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機械社區

標題: 請教：慣量匹配問題 [打印本頁]

作者: 楓葉正暖 時間: 2024-10-8 16:49
標題: 請教：慣量匹配問題
本帖最后由楓葉正暖于 2024-10-8 16:51 編輯

問題描述：選擇無框力矩電機+編碼器進行驅動，設備會頻繁換向，由于不準備用減速機，導致慣量比很大，達到65了。如果采用皮帶或者齒輪傳動方
式，需要進行慣量匹配。

但是如果電機模組轉子通過螺釘直接和負載連接，這種情況下還需要考慮慣量匹配的問題嗎？

作者: 564156415gdr 時間: 2024-10-8 17:43
個人認為都需要考慮吧。

作者: xia鎮東 時間: 2024-10-8 18:06
是否要匹配慣量，這個跟你需要的響應速度快慢有關。負載慣量大，啟動就慢，停下來也慢。看你的接受范圍，太慢就會成為所謂的“不受控”。一般的慣量比控制在10左右

作者: duduxiaozi32 時間: 2024-10-9 08:24
按我個人理解，無框力矩電機直連不用考慮慣量比問題，既然轉子都是剛性連接在一起，那怎么算哪個是電機轉子慣量，那個算負載慣量。且對于為何要考慮慣量比問題，有的文獻提到，由于機械傳動存在間隙，在換向及加減速時發生碰撞對系統產生沖擊，合理的慣量比有助于系統穩定及電氣控制。這都直連了，我個人覺得不用考慮慣量比

作者: 楓葉正暖 時間: 2024-10-9 08:29

564156415gdr 發表于 2024-10-8 17:43
1 {3 b6 h- t/ O7 X ^) F& S* I個人認為都需要考慮吧。

在網上查閱了一些有關慣量匹配的資料，提到之所以伺服系統驅動時需要注意慣量匹配，是因為采用皮帶，齒輪等傳動方式時，傳動過程中存在碰撞和剛度不足的問題，會導致負載運動相應速度滯后。如果我的負載和電機轉子直接用螺釘連接，相當于兩者是剛性連接，還是沒搞清楚這種情況下是否還需要考慮慣量匹配的問題，或者說這種情況下慣量比是否可以適當增大一些。

作者: 楓葉正暖 時間: 2024-10-9 08:31

xia鎮東發表于 2024-10-8 18:06
# z1 o6 A4 t( g7 R* K1 m- n& x8 H" s是否要匹配慣量，這個跟你需要的響應速度快慢有關。負載慣量大，啟動就慢，停下來也慢。看你的接受范圍，太 ...

謝謝你的解答。計算發現電機扭矩是夠的，但是慣量比還是偏大。

作者: 君越168 時間: 2024-10-9 10:43
給你一個參考安川的DD馬達

作者: jinshenxiaohuo 時間: 2024-10-9 11:26
考慮，親身經歷，不考慮的話匹配不起來，剎不住車

作者: xia鎮東 時間: 2024-10-9 11:32

楓葉正暖發表于 2024-10-9 08:31
2 W9 O9 o+ _5 N" S% u謝謝你的解答。計算發現電機扭矩是夠的，但是慣量比還是偏大。

硬連接也是要考慮負載容不容易被電機驅動，就是啟動以及剎車的問題，一般慣量比控制在10以內，也有寬松一點的控制在20以內。如果不加減速機可以考慮高慣量電機。實在不行還是要加上齒輪減速或上減速機

作者: 楓葉正暖 時間: 2024-10-9 11:51

xia鎮東發表于 2024-10-9 11:325 Z; s# g+ u2 ?* x6 n3 i* L& i! w
硬連接也是要考慮負載容不容易被電機驅動，就是啟動以及剎車的問題，一般慣量比控制在10以內，也有寬松一 ...

謝謝解答，再結合7樓和8樓兩位提供的資料和經驗，即使是硬連接也是要考慮慣量匹配的問題，后續還是要好好計算一下。

DD馬達的使用和我的這種無框力矩電機連接方式一樣的，剛剛也找了一點有關DD馬達的資料，對比于其他傳動方式，硬連接的時候慣量比可以適當加大。

作者: 噩夢醒來 時間: 2024-10-9 14:04
T=J.β 電機扭矩一定的情況，負載慣量越大，角加速度越小，啟動和停車就慢。這就是為什么要考慮慣量匹配的原因。單從能不能驅動來看，軸承摩擦力很小，扭矩一般都是足夠的。

作者: cangzhoumj 時間: 2024-10-14 16:21
需要

作者: liuxing0610 時間: 2024-10-25 13:54

楓葉正暖發表于 2024-10-9 11:51
# d+ g) z3 v% Q' J+ g: t謝謝解答，再結合7樓和8樓兩位提供的資料和經驗，即使是硬連接也是要考慮慣量匹配的問題，后續還是要好好 ...

請問一下您發的這個資料的名稱是什么，想學習一下

作者: 水水5 時間: 2024-10-26 09:23
本帖最后由水水5 于 2024-10-26 09:32 編輯

我有不同的看法，但是結論還是要進行慣量匹配。為什么呢？因為沒有絕對剛性的鏈接。
具體表現，也是響應問題，或者說是震動。
淺顯一點的，一般搞機械的同志可能都沒有調伺服的機會。不巧，我有一次，所以加深了對慣量的理解。
一臺松下伺服做的桁架，有一個很長的懸臂軸。如果從伺服參數中調節慣量比，就能在啟動和停止時很好的抑制末端的震動。
我猜他內部驅動計算了加減速時間，通過正確的慣量，能得到一個比較柔順的減速曲線。

但是調節范圍是有一定局限的，不是說慣量比可以無限的大。古語講蚍蜉撼大樹
旋轉運動中的慣量類似與直線運動中的質量，是阻礙運動變化的能力。或者說，慣量約大，加速度越小。但這是抽象出來的理想模型。實際使用中肯定有其他的干擾因素，有恒定的阻力等等。同樣的，在理論力學中，是將物體看作剛性的，但是在材料力學中是將物體看作柔性的，任何物體都有變形。所以，力的傳遞也有一個過程。選擇合適的慣量比就是將物體的變形忽略掉。

在沒有減速機的情況下，一般慣量比不會很大，除非你需要的加速度很小。加速度很小的時候，這個時候一點點阻力一點點擾動就可能導致加速度的失效。那傳動結構的彈性變形就會尤為明顯。一般伺服電機的默認設置是0.2秒加速到3千轉每分，（經過計算，此時的慣量比約為25倍）即電機空載是的扭矩加速電機自身的轉子所能帶來的慣量，能夠達到這個加速度。。那如果直連的話，其實這個慣量比就有點類似與帶載啟動與空載啟動的加速度比值。如果慣量比很大，那負載的加速時間就很長，這是不可取的，目前應該沒有這樣的機械。

以上，經驗有限，難免也有不足的地方，歡迎討論。

作者: QQ_DEE123 時間: 2025-6-27 14:57
有點復雜

作者: 翰林飛狐0921 時間: 6 天前
學習了

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