News center
新闻资讯

伺服马达的刚性与惯量的理解

信息来源:深圳市嘉扬科技有限公司
添加时间:2025-11-29

要说伺服马达刚性,先说刚度。
刚度是指资料或结构在受力时反抗弹性变形的能力,是资料或结构弹性变形难易程度的表征。资料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。
一个结构的刚度是指弹性体反抗变形拉伸的能力。
k=P/δ
P是作用于结构的恒力,δ是因为力而发生的形变。
转动结构的转动刚度为:k=M/θ
其间,M为施加的力矩,θ为旋转角度。
举个例子,咱们知道钢管比较坚硬,一般受外力形变小,而橡皮筋比较软,受到同等力发生的形变就比较大,那咱们就说钢管的刚性强,橡皮筋的刚性弱,或许说其柔性强。
在伺服马达的应用中,用联轴器来衔接电机和负载,就是典型的刚性衔接;而用同步带或许皮带来衔接电机和负载,就是典型的柔性衔接。
电机刚性就是电机轴抗外界力矩干扰的能力,而咱们可以在伺服控制器调节电机的刚性。
伺服电机的机械刚度跟它的呼应速度有关。一般刚性越高其呼应速度也越高,但是调太高的话,很容易让电机发生机械共振。所以,在一般的伺服放大器参数里面都有手动调整呼应频率的选项,要依据机械的共振点来调整,需要时间和经验。
在伺服体系位置模式下,施加力让电机偏转,如果用力较大且偏转角度较小,那么就认为伺服体系刚性强,反之则认为伺服刚性弱。注意这里我说的刚性,其实更接近呼应速度这个概念。从控制器角度看的话,刚性其实是速度环、位置环和时间积分常数组合成的一个参数,它的巨细决定机械的一个呼应速度。
像松下和三菱伺服都有自动增益功能,通常不需要特别去调整。国产的一些伺服,只可以手工调整。
其实如果你不要求定位快,只要准,在阻力不大的时候,刚性低,也可以做到定位准,只不过定位时间长。因为刚性低的话定位慢,在要求呼应快,定位时间短的情况下,就会有定位不准的错觉。
而惯量描述的是物体运动的惯性,转动惯量是物体绕轴转动惯性的度量。转动惯量只跟转动半径和物体质量有关。一般负载惯量超过电机转子惯量的10倍,可以认为惯量较大。
导轨和丝杠的转动惯量对伺服电机传动体系的刚性影响很大,固定增益下,转动惯量越大,刚性越大,越易引起电机抖动;转动惯量越小,刚性越小,电机越不易抖动。可通过更换较小直径的导轨和丝杆减小转动惯量从而减小负载惯量来达到电机不抖动。
咱们知道通常在伺服体系选型时,除考虑电机的扭矩和额定速度等等参数外,咱们还需要先计算得知机械体系换算到电机轴的惯量,再依据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量巨细的电机。
在调试时,正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服体系最佳效能的条件。
那究竟什么是“惯量匹配”呢?
其实也不难理解,依据牛二规律:
进给体系所需力矩=体系转动惯量J×角加快度θ
角加快度θ影响体系的动态特性,θ越小则由控制器发出指令到体系执行完毕的时间越长,体系反响越慢。如果θ变化,则体系反响将忽快忽慢,影响加工精度。
伺服电机选定后最大输出值不变,如果希望θ的变化小,则J就应该尽量小。
而上面的,体系转动惯量J=伺服电机的旋转惯性动量JM+电机轴换算的负载惯性动量JL。
负载惯量JL由工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量,伺服电机选定后,此值就为定值,而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些,则最好使JL所占比例小些。
这就是浅显意义上的“惯量匹配”。
一般来说,小惯量的电机制动性能好,启动,加快停止的反响很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床职业。
所以伺服马达刚性过大,刚性不足,一般是要调控制器增益改变体系呼应了。惯量过大,惯量不足,说的是负载的惯量变化和伺服电机惯量的一个相对的比较。

热销产品推荐
步进电机相关行业资讯推荐
1、直线步进电机的光明发展之路
2、步进电机与驱动器常见问题解答
3、比尔·盖茨的人工智能梦:预测10年内机器将比人类更聪明
4、如何来选择确定同步带轮的型号
5、电流电压与步进电机性能关系
6、步进电机按构造分的三种类型及特点
7、步进电机负载不良的六大维修操作
8、步进电机工作在什么情况下使用最好
9、汽车步进电机是什么
10、机电装置的故障及维护
11、直流伺服电动机接线图
12、步进电机驱动器上电报警的原因
13、为您浅谈步进电机日常保养的五大“指南针”!
14、步进电机重要参数
15、步进电机有哪些特点
16、防爆电机选择的注意点
17、步进电机的使用需要注意的问题有哪些
18、无刷电机在飞行运动系统的重要性
19、从如下几个方面来认识一下凸极步进电机
20、关注这些问题步进电机才能长远的发展
21、你了解横流风体制品的功能吗
22、步进电动机闭环控制系统
23、降低防爆电机的热度方法
24、防爆电机理论与技术研究
25、伺服步进电机驱动器的转速特性
26、国产伺服电机与国外伺服电机相比有哪些差距
27、二相步进电机的主要技术指标
28、怎么选择齿轮减速电机
29、电机是四相六根线,而步进电机驱动器只要求解四根线时,该怎样使用
30、电动车电机的有刷无刷之分
31、步进电机的主要分类
32、步进电机与绿色环保是什么关系
33、步进电机额定电流和驱动电压的说明
34、直流无刷电机如何保养
35、步进电机和伺服电机应用轴承磨床的控制系统比较
36、【步进电机】各种驱动方式的比较分析
37、步进电动机的运行特性及选用中应注意的问题
38、步进电机与步进电机驱动器同时存在
39、步进电机控制原理
40、台湾修订防爆电动机强制性检验标准
41、两相步进电机和四相步进电机有何不同
42、高压防爆用于步进电机的质量检测方法
43、如何无刷直流电机的问题
44、直流无刷电机的操作使用原理
45、步进电机使用环境温度
46、电机轴承清洗机方法
47、防爆电机等级BT4与CT4区别
48、步进电机驱动器的选型方法
49、步进电机是否已损坏的判断方法
50、中空轴步进电机的原理分析
上一篇:    中国流程工业迈向智能制造的全球演进路线图
下一篇:    防爆伺服电机价格是否就能决定防爆电机品质?
联系我们
 
电话:0755-27080712
邮箱:wsb@sz-jayng.com
地址:深圳市光明区公明镇新庄社区将石路大围同富工业区E栋2楼
深圳市嘉扬科技有限公司版权所有    粤ICP备2024172765号