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标题: 请教：惯量匹配问题 [打印本页]
作者: 枫叶正暖    时间: 2024-10-8 16:49
标题: 请教：惯量匹配问题
本帖最后由 枫叶正暖 于 2024-10-8 16:51 编辑
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4 |* R2 o8 I. p$ y7 s* b) \; C问题描述：选择无框力矩电机+编码器进行驱动，设备会频繁换向，由于不准备用减速机，导致惯量比很大，达到65了。如果采用皮带或者齿轮传动方) ]5 ]- z- d" R$ C% i
式，需要进行惯量匹配。
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* e, w+ O- a8 w/ c9 v2 i! G9 w. P但是如果电机模组转子通过螺钉直接和负载连接，这种情况下还需要考虑惯量匹配的问题吗？
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作者: 564156415gdr    时间: 2024-10-8 17:43
个人认为都需要考虑吧。
作者: xia镇东    时间: 2024-10-8 18:06
是否要匹配惯量，这个跟你需要的响应速度快慢有关。负载惯量大，启动就慢，停下来也慢。看你的接受范围，太慢就会成为所谓的“不受控”。一般的惯量比控制在10左右0 E! k7 k; K7 O4 l/ o+ m, D
作者: duduxiaozi32    时间: 2024-10-9 08:24
按我个人理解，无框力矩电机直连不用考虑惯量比问题，既然转子都是刚性连接在一起，那怎么算哪个是电机转子惯量，那个算负载惯量。且对于为何要考虑惯量比问题，有的文献提到，由于机械传动存在间隙，在换向及加减速时发生碰撞对系统产生冲击，合理的惯量比有助于系统稳定及电气控制。这都直连了，我个人觉得不用考虑惯量比
作者: 枫叶正暖    时间: 2024-10-9 08:29
564156415gdr 发表于 2024-10-8 17:43
& Z! k7 q  X( \, O, M) M个人认为都需要考虑吧。

" A5 }: o" m2 Z8 e; M# A$ |( S$ J在网上查阅了一些有关惯量匹配的资料，提到之所以伺服系统驱动时需要注意惯量匹配，是因为采用皮带，齿轮等传动方式时，传动过程中存在碰撞和刚度不足的问题，会导致负载运动相应速度滞后。如果我的负载和电机转子直接用螺钉连接，相当于两者是刚性连接，还是没搞清楚这种情况下是否还需要考虑惯量匹配的问题，或者说这种情况下惯量比是否可以适当增大一些。
作者: 枫叶正暖    时间: 2024-10-9 08:31
xia镇东 发表于 2024-10-8 18:067 }: D% _# ^( O7 Y5 v2 O
是否要匹配惯量，这个跟你需要的响应速度快慢有关。负载惯量大，启动就慢，停下来也慢。看你的接受范围，太 ...
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谢谢你的解答。计算发现电机扭矩是够的，但是惯量比还是偏大。
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作者: 君越168    时间: 2024-10-9 10:43
给你一个参考安川的DD马达
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作者: jinshenxiaohuo    时间: 2024-10-9 11:26
考虑，亲身经历，不考虑的话匹配不起来，刹不住车
作者: xia镇东    时间: 2024-10-9 11:32
枫叶正暖 发表于 2024-10-9 08:312 b8 [+ ]1 \/ T" s3 e- `
谢谢你的解答。计算发现电机扭矩是够的，但是惯量比还是偏大。

5 d4 h! z  A6 \. R1 C硬连接也是要考虑负载容不容易被电机驱动，就是启动以及刹车的问题，一般惯量比控制在10以内，也有宽松一点的控制在20以内。如果不加减速机可以考虑高惯量电机。实在不行还是要加上齿轮减速或上减速机7 s" ^8 [; d4 d2 n3 v8 d* n
作者: 枫叶正暖    时间: 2024-10-9 11:51
xia镇东 发表于 2024-10-9 11:32) J  m1 S+ R3 L1 k! }
硬连接也是要考虑负载容不容易被电机驱动，就是启动以及刹车的问题，一般惯量比控制在10以内，也有宽松一 ...

% v8 {: X9 O- x- q1 n7 o谢谢解答，再结合7楼和8楼两位提供的资料和经验，即使是硬连接也是要考虑惯量匹配的问题，后续还是要好好计算一下。/ S" N. I3 W& K5 _+ E, H

% {; d! [$ L  }) @( I( t- IDD马达的使用和我的这种无框力矩电机连接方式一样的，刚刚也找了一点有关DD马达的资料，对比于其他传动方式，硬连接的时候惯量比可以适当加大。0 P5 Z1 D( }) h8 \5 W
作者: 噩梦醒来    时间: 2024-10-9 14:04
T=J.β  电机扭矩一定的情况，负载惯量越大，角加速度越小，启动和停车就慢。这就是为什么要考虑惯量匹配的原因。单从能不能驱动来看，轴承摩擦力很小，扭矩一般都是足够的。
作者: cangzhoumj    时间: 2024-10-14 16:21
需要
作者: liuxing0610    时间: 2024-10-25 13:54
枫叶正暖 发表于 2024-10-9 11:518 Z+ `: p& R+ i8 J+ E" u! e
谢谢解答，再结合7楼和8楼两位提供的资料和经验，即使是硬连接也是要考虑惯量匹配的问题，后续还是要好好 ...

3 P3 h8 Q  L9 e4 G6 T1 B请问一下您发的这个资料的名称是什么，想学习一下
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作者: 水水5    时间: 2024-10-26 09:23
本帖最后由 水水5 于 2024-10-26 09:32 编辑 5 z5 J; q9 W; A1 L5 d" B

  C3 @9 @0 x* e' m我有不同的看法，但是结论还是要进行惯量匹配。为什么呢？因为没有绝对刚性的链接。
' F$ e! d2 k) H" v具体表现，也是响应问题，或者说是震动。
0 K2 c- c; H9 [$ n( E浅显一点的，一般搞机械的同志可能都没有调伺服的机会。不巧，我有一次，所以加深了对惯量的理解。* N, f3 `6 ~, f7 P' g( Y9 ~
一台松下伺服做的桁架，有一个很长的悬臂轴。如果从伺服参数中调节惯量比，就能在启动和停止时很好的抑制末端的震动。9 Z/ V+ r* K. ^
我猜他内部驱动计算了加减速时间，通过正确的惯量，能得到一个比较柔顺的减速曲线。1 z' G9 ^; _+ _; `- D8 m9 B9 _
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但是调节范围是有一定局限的，不是说惯量比可以无限的大。古语讲蚍蜉撼大树
* ^6 H! o5 A0 [! p7 L6 x! F: S( z- y旋转运动中的惯量类似与直线运动中的质量，是阻碍运动变化的能力。或者说，惯量约大，加速度越小。但这是抽象出来的理想模型。实际使用中肯定有其他的干扰因素，有恒定的阻力等等。同样的，在理论力学中，是将物体看作刚性的，但是在材料力学中是将物体看作柔性的，任何物体都有变形。所以，力的传递也有一个过程。选择合适的惯量比就是将物体的变形忽略掉。  
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在没有减速机的情况下，一般惯量比不会很大，除非你需要的加速度很小。加速度很小的时候，这个时候一点点阻力一点点扰动就可能导致加速度的失效。那传动结构的弹性变形就会尤为明显。  一般伺服电机的默认设置是0.2秒加速到3千转每分，（经过计算，此时的惯量比约为25倍）即电机空载是的扭矩加速电机自身的转子所能带来的惯量，能够达到这个加速度。。那如果直连的话，其实这个惯量比就有点类似与带载启动与空载启动的加速度比值。如果惯量比很大，那负载的加速时间就很长，这是不可取的，目前应该没有这样的机械。2 ?7 M9 v- _- v: _
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以上，经验有限，难免也有不足的地方，欢迎讨论。
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作者: QQ_DEE123    时间: 2025-6-27 14:57
有点复杂
作者: 翰林飞狐0921    时间: 2025-7-28 10:28
学习了
作者: litaomu    时间: 2025-8-22 17:01
学习学习



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