负载惯量与电动机惯量高度不匹配的应用

【导读】

国内外对伺服系统惯量匹配的理解有较大不同，本文提出工程应用中惯量匹配的涵义。在装备制造业实际应用中，绝大部分是不按惯量匹配来设计的。同时分析了惯量不匹配较严重时，对伺服系统有何影响。重点指出，在伺服系统中，需要研究的不是实现负载惯量匹配，而是实现负载惯量与电机惯量的比率在合理的范围，确保系统的快速响应而且能稳定运行。最后给出了在负载惯量与电动机惯量高度不匹配的应用中可采取的应对措施。

引  言      

伺服电机负载惯量比的适宜性分析

4、解决负载惯量比太大的策略   为了消除由于负载惯量与电动机惯量之间的不匹配倍数太大引起的系统不稳定，可以采取以下几项措施：

负载惯量计算及电机选型举例

1、丝杆结构   已知：负载重量m=200kg，螺杆螺距Pb=20mm螺杆直径Db=50mm，螺杆重量mb=40kg，摩擦系数µ=0.002，机械效率η=0.9，负载移动速度V=30m/min，全程移动时间t=1.4s，加减速时间t1=t3=0.2s，静止时间t4=0.3s。请选择满足负载需求的最小功率伺服电机。

2、同步轮结构   已知：快速定位运动模型中，负载重量M=5kg，同步带轮直径D=60mm，D1=90mm，D2=30mm，负载与机台摩擦系数µ=0.003，负载最高运动速度2m/s，负载从静止加速到最高速度时间100ms，忽略各传送带轮重量，选择伺服电机。

1）计算折算到电机轴上的负载惯量

2）计算电机驱动负载所需要的扭矩

克服摩擦力所需转矩

加速时所需转矩

3）所需转矩

4）计算电机所需要转速

选定电机方案：

结  论      

审核编辑：黄飞