伺服電機(jī)選型中慣量匹配問題怎么平衡選擇？

siaoma3160

大家好，我設(shè)計(jì)的裝置大致描述為：電機(jī)通過減速機(jī)+一級齒輪傳動，帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤加減速曲線如圖所示（最大加/減速度為3.14rad/s2，最大轉(zhuǎn)速3.14rad/s，轉(zhuǎn)盤頻繁的做加速至最大速度——穩(wěn)定運(yùn)行一段時間（時間比較短，幾秒鐘）——減速至0——停頓一段時間（幾秒鐘），重復(fù)動作）。

整個裝置負(fù)載慣量大概為180kg.m2（未折算至電機(jī)端）這個量級。裝置驅(qū)動電機(jī)選擇伺服電機(jī)，在選型時，電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)額定扭矩、最大扭矩、功率均滿足負(fù)載要求的情況下，負(fù)載/電機(jī)慣量比比較大（20+～30之間），而一般馬達(dá)使用說明中推薦慣量比不低于10左右。如果按慣量匹配選型，就要選擇功率以及扭矩均遠(yuǎn)大于設(shè)備要求的指標(biāo)選型，不可避免增加設(shè)備成本。

請問大家這種情況我應(yīng)該是按扭矩以及功率選型，忽略慣量不匹配的問題，選擇系統(tǒng)慣量比30左右。還是應(yīng)該按慣量匹配選型，選擇功率以及扭矩更大的電機(jī)？

還有如果我選擇慣量較小的電機(jī)，系統(tǒng)慣量比較大的情況下，有可能會有什么問題？

塵世天涯

看來樓主選型計(jì)算的順序弄錯了
慣量比是決定能不能用的問題
扭矩是決定好不好用的問題

如果慣量比過大，影響從小到大，會發(fā)生定位不準(zhǔn)，震動，嘯叫，不受控?cái)[動等各種問題
如果扭矩達(dá)不到，期望的加速度達(dá)不到，降低加速度以后還是能運(yùn)行的，節(jié)拍會受影響

所以，首先要確定的便是慣量比

藍(lán)色格

把慣量折算到一個軸上了嗎？看看有沒有同功率的，大慣量的電機(jī)。

siaoma3160

塵世天涯 發(fā)表于 2018-6-14 09:54
看來樓主選型計(jì)算的順序弄錯了
慣量比是決定能不能用的問題
扭矩是決定好不好用的問題

我們設(shè)備設(shè)計(jì)指標(biāo)中有加速度和速度指標(biāo)，所以要達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，首先要滿足扭矩和功率啊，然后我現(xiàn)在是想知道選擇電機(jī)時，滿足我扭矩和功率時，選擇較小的電機(jī)，則慣量比過大。若選擇較大的電機(jī)，慣量比、扭矩和功率都滿足要求了，但扭矩和功率則富裕比較多，這樣電機(jī)成本高。我應(yīng)該怎么權(quán)衡？可否選擇的電機(jī)慣量比超過電機(jī)使用說明中的推薦慣量比？

塵世天涯

siaoma3160 發(fā)表于 2018-6-14 09:57
我們設(shè)備設(shè)計(jì)指標(biāo)中有加速度和速度指標(biāo)，所以要達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，首先要滿足扭矩和功率啊，然后我現(xiàn)在是想知 ...

不建議你這么做。

不過凡事都有例外，這里例外的工況就是：電機(jī)一直旋轉(zhuǎn)，沒有正反轉(zhuǎn)，同時對加速度不敏感，這種工況，慣量比到20都沒關(guān)系。

你這個應(yīng)用，如果東西都買好了，又如果電機(jī)轉(zhuǎn)速仍有余量，那就簡單了，減小一級齒輪，或者更換更大速比的減速機(jī)。如果轉(zhuǎn)速沒有余量了，恐怕是要換電機(jī)的。
如果只是方案階段，那沒得說了，直接改吧，

慣量比過大的時候，并不是只有換電機(jī)一條路可以走的

universal

siaoma3160 發(fā)表于 2018-6-14 09:57
我們設(shè)備設(shè)計(jì)指標(biāo)中有加速度和速度指標(biāo)，所以要達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，首先要滿足扭矩和功率啊，然后我現(xiàn)在是想知 ...

慣量與動態(tài)特性有關(guān)，如果樓主會計(jì)算那么不要在網(wǎng)上問了，自己多算算，這個論壇里真正懂電機(jī)控制的都潛水了

siaoma3160

塵世天涯 發(fā)表于 2018-6-14 10:09
不建議你這么做。

不過凡事都有例外，這里例外的工況就是：電機(jī)一直旋轉(zhuǎn)，沒有正反轉(zhuǎn)，同時對加速度不 ...

速度沒有余量了，而且電機(jī)會頻繁的啟動-加速-勻速-減速-停止循環(huán)動作。目前是方案階段，我改用滿足慣量比選型了，這樣電機(jī)的功率 扭矩大一些，慣量匹配，不好的地方就是貴了些，但是保險(xiǎn)

siaoma3160

universal 發(fā)表于 2018-6-14 13:23
慣量與動態(tài)特性有關(guān)，如果樓主會計(jì)算那么不要在網(wǎng)上問了，自己多算算，這個論壇里真正懂電機(jī)控制的都潛水 ...

這個好幾年不用了，有點(diǎn)忘掉了。。暫時先按滿足慣量比選型，回頭自己再學(xué)一學(xué)動態(tài)響應(yīng)計(jì)算

wx_y8zgKFOZ

學(xué)習(xí)了