步進電機選型（詳解伺服電機選型中的慣量問題）

在選擇和調試伺服系統時，經常會出現慣性問題。具體來說，它的實現方式如下：在選擇伺服系統時，除了要考慮電機轉矩和附加速度外，還必須計算從機械系統轉換到電機軸的慣量，然后根據機械實踐的要求進行計算。加工零件的質量對于專門選擇具有適當慣性尺寸的電動機是必不可少的。調試時，正確設置慣性比參數是使機器和伺服系統達到最佳性能的條件。

這一點在需要高速和高精度的系統中特別明顯，并且存在慣性匹配的問題。。

一、什么是“慣量匹配？。

1.根據牛頓第二定律：“供應系統所需的轉矩T=系統傳動慣量J×角加速度θangle。加速度θ影響系統的動態特性，而θ越小，控制器使系統關閉性能的時間越長，系統響應越慢；當改變θ時，系統響應越快越慢，這會影響處理精度；由于最大輸出T值不變，因此期望的θ隨時間變化。如果所需的θ變化較小，則選擇電動機較小。

J應盡可能小。。

2.輸送軸的總慣量“ J=伺服電機的旋轉慣性動量JM +由電機軸轉換的負載慣性動量JL。負載慣性JL由工作臺確定并安裝。（平金屬切割機夾具，工件，螺釘，聯軸器以及其他線性和旋轉運動部件的慣性被轉換為電動機軸的慣性，JM是伺服電動機的轉子慣性。伺服電機，此值是固定的，JL值隨變化而變化，但功隨負載變化而變化.J如果預期變化率較小，建議減小JL的份額。

感覺“慣性匹配”。

二、“慣量匹配怎樣斷定？傳輸慣量會影響伺服系統的精度，穩定性和動態響應。因為慣性大，系統的機械常數大，響應慢，所以系統的固有頻率降低，容易產生共振，限制了伺服帶寬，影響了伺服精度，并適當提高慣性僅在改善低速蠕變時才有用，因此在進行機器規劃時應盡可能減小系統的慣性，而又不影響機器的剛度。在測量機械系統的動態特性時，慣性越小，對系統動態特性的響應越好。

慣性越大，電動機上的負載越大，控制越困難，但慣性也越大。機械系統必須與電動機的慣性相匹配。不同的組織對于慣性匹配原理有不同的選擇，并且具有不同的功能。不同的組織工作和處理質量要求對JL和JM的大小和連接性有不同的要求，但是在大多數情況下，JL與JM的比率應小于10。簡而言之，慣性匹配的確定要求是由機器的技術特性和加工質量要求決定的。

對于基本的金屬切削機床，對于伺服電機，負載慣量通常應小于電機慣量的5倍。匹配慣量對于選擇電動機非常重要。對于具有相同功率的電動機，某些品牌的電動機的慣性較小，慣性中等或較大。實際上，仍然可以通過公式最好地計算出負載慣量。

您已學習的書中提供了計算機體慣性的通用公式（您可以查看機器規劃手冊）。 我進行了一個實驗，在測試中使用了較大的慣性盤到伺服電機的軸的延長線上，結果，伺服電機無法在低速下停止并搖頭和搖頭。我無法停止不斷的振動。后來，更改為在兩個伺服電機的軸伸上安裝一個聯軸器，向其中一個伺服電機供電以使其自動工作，并使用另一個伺服電機作為從屬設備。

負載小。事實證明，搖動的伺服電動機啟動，移動，停止，一切正常！

三、慣量的理論計算的功式？有慣性計算公式。對于多種負載，例如齒輪或蝸輪驅動器，通過分別計算每個預熔器的慣性，并增加系統的慣性。建議您在選擇電機時使用另一個電機。必須計算和計算負載的旋轉慣性。如果沒有這些值，電機選擇必須是不可調格的并且可能存在問題。

這是選擇伺服的最重要參數之一。電機慣量顯示在電機樣品手冊中。當然，在一些伺服的情況下，您可以通過理論計劃中的計算標準來測量負載的慣性。最后，許多參數，例如規劃階段中的類似摩擦系數，只能根據經驗推測，并且不能準確。理論計劃的計算:(作為參考）通常，云慣性J由飛輪矩GD2表示，它們之間的關系如下。

J=mp^2= GD^2/4g在公式中，MA和G滾動部件（kg）和重量（n）D-慣性半徑和直徑（m）;g=9.81m/s2重力加速飛輪慣性=速度變化率*飛輪距離/375當然，理論上可能總是有錯誤。在某些領域（例如，歐洲），我們通常通過實際測試獲得中心值。通過這種方式，我們的經歷必須更準確。

但是，仍有一個固定的公式，仍需要計算，可用于識別機器計劃手冊。

四、關于摩擦系數？ 在選擇要添加到計算過程中的電動機時，摩擦系數通常僅考慮一個因素，而在調節電動機時通常不考慮該因素。但是，如果該因素太大，則可能會影響電機的協調性。據說某些日本通用伺服器具有用于特殊測試的參數。

無論它是否易于使用，我都沒有使用過。該估算值應該易于使用。有網友發帖說，有人在計劃過程中復制了一臺外國機器，聲稱機器零件相同，電動機功率放大了50％，但電動機沒有旋轉。由于原型的加工和安裝精度差，因此負載慣量相似，但摩擦阻力差異太大，因此未適當考慮特定的工作條件。

當然，粘性阻尼和摩擦系數不是相同的問題。摩擦系數可以由電動機功率補償一個恒定值，但是可以通過將電動機功率增大一個可變值來減輕粘性阻尼，但是實際上這是不合理的。另外，該計劃沒有依據。最好在機械條件下處理。

如果沒有良好的機械條件，則伺服調整是完全荒謬的。另外，粘性阻尼與機械結構的規劃，處理，安裝等有關，在選擇模型時必須考慮這些因素。它與摩擦系數密切相關。這是因為摩擦系數不確定，差異大，加工水平差，并且熟練工人的安裝水平差異也是很大的原因。

這些只是選擇電動機時的幾個。需要考慮它。這樣，在最終分析中，安全系數當然仍然是電動機功率的問題。

五、慣量的理論計算后，微調修正的簡單化一些朋友可能會覺得它太復雜了。實際情況是確定特定品牌產品的各種參數。產品類型是在令人滿意的功率，扭矩和速度條件下確定的。如果您仍然對慣性不滿意，可以將輸出增加一嗎？

等級？您對慣性要求滿意嗎？答案是：如果功率提升可以導致加速度提升，那應該是可能的。

六、伺服電機選型選擇機械傳動計劃后，必須選擇并識別伺服電機的類型和尺寸。

（1）選擇條件：在通常條件下選擇伺服電機時，必須滿足以下條件。

3.電動機的最大速度>系統所需的最大行駛速度。

4.電機的轉子慣量與負載慣量匹配。3個連續負載工作轉矩≤電動機附加轉矩4.電動機的最大輸出轉矩＞系統所需的最大轉矩（加速時的轉矩）。

（2）選擇計算：

5.慣性匹配（JL/JM）的計算2.反向速度計算（負載端速度，電機端速度）。

6.負載扭矩的計算（連續負載操作扭矩，加速過程中的扭矩）。