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標(biāo)題: 轉(zhuǎn)動慣量與啟動停止扭矩的關(guān)系 [打印本頁]

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 11:20
標(biāo)題: 轉(zhuǎn)動慣量與啟動停止扭矩的關(guān)系
各位大俠，伺服或者步進(jìn)電機(jī)啟動扭矩與停止扭矩足夠了，但是轉(zhuǎn)動慣量不夠，真正使用了，會出現(xiàn)什么問題？有的人說，會剎不住，但是停止扭矩明明足夠了，為什么會剎不住呢。

補(bǔ)充內(nèi)容 (2021-3-4 15:58):
啟動扭矩=轉(zhuǎn)動慣量乘以角角速度，啟動扭矩滿足要求了，負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的比值過大會怎么樣？

補(bǔ)充內(nèi)容 (2021-3-4 16:00):
既然啟動停止扭矩滿足了，那么轉(zhuǎn)動慣量乘以角加速度就是滿足的，為什么只是慣量不匹配，還會停不住抖動呢。

作者: 譬如朝露 時間: 2021-3-4 11:37
會打擺子

作者: move3309 時間: 2021-3-4 12:18
啟動停止時負(fù)載是一個加速度，但是在運(yùn)行過程中要想有很好的控制精度，負(fù)載的加速度可能會大于啟動停止時的加速度，也就是說如果僅僅按照啟動停止時的扭矩選擇伺服電機(jī)，會偏小，所以在使用伺服電機(jī)時，需要進(jìn)行慣量匹配，一般電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量大于負(fù)載慣量的三分之一。至于步進(jìn)電機(jī)，我選擇的時候是不進(jìn)行慣量匹配的，步進(jìn)電機(jī)需要關(guān)注它的扭頻曲線，步進(jìn)電機(jī)隨著轉(zhuǎn)速的提高，輸出扭矩會大幅度下降。我也就知道這么點(diǎn)，再高深和精細(xì)的東西我也不懂了。

作者: 風(fēng)》追逐 時間: 2021-3-4 12:47
轉(zhuǎn)動慣量不夠，啟動停止慣量不可能夠的。
你慣量不夠，加減速時間肯定就長，停的位置自然也就不準(zhǔn)了。
并不是你能動就表示慣量夠了。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 13:32

風(fēng)》追逐發(fā)表于 2021-3-4 12:47
轉(zhuǎn)動慣量不夠，啟動停止慣量不可能夠的。
你慣量不夠，加減速時間肯定就長，停的位置自然也就不準(zhǔn)了。
并 ...

朋友，轉(zhuǎn)動慣量比值與啟動扭矩兩會事，計算過就知道了。啟動扭矩夠了，轉(zhuǎn)動慣量比值反而會差很多。我想知道是這樣用會如何，有沒有人這樣用過。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 13:34

move3309 發(fā)表于 2021-3-4 12:18
啟動停止時負(fù)載是一個加速度，但是在運(yùn)行過程中要想有很好的控制精度，負(fù)載的加速度可能會大于啟動停止時的 ...

你說的除了扭矩曲線以外，其余的感覺都不對。

作者: xinshiji666 時間: 2021-3-4 14:25
分開看，步進(jìn)電機(jī)按照相位角走步，扭矩足夠，就能直接到位，扭矩不足，就丟步，一部到位，這個是物理特性決定的，如果過度去細(xì)分了，也可能會抖動，暫且不論。
伺服電機(jī)，驅(qū)動器給出脈沖指令，電機(jī)轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，轉(zhuǎn)動過程，編碼器時刻反饋位置信號，驅(qū)動器用于修正實際位置，當(dāng)減速時，如果不用什么S型加減速曲線，直接停止到位，如果慣量匹配合理，這個抖動就很小，短時間內(nèi)很快就穩(wěn)定了，相反，電機(jī)慣量小了，扭矩足夠大，轉(zhuǎn)動位置也到了，可是負(fù)載慣量大，有過沖的趨勢，驅(qū)動器會給出信號施加反向力，迫使負(fù)載停在預(yù)定位置，因為電機(jī)慣量小，這個力又是不斷的正反變化的，造成的結(jié)果就是負(fù)載不能快速停止，在那里抖動！這個也是伺服電機(jī)的驅(qū)動原理決定的。
所以通常情況，伺服類的電機(jī)才會考慮慣量匹配，為了緩和加減速沖擊力，還會用上各種加減速曲線去緩和抖動。
試想為什么普通交流電機(jī)驅(qū)動負(fù)載不去算慣量呢？無非就是啟動慢點(diǎn)，停不下來慢慢等唄！

作者: move3309 時間: 2021-3-4 14:57

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 13:34
你說的除了扭矩曲線以外，其余的感覺都不對。

我瞎說，你瞎聽，最終以專家說的為準(zhǔn)。

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 15:02
會打擺子振動，響應(yīng)時間長，也就是每次反應(yīng)都很慢，這種情況加減速機(jī)就行了

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 15:20

xinshiji666 發(fā)表于 2021-3-4 14:25
分開看，步進(jìn)電機(jī)按照相位角走步，扭矩足夠，就能直接到位，扭矩不足，就丟步，一部到位，這個是物理特性決 ...

你好，我不理解的是，既然扭矩足夠大，那么電機(jī)經(jīng)過減速走到位置后，理論上速度已經(jīng)是零了。為什么還會有前沖的趨勢呀。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 15:45

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:20
你好，我不理解的是，既然扭矩足夠大，那么電機(jī)經(jīng)過減速走到位置后，理論上速度已經(jīng)是零了。為什么還會有 ...

扭矩多大才足夠是要看加減速要求的，扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度，假設(shè)你的扭矩選擇好了，轉(zhuǎn)動慣量大，那加減速時間就長，你不看轉(zhuǎn)動慣量怎么知道加減速時間合理嗎

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 15:46

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 15:02
會打擺子振動，響應(yīng)時間長，也就是每次反應(yīng)都很慢，這種情況加減速機(jī)就行了

朋友，既然啟動扭矩與停止扭矩是慣量乘以角加速度求出來的，那么扭矩滿足了，慣量與角加速度就應(yīng)該是滿足，為什么還會出現(xiàn)加加速度小的情況。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 15:51

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 15:45
扭矩多大才足夠是要看加減速要求的，扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度，假設(shè)你的扭矩選擇好了，轉(zhuǎn)動慣量大，那加 ...

我的疑問是扭矩滿足：扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度。只是單純的轉(zhuǎn)動慣量不匹配會如何？負(fù)載與電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量比值過大會如何？

作者: LiNing_jrjub 時間: 2021-3-4 16:04
http://www.ytsybjq.com/thread-1014639-1-1.html
給你參考一下

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:10

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2021-3-4 16:04
http://www.ytsybjq.com/thread-1014639-1-1.html
給你參考一下

朋友，這個我看過，感覺他也沒說到精髓。
比如他的最終結(jié)論：（對于財神哥選取的那個伺服電機(jī)而言，雖然力矩夠了，但JL值太大，導(dǎo)致角加速度α太小，電機(jī)需要很長的時間才能慢慢的到達(dá)指定位置）
這句話就不對呀，力矩就是JL*a求出來的，力矩已經(jīng)夠了，JL跟角加速度a都是提前就算好的，怎么又反過來說a太小。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 16:15

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:51
我的疑問是扭矩滿足：扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度。只是單純的轉(zhuǎn)動慣量不匹配會如何？負(fù)載與電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量 ...

伺服電機(jī)低速時停不住，不停地振蕩怎么也停不下來

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 16:23

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:46
朋友，既然啟動扭矩與停止扭矩是慣量乘以角加速度求出來的，那么扭矩滿足了，慣量與角加速度就應(yīng)該是滿足 ...

朋友，這個并不矛盾。力矩是有轉(zhuǎn)動慣量影響，也有負(fù)載純重力或者摩擦力的影響。但是不代表轉(zhuǎn)動慣量的作用就等于力矩的作用。力矩是保證驅(qū)動能讓負(fù)載動起來，轉(zhuǎn)動慣量是慣性。我舉個栗子，一個500斤的胖子坐在滑板上，胖子加滑板對地面的摩擦力50斤，你拿50斤的力能推動胖子，你拿500斤的力也能推動胖子。但是你拿50斤推得很費(fèi)勁，很慢，你推的時候情不自禁的渾身打擺子。這個時候一個可以使500斤的大力士來了，他推著胖子跑得飛快，一點(diǎn)不喘大氣。就是這么個道理。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:24

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 16:15
伺服電機(jī)低速時停不住，不停地振蕩怎么也停不下來

為啥呀？啟動扭矩不就是轉(zhuǎn)動慣量乘以角速度，既然慣量與加速度都滿足了，為何會停不住。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 16:29

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 16:24
為啥呀？啟動扭矩不就是轉(zhuǎn)動慣量乘以角速度，既然慣量與加速度都滿足了，為何會停不住。

如果你說的扭矩是用轉(zhuǎn)動慣量×加速度算出來的，那就沒問題，完全沒問題

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:33

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 16:23
朋友，這個并不矛盾。力矩是有轉(zhuǎn)動慣量影響，也有負(fù)載純重力或者摩擦力的影響。但是不代表轉(zhuǎn)動慣量的作用 ...

朋友，你這個說法牽扯不到負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量要匹配的原因呀。啟動扭矩足夠了，那就代表電機(jī)可以相應(yīng)轉(zhuǎn)動慣量的物體做相應(yīng)加速度的運(yùn)動了。為什么只是負(fù)載慣量比電機(jī)慣量大的太多，就不可以了。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 16:34
大家都明白就你不明白了

大家的回答已經(jīng)從各個角度解釋了

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:35

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 16:29
如果你說的扭矩是用轉(zhuǎn)動慣量×加速度算出來的，那就沒問題，完全沒問題

這就是我糊涂的地方，一個人一個說法，廠家說法，負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量比值要比電機(jī)5倍以內(nèi)。真正懂的人在哪里。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:37

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 16:34
大家都明白就你不明白了
大家的回答已經(jīng)從各個角度解釋了

大哥，你。。。。。。你說的不對啊。你不考慮慣量能行嘛，我敢說你肯定不正確選過伺服或者步進(jìn)電機(jī)。

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 16:37

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 16:33
朋友，你這個說法牽扯不到負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量要匹配的原因呀。啟動扭矩足夠了，那就代表電機(jī)可以 ...

這是力和慣性&扭矩和轉(zhuǎn)動慣量的區(qū)別。朋友，你廢了，回爐重造吧，你覺得你對那你就對。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:39

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 16:37
這是力和慣性&扭矩和轉(zhuǎn)動慣量的區(qū)別。朋友，你廢了，回爐重造吧，你覺得你對那你就對。

跪求分析。

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 16:40

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 16:35
這就是我糊涂的地方，一個人一個說法，廠家說法，負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量比值要比電機(jī)5倍以內(nèi)。真正懂的人在哪里。

我這么的跟你說吧，5倍以內(nèi)就是響應(yīng)速度很優(yōu)異的慣量比。如果你非要小馬拉大車，它也不是不能拉，但是啟動停止緩慢，且小馬很容易猝死！

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:43

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 16:40
我這么的跟你說吧，5倍以內(nèi)就是響應(yīng)速度很優(yōu)異的慣量比。如果你非要小馬拉大車，它也不是不能拉，但是啟 ...

我想知道的就是為什么會啟動停止緩慢？力矩是能夠滿足這個物體以我想要的加速度運(yùn)行的，為什么還會啟動停止緩慢。這就是我糊涂的地方。。。

作者: LiNing_jrjub 時間: 2021-3-4 17:09
本帖最后由 LiNing_jrjub 于 2021-3-4 17:35 編輯

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:20
你好，我不理解的是，既然扭矩足夠大，那么電機(jī)經(jīng)過減速走到位置后，理論上速度已經(jīng)是零了。為什么還會有 ...

系統(tǒng)不可能是一個剛性系統(tǒng)
電機(jī)是停下來了，速度為0了；但是負(fù)載并沒有停下來，還有向前沖的趨勢（就像你坐車，遇到紅綠燈，車子剎停了，但是在最后停止的一瞬間，坐在車上的人是不是還會有向前沖的趨勢，會“抖一下”）
------------------------------------------------------------------------------------------------

伺服系統(tǒng)在工作的時候，不會永遠(yuǎn)都是額定力矩去工作的，也可能低于額定力矩，也可能高于額定力矩（峰值力矩）；當(dāng)電機(jī)速度為0后，伺服驅(qū)動會主動減少運(yùn)行功率，減少保持力矩（因為系統(tǒng)認(rèn)為不需要那么大的力矩去保持現(xiàn)有狀態(tài)了）；但是在電機(jī)速度為0后，伺服驅(qū)動主動減少保持力矩后，整個系統(tǒng)并沒有完全“停下來”，當(dāng)系統(tǒng)滯后的慣性力傳遞到電機(jī)軸上后，結(jié)果保持力矩不夠了，就出現(xiàn)過沖現(xiàn)象；隨后伺服驅(qū)動就會反向增大力矩；反向增大力矩后，又會出現(xiàn)上述同樣的情況，從而導(dǎo)致震蕩。
-------------------------------------------------------------------------------------------------
加個比喻

為什么強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)動慣量比值的大小呢
因為如果負(fù)載的慣量大的話，就像人比車還“重”一樣，在剎車的一瞬間，在人的慣性的作用下，直接把車給帶跑了！

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 17:21

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2021-3-4 17:09
系統(tǒng)不可能是一個剛性系統(tǒng)
電機(jī)是停下來了，速度為0了；但是負(fù)載并沒有停下來，還有向前沖的趨勢（就像 ...

謝謝，你這么說我好像懂了，就像坐車，車停下來，人也停下來了，但是人還是有慣性要前沖。速度停止到零不代表沒有慣性。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 17:24

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2021-3-4 17:09
系統(tǒng)不可能是一個剛性系統(tǒng)
電機(jī)是停下來了，速度為0了；但是負(fù)載并沒有停下來，還有向前沖的趨勢（就像 ...

慣量不夠，是不是只是會導(dǎo)致停不住，啟動是沒問題？

作者: ww3968761 時間: 2021-3-5 01:02
高鐵的電機(jī)能把他推到300km
，說明扭矩夠了，但是不能像伺服一樣準(zhǔn)確快速的停在一個位置

作者: 曉昀 時間: 2021-3-5 06:55
轉(zhuǎn)動慣量相當(dāng)于平動物體的質(zhì)量，轉(zhuǎn)動慣量大小影響物體開始轉(zhuǎn)動和停止轉(zhuǎn)動的速度或者時間。

作者: wugehaoniu 時間: 2021-3-5 08:21
熱鬧，學(xué)習(xí)中。謝謝各位分享

作者: 遠(yuǎn)祥 時間: 2021-3-5 11:17
也會出現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)后剎不住車的情況！

作者: xinshiji666 時間: 2021-3-5 18:05

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:20
你好，我不理解的是，既然扭矩足夠大，那么電機(jī)經(jīng)過減速走到位置后，理論上速度已經(jīng)是零了。為什么還會有 ...

伺服的應(yīng)用，加減速時間本身就很短，扭矩=轉(zhuǎn)動慣量*角加速度，這里的角加速度大，轉(zhuǎn)換到扭矩就會大。
前面說過，伺服的工作原理決定的，不可能一步到位（那是步進(jìn)電機(jī)），要有一個反饋時間，伺服糾正響應(yīng)時間，肯定會過沖的。
所以伺服電機(jī)分：低、中、高慣量，也是用來匹配不同負(fù)載運(yùn)行狀況的。

當(dāng)然LZ說的【扭矩足夠大】，就像是大馬拉小車，也許可行啊！但成本上升很多哦！你愿意買單嗎？
通常的做法是要么換大慣量的電機(jī)，要么中間增加減速機(jī)，曾經(jīng)和賣電機(jī)的探討過類似的問題，后來算了一下，發(fā)現(xiàn)大扭矩的電機(jī)真的不劃算。

作者: 凱思特 時間: 2021-3-6 08:32
負(fù)載過沖

作者: bobo569 時間: 2021-3-9 08:15
學(xué)習(xí)了

作者: ruifanbo 時間: 2021-3-9 08:46
重型機(jī)械還要考慮電機(jī)的電流曲線，所有電機(jī)也不是一直一個電流量的，特別是啟動的時候

作者: 柳青風(fēng) 時間: 2021-3-9 09:44
http://www.ytsybjq.com/thread-1014639-1-1.html
看看這個帖子。介紹的很全面了

作者: 韶華易逝gogoing 時間: 2021-3-9 17:15
mark一下

作者: brcd 時間: 2021-3-10 08:08
本帖最后由 brcd 于 2021-3-10 08:13 編輯

轉(zhuǎn)動慣量關(guān)系到響應(yīng)速度，說轉(zhuǎn)就轉(zhuǎn)，說停就停

作者: Roccaliu 時間: 2021-3-10 13:03
伺服電機(jī)是需要校核轉(zhuǎn)動慣量的

作者: 非標(biāo)機(jī)械設(shè)計奔小跑 時間: 2021-3-10 15:05
前幾天剛看過一個帖子如果轉(zhuǎn)動慣量不夠的話伺服電機(jī)會來回擺動就是俗稱的電機(jī)抖

作者: 冷水黃金 時間: 2021-3-13 23:07
伺服驅(qū)動很可能報警，因為參數(shù)不匹配，程序計算會產(chǎn)生錯誤。
如果你自己寫的驅(qū)動程序倒無所謂，只要電機(jī)不燒，無論怎么加速減速都無所謂。

作者: 15933523938 時間: 2021-3-15 09:47
學(xué)習(xí)一下

作者: move3309 時間: 2021-3-15 13:37

柳青風(fēng) 發(fā)表于 2021-3-9 09:44
http://www.ytsybjq.com/thread-1014639-1-1.html
看看這個帖子。介紹的很全面了

非常不錯的一個帖子

作者: zy461631544 時間: 2022-2-8 15:27
個人理解是由于整個系統(tǒng)運(yùn)行速度不是恒定的，負(fù)載在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)速度的波動，而本來伺服電機(jī)的控制屬于閉環(huán)控制，其速度要提前于負(fù)載，兩者在瞬時存在速度差異，那么在運(yùn)行過程中負(fù)載的瞬時加減速就對對電機(jī)產(chǎn)生一個驅(qū)動效果，而伺服的正定過程中驅(qū)動電流的大小和方向隨時都在變化，電機(jī)正定的方向和負(fù)載產(chǎn)生的波動方向都是不定的，所以我們要么提升電機(jī)的驅(qū)動控制性能，要么減小負(fù)載波動對電機(jī)軸的驅(qū)動效應(yīng)，后者就可以通過增大電機(jī)的慣量來減小負(fù)載的驅(qū)動效果，當(dāng)同樣的波動時小慣量電機(jī)軸本身被帶動的更容易，而大慣量電機(jī)軸被帶動的幅度和波動會小很多，就類似于配了個大飛輪，負(fù)載那點(diǎn)波動很難引起飛輪的波動，這樣對于伺服電機(jī)的編碼器來說，反正電機(jī)軸沒有大的波動其正定過程就很順利，不會出現(xiàn)系統(tǒng)紊亂發(fā)生抖動現(xiàn)象。小慣量電機(jī)軸波動很大，就很考究驅(qū)動控制了，一不注意可能就會來回抖動。

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