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伺服電機的慣量

2019-09-21

伺服電機的慣量不同,電機的轉速不同,輸出扭矩也不相同。電機的慣星越高,轉速越快,輸出扭矩變小。低慣星就是電機做的比較扁長,主軸慣量小,當電機做頻率高的反複運動時,慣星小,發熱就小。所以低慣量的電機適合高頻率的往複運動使用,但是一般力矩相對要小些。高慣星的伺服電機就比較粗大,力矩大,適合大力矩的但不很快往複運動的場合。因為高速運動到停止,驅動器要產生很大的反向驅動電壓來停止這個大慣量,發熱就很大了。


伺服電機


慣量就是剛體繞軸轉動的慣性的度星,轉動慣量是表征剛體轉動慣性大小的物理量。它與剛體的質量、質星相對於轉軸的分布有關。(剛體是指理想狀態下的不會有任何變化的物體) , 選擇的時候遇到電機慣量,也是伺服電機的一項重要指標。它指的是伺服電機轉子本身的慣量,對於電機的加減速來說相當重要。如果不能很好的匹配慣星,電機的動作會很不平穩。


一般來說,小慣量的電機製動性能好,啟動,加速停止的反應很快,高速往複性好,適合於一些輕負載,高速定位的場合如一些直線高速定位機構。中、大慣星的電機適用大負載、平穩要求比較高的場合,如一些圓周運動機構和一些機床行業。

伺服驅動器



伺服電機驅動器對伺服電機的響應控製,一般值為負載慣星與電機轉子慣量之比為一,不能超過五倍。 通過機械傳動裝置的設計,可以使負載。慣量與電機轉子慣之比接近一或較小。當負載慣星確實很大,機械設計不可能使負載慣量與電機轉子慣量之比小於五倍時,則可使用電機轉子慣量較大的電機,即所謂的大慣星電機。使用大慣星的電機,要達到一定的響應,驅動器的容量應要大一些。


合適的慣量比主要取決於運動曲線有多麽“激進”以及機械傳動有多”硬”, 不同的動態特性預期和傳動剛性的差異,決定了特定運控係統所“適合”的慣量比。一些速度較慢或者基本保持恒速運行的應用,如分度轉台等,對慣量比要求並不苛刻,基本不要求個位數的慣星比,如果采用較好的剛性機械傳動(如直接驅動電機) , 慣星比達到幾百甚至上千有時也是可以接受的。但對於那些高動態、高精度應用,比如:印刷的套準同步、三角機器人的高速抓取等,即使采用極佳的剛性傳動,也不敢使用較大的慣量比(有時10都已經很大了) ;而如果傳動剛性不足,那麽可能1:1的慣星比都大了。


伺服電機驅動器


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