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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)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(biāo)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(jī)+編碼器進(jìn)行驅(qū)動，設(shè)備會頻繁換向，由于不準(zhǔn)備用減速機(jī)，導(dǎo)致慣量比很大，達(dá)到65了。如果采用皮帶或者齒輪傳動方
式，需要進(jìn)行慣量匹配。

但是如果電機(jī)模組轉(zhuǎn)子通過螺釘直接和負(fù)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(rèn)為都需要考慮吧。

作者: xia鎮(zhèn)東 時間: 2024-10-8 18:06
是否要匹配慣量，這個跟你需要的響應(yīng)速度快慢有關(guān)。負(fù)載慣量大，啟動就慢，停下來也慢?？茨愕慕邮芊秶?，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(jī)直連不用考慮慣量比問題，既然轉(zhuǎn)子都是剛性連接在一起，那怎么算哪個是電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，那個算負(fù)載慣量。且對于為何要考慮慣量比問題，有的文獻(xiàn)提到，由于機(jī)械傳動存在間隙，在換向及加減速時發(fā)生碰撞對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，合理的慣量比有助于系統(tǒng)穩(wěn)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(fā)表于 2024-10-8 17:43
% {4 |- K; w7 `6 e# V# r個人認(rèn)為都需要考慮吧。

在網(wǎng)上查閱了一些有關(guān)慣量匹配的資料，提到之所以伺服系統(tǒng)驅(qū)動時需要注意慣量匹配，是因?yàn)椴捎闷?，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(dǎo)致負(fù)載運(yùn)動相應(yīng)速度滯后。如果我的負(fù)載和電機(jī)轉(zhuǎn)子直接用螺釘連接，相當(dāng)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(dāng)增大一些。

作者: 楓葉正暖 時間: 2024-10-9 08:31

xia鎮(zhèn)東發(fā)表于 2024-10-8 18:06
4 k" E" f; W! f5 x, g% ]9 B是否要匹配慣量，這個跟你需要的響應(yīng)速度快慢有關(guān)。負(fù)載慣量大，啟動就慢，停下來也慢?？茨愕慕邮芊秶?...

謝謝你的解答。計(jì)算發(fā)現(xiàn)電機(jī)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(dá)

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

作者: xia鎮(zhèn)東 時間: 2024-10-9 11:32

楓葉正暖發(fā)表于 2024-10-9 08:314 ~0 F# k2 [$ }& \2 V" _7 B I
謝謝你的解答。計(jì)算發(fā)現(xiàn)電機(jī)扭矩是夠的，但是慣量比還是偏大。

硬連接也是要考慮負(fù)載容不容易被電機(jī)驅(qū)動，就是啟動以及剎車的問題，一般慣量比控制在10以內(nèi)，也有寬松一點(diǎn)的控制在20以內(nèi)。如果不加減速機(jī)可以考慮高慣量電機(jī)。實(shí)在不行還是要加上齒輪減速或上減速機(jī)

作者: 楓葉正暖 時間: 2024-10-9 11:51

xia鎮(zhèn)東發(fā)表于 2024-10-9 11:322 b! x6 ^7 g+ K# ~: ~ e
硬連接也是要考慮負(fù)載容不容易被電機(jī)驅(qū)動，就是啟動以及剎車的問題，一般慣量比控制在10以內(nèi)，也有寬松一 ...

謝謝解答，再結(jié)合7樓和8樓兩位提供的資料和經(jīng)驗(yàn)，即使是硬連接也是要考慮慣量匹配的問題，后續(xù)還是要好好計(jì)算一下。

DD馬達(dá)的使用和我的這種無框力矩電機(jī)連接方式一樣的，剛剛也找了一點(diǎn)有關(guān)DD馬達(dá)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(dāng)加大。

作者: 噩夢醒來 時間: 2024-10-9 14:04
T=J.β 電機(jī)扭矩一定的情況，負(fù)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(qū)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(fā)表于 2024-10-9 11:51
5 V, R! r( G7 a; b( P+ y( m謝謝解答，再結(jié)合7樓和8樓兩位提供的資料和經(jīng)驗(yàn)，即使是硬連接也是要考慮慣量匹配的問題，后續(xù)還是要好好 ...

請問一下您發(fā)的這個資料的名稱是什么，想學(xué)習(xí)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(jié)論還是要進(jìn)行慣量匹配。為什么呢？因?yàn)闆]有絕對剛性的鏈接。
具體表現(xiàn)，也是響應(yīng)問題，或者說是震動。
淺顯一點(diǎn)的，一般搞機(jī)械的同志可能都沒有調(diào)伺服的機(jī)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(shù)中調(diào)節(jié)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(nèi)部驅(qū)動計(jì)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(diào)節(jié)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(zhuǎn)運(yùn)動中的慣量類似與直線運(yùn)動中的質(zhì)量，是阻礙運(yùn)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(shí)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(xué)中，是將物體看作剛性的，但是在材料力學(xué)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(jī)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(diǎn)點(diǎn)阻力一點(diǎn)點(diǎn)擾動就可能導(dǎo)致加速度的失效。那傳動結(jié)構(gòu)的彈性變形就會尤為明顯。一般伺服電機(jī)的默認(rèn)設(shè)置是0.2秒加速到3千轉(zhuǎn)每分，（經(jīng)過計(jì)算，此時的慣量比約為25倍）即電機(jī)空載是的扭矩加速電機(jī)自身的轉(zhuǎn)子所能帶來的慣量，能夠達(dá)到這個加速度。。那如果直連的話，其實(shí)這個慣量比就有點(diǎn)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(fù)載的加速時間就很長，這是不可取的，目前應(yīng)該沒有這樣的機(jī)械。

以上，經(jīng)驗(yàn)有限，難免也有不足的地方，歡迎討論。

作者: QQ_DEE123 時間: 7 天前
有點(diǎn)復(fù)雜

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