JL由(以平面金切机床为 例)工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成 。
JM为伺服电机转子惯量 , 伺服电机选定后 , 此值就为定值 , 而JL则随工件等负载改变而变化 。
如果希望J变化率小些 , 则最好使 JL所占比例小些 。
这就是通俗意义上的惯量匹配”二、 惯量匹配”如何确定? 7 1 K/ S- m c4 a! g9 g 。
3、9 K;
$ P& _传动惯量对伺服系统的精度 , 稳定性 , 动态响应都有影响 。
惯量大 , 系统的机械常数大 , 响应慢 , 会使系统的固有频率下降 , 容易产生谐振 , 因而限制了伺服带宽 , 影响了伺服 精度和响应速度 , 惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利 , 因此 , 机械设计时在不影响系统刚度的条件下 , 应尽量减小惯量 。
衡量机械系统的动态特性时 , 惯量越小 , 系统的动态特性反应越好;惯量越大 , 马达 的负载也就越大 , 越难控制 , 但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行 。
不同的机构 , 对惯量匹配原则有不同的选择 , 且有不同的作用表现 。
不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求 , 但大多要求JL与JM的比值小于十以内 。
一句 。
4、话 , 惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定 。
对于基础金属切削机床 , 对于伺服电机来说 , 一般负载惯量建议应小于电机惯量的5倍 。
:B- e*G3 G& m3 k) f3 08 W# d惯量匹配对于 电机选型 很重要的 , 同样功率的电机 , 有些品牌有分轻惯量 , 中惯量 ,或大惯量 。
其实负载惯量最好还是用公式计算出来 。
常见的形体惯量计算公式在以前学的书里都有现成的(可以去查机械设计手册) 。
我们曾经做过一试验 , 在一伺服电机的轴伸 , 加一大的惯量盘准备用来做测试 , 结果是:伺服电机低速时停不住 , 摇头摆尾 , 不停地振荡怎么也停不下来 。
后来改为:在两个伺服电机的轴伸对接加装联轴器 , 对其中一个伺服电机通电 ,。
5、作为动力即主动 , 另一个伺服电机作为从动 , 即做为一个小负载 。
原来那个摇头摆尾 的伺服电机 , 启动、运动、停止 , 运转一切正常!三、惯量的理论计算的功式?惯量计算都有公式 , 至于多重负载 , 比如齿轮又带齿轮 , 或涡轮蜗杆传动 , 只要分别算出各转动件惯量然后相加即是系统惯量 , 电机选型时建议根据不同的电机进行选配 。
负载的转动惯量肯定是要设计时通过计算算出来拉 , 如果没有这个值 , 电机选型肯定是不那么合理的 , 或者肯定会有问题的 , 这是选伺服的最重要的几个参数之一 。
至于电机惯量 , 电机样本手册上都有标注 。
当然 , 对某些伺服 , 可以通过调整伺服的过程测出负载的惯量 , 作为理论设计中的计算的参考 。
毕竟在设计阶段 , 很多类似摩擦系数之类的 。
6、参数只能根据经验来猜 , 不可能准确 。
理论设计中的计算的公式:(仅供参考)通常将转动惯量J用飞轮矩GD2来表示 , 它们之间的关系为一J=mpA2= GDA2/4g式中m与G转动部分的质量(kg )与重量(N) ; ! / K: y# Q2 K与D惯性半径与直径(m);
(J2 o* A6 d2 a9 Cg=9.81m/s2 重力加速度 * . i% S9 V! : s2 i(?5 W7 _* i HO M/ Y飞轮惯量=速度变化率*飞轮距/375 2 r W$ y$ A7 H6 J. z当然 , 理论与实际总会有偏差的 , 有些地区(如在欧洲) , 一般是采用中间值通过实际测试得到 。
稿源:(未知)
【傻大方】网址:/a/2021/0812/0023646958.html
标题:电机|电机转动惯量匹配