siaoma3160 发表于 2018-6-14 09:35:24

伺服电机选型中惯量匹配问题怎么平衡选择?

大家好,我设计的装置大致描述为:电机通过减速机+一级齿轮传动,带动转盘旋转。转盘加减速曲线如图所示(最大加/减速度为3.14rad/s2,最大转速3.14rad/s,转盘频繁的做加速至最大速度——稳定运行一段时间(时间比较短,几秒钟)——减速至0——停顿一段时间(几秒钟),重复动作)。

整个装置负载惯量大概为180kg.m2(未折算至电机端)这个量级。装置驱动电机选择伺服电机,在选型时,电机转速、电机额定扭矩、最大扭矩、功率均满足负载要求的情况下,负载/电机惯量比比较大(20+~30之间),而一般马达使用说明中推荐惯量比不低于10左右。如果按惯量匹配选型,就要选择功率以及扭矩均远大于设备要求的指标选型,不可避免增加设备成本。

请问大家这种情况我应该是按扭矩以及功率选型,忽略惯量不匹配的问题,选择系统惯量比30左右。还是应该按惯量匹配选型,选择功率以及扭矩更大的电机?

还有如果我选择惯量较小的电机,系统惯量比较大的情况下,有可能会有什么问题?

尘世天涯 发表于 2018-6-14 09:54:10

看来楼主选型计算的顺序弄错了
惯量比是决定能不能用的问题
扭矩是决定好不好用的问题

如果惯量比过大,影响从小到大,会发生定位不准,震动,啸叫,不受控摆动等各种问题
如果扭矩达不到,期望的加速度达不到,降低加速度以后还是能运行的,节拍会受影响

所以,首先要确定的便是惯量比

蓝色格 发表于 2018-6-14 09:45:01

把惯量折算到一个轴上了吗?看看有没有同功率的,大惯量的电机。

siaoma3160 发表于 2018-6-14 09:57:37

尘世天涯 发表于 2018-6-14 09:54
看来楼主选型计算的顺序弄错了
惯量比是决定能不能用的问题
扭矩是决定好不好用的问题


我们设备设计指标中有加速度和速度指标,所以要达到设计指标,首先要满足扭矩和功率啊,然后我现在是想知道选择电机时,满足我扭矩和功率时,选择较小的电机,则惯量比过大。若选择较大的电机,惯量比、扭矩和功率都满足要求了,但扭矩和功率则富裕比较多,这样电机成本高。我应该怎么权衡?可否选择的电机惯量比超过电机使用说明中的推荐惯量比?

尘世天涯 发表于 2018-6-14 10:09:34

siaoma3160 发表于 2018-6-14 09:57
我们设备设计指标中有加速度和速度指标,所以要达到设计指标,首先要满足扭矩和功率啊,然后我现在是想知 ...

不建议你这么做。

不过凡事都有例外,这里例外的工况就是:电机一直旋转,没有正反转,同时对加速度不敏感,这种工况,惯量比到20都没关系。

你这个应用,如果东西都买好了,又如果电机转速仍有余量,那就简单了,减小一级齿轮,或者更换更大速比的减速机。如果转速没有余量了,恐怕是要换电机的。
如果只是方案阶段,那没得说了,直接改吧,

惯量比过大的时候,并不是只有换电机一条路可以走的

universal 发表于 2018-6-14 13:23:24

siaoma3160 发表于 2018-6-14 09:57
我们设备设计指标中有加速度和速度指标,所以要达到设计指标,首先要满足扭矩和功率啊,然后我现在是想知 ...

惯量与动态特性有关,如果楼主会计算那么不要在网上问了,自己多算算,这个论坛里真正懂电机控制的都潜水了

siaoma3160 发表于 2018-6-14 13:50:15

本帖最后由 siaoma3160 于 2018-6-14 13:51 编辑

尘世天涯 发表于 2018-6-14 10:09
不建议你这么做。

不过凡事都有例外,这里例外的工况就是:电机一直旋转,没有正反转,同时对加速度不 ...
速度没有余量了,而且电机会频繁的启动-加速-匀速-减速-停止循环动作。目前是方案阶段,我改用满足惯量比选型了,这样电机的功率 扭矩大一些,惯量匹配,不好的地方就是贵了些,但是保险

siaoma3160 发表于 2018-6-14 13:52:22

universal 发表于 2018-6-14 13:23
惯量与动态特性有关,如果楼主会计算那么不要在网上问了,自己多算算,这个论坛里真正懂电机控制的都潜水 ...

这个好几年不用了,有点忘掉了。。暂时先按满足惯量比选型,回头自己再学一学动态响应计算:lol

wx_y8zgKFOZ 发表于 2018-6-15 08:35:09

学习了
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