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慣量對(duì)伺服電機(jī)運(yùn)行有影響嗎?

眾所周知，慣量，是伺服電機(jī)中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。但是，也有不少的朋友認(rèn)為，慣量其實(shí)并不影響伺服電機(jī)的運(yùn)行，它主要的影響可能就是高慣量和低慣量的區(qū)別，對(duì)于實(shí)際的運(yùn)行影響其實(shí)并不大。那么慣量對(duì)伺服電機(jī)運(yùn)行有影響嗎?

答案是：有的。

      伺服電機(jī)的慣量指的是轉(zhuǎn)子本身的慣量，對(duì)于電機(jī)的加減速來(lái)說相當(dāng)重要。慣性大小與物質(zhì)質(zhì)量相應(yīng)慣量J= ∫ r^2 dm其中r為轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，m為剛體質(zhì)量慣量。

慣量就是剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性的度量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的物理量。它與剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān)。(剛體是指 理想狀態(tài)下的不會(huì)有任何變化的物體),選擇的時(shí)候遇到電機(jī)慣量，也是伺服電機(jī)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。它指的是伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子本身的慣量，對(duì)于電機(jī)的加減速來(lái)說相當(dāng)重要。如果不能很好的匹配慣量,電機(jī)的動(dòng)作會(huì)很不平穩(wěn)。

慣量對(duì)伺服電機(jī)運(yùn)行的影響：

伺服電機(jī)軸上的負(fù)載慣量大小，對(duì)電機(jī)的靈敏度和整個(gè)伺服系統(tǒng)的精度將產(chǎn)生很大的影響，通常，當(dāng)負(fù)載小于電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量時(shí)，上述影響不大。但當(dāng)負(fù)載慣量達(dá)到甚至超過轉(zhuǎn)子慣量的5倍時(shí)，會(huì)使伺服放大器不能在正常調(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作。所以對(duì)這類慣量應(yīng)避免使用。所以在設(shè)計(jì)負(fù)載時(shí)，應(yīng)盡可能地減小體積和重量。

像我們?cè)谒欧到y(tǒng)選型及調(diào)試中，常會(huì)碰到慣量問題。其具體表現(xiàn)為：在伺服系統(tǒng)選型時(shí)，除考慮電機(jī)的扭矩和額定速度等等因素外，我們還需要先計(jì)算得知機(jī)械系統(tǒng)換算到電機(jī)軸的慣量，再根據(jù)機(jī)械的實(shí)際動(dòng)作要求及加工件質(zhì)量要求來(lái)具體選擇具有合適慣量大小的電機(jī)。在調(diào)試時(shí)，正確設(shè)定慣量比參數(shù)是充分發(fā)揮機(jī)械及伺服系統(tǒng)效能的前提。此點(diǎn)在要求高速高精度的系統(tǒng)上表現(xiàn)尤為突出，這樣，就有了慣量匹配的問題。

      慣量與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比接近一或較小。當(dāng)負(fù)載慣量確實(shí)很大，機(jī)械設(shè)計(jì)不可能使負(fù)載慣量與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比小于五倍時(shí)，則可使用伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量較大的電機(jī)，即所謂的大慣量電機(jī)。使用大慣量的電機(jī)，要達(dá)到一定的響應(yīng)，驅(qū)動(dòng)器的容量應(yīng)要大一些。

松下伺服電機(jī)的特點(diǎn)

       松下伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確。將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象，那么大家可否知道松下伺服電機(jī)的特點(diǎn)呢?

松下伺服電機(jī)的特點(diǎn)有以下四點(diǎn)：

一、定子繞組散熱比較方便。

二、慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性。

三、無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。

四、適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。

編碼器精度取決于伺服驅(qū)動(dòng)器嗎?

      編碼器精度取決于伺服驅(qū)動(dòng)器嗎?編碼器精度取決于伺服驅(qū)動(dòng)器，伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)器自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比擬，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。

   伺服驅(qū)動(dòng)器就能夠很精準(zhǔn)的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位，可以達(dá)到0.001mm使兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器上安裝的爪盤齒槽相對(duì)反復(fù)做咬合分離動(dòng)作。目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用伺服驅(qū)動(dòng)器，功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，較高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低，因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。

   伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的磁場(chǎng)由強(qiáng)磁資料自行發(fā)生的，而伺服電機(jī)的磁場(chǎng)是交變電流通過電機(jī)的定子產(chǎn)生的要耗去電能(估計(jì)10%左右)伺服驅(qū)動(dòng)器的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的伺服驅(qū)動(dòng)器而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360度/10000=0.036度。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360度/131072=9.89秒。

   伺服驅(qū)動(dòng)器步距角一般為3.6度、1.8度，五相混合式伺服驅(qū)動(dòng)器步距角一般為0.72度、0.36度。生產(chǎn)的一種用于慢走絲機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)器，其步距角為0.09度;三相混合式伺服驅(qū)動(dòng)器其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8度、0.9度、0.72度、0.36度、0.18度、0.09度、0.072度、0.036度，兼容了兩相和五相混合式伺服驅(qū)動(dòng)器的步距角。