伺服电机的低惯量和高惯量区别有什么区别?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
请问伺服电机的低惯量和高'惯量是什么意思?什么区别?

转动惯量=转动半径*质量
低惯量就是电机做的比较扁长,主轴惯量小,当电机做频率高的反复运动时,惯量小,发热就小。所以低惯量的电机适合高频率的往复运动使用。但是一般力矩相对要小些。高惯量的伺服电机就比较粗大,力矩大,适合大力矩的但不很快往复运动的场合。因为高速运动到停止,驱动器要产生很大的反向驱动电压来停止这个大惯量,发热就很大了。

 惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量,转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。(刚体是指 理想状态下的不会有任何变化的物体),选择的时候遇到电机惯量,也是伺服电机的一项重要指标。它指的是伺服电机转子本身的惯量,对于电机的加减速来说相当重要。如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳.
  一般来说,小惯量的电机制动性能好,启动,加速停止的反应很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合,如一些直线高速定位机构。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行业。
  
  如果负载比较大或是加速特性比较大,而选择了小惯量的电机,可能对电机轴损伤太大,选择应该根据负载的大小,加速度的大小,等等因素来选择,一般的选型手册上有相关的能量计算公式。
  
  伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计,可以使负载
   惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实很大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。

1、什么是惯量
惯性:保持原来运动状态或者静止状态的性质叫惯性。转动惯量:保持原来匀速圆周运动状态或者静止状态的能力。它的大小与物体质量成正比。
2、低惯量与高惯量
伺服电机的惯量由转子自身的质量,以及外加的负载而组成。惯量越大,物体的运动状态越不容易改变。无论旋转运动的部件,还是直线运动的部件,都成为电机的负载惯量,它们的大小有不同的计算方法,因为计算公式较多,就不一一列举。
3、惯量对伺服电机运行的影响
电机轴上的负载惯量大小,对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生很大的影响,通常,当负载小于电机转子惯量时,上述影响不大。但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的5倍时,会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。所以对这类惯量应避免使用。所以在设计负载时,应尽可能地减小体积和重量。
转动惯量=转动半径*质量
伺服电机
1、伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。
2、伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
工作原理
1、伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
3、伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。

1、什么是惯量

惯性:保持原来运动状态或者静止状态的性质叫惯性。

转动惯量:保持原来匀速圆周运动状态或者静止状态的能力。它的大小与物体质量成正比。

2、低惯量与高惯量

伺服电机的惯量由转子自身的质量,以及外加的负载而组成。惯量越大,物体的运动状态越不容易改变。无论旋转运动的部件,还是直线运动的部件,都成为电机的负载惯量,它们的大小有不同的计算方法,因为计算公式较多,就不一一列举。

3、惯量对伺服电机运行的影响

电机轴上的负载惯量大小,对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生很大的影响,通常,当负载小于电机转子惯量时,上述影响不大。但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的5倍时,会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。所以对这类惯量应避免使用。所以在设计负载时,应尽可能地减小体积和重量。

转动惯量=转动半径*质量



  • 如何正确选择伺服电机的容量
    答:三菱伺服电机有多种系列,可根据电机惯量(电机惯性)的大小加以区分,如表1所示。表1电机惯量电机科‘类中惯髦电机低量性电机电机型号目c口,HA口N,HC一SF 下IC口R,HC一RF,HA-FF,HC一MF惯量法兰盘尺寸大惯星(惯性)比较大法兰盘尺寸小惯量(惯性)小加减速对于低惯量的负载,加减速时问常数没有变化...
  • 伺服电机的控制方式知道吗?惯量匹配的影响有哪些?
    答:在做伺服电机选型的时候,首当其冲的就要考虑电机的扭矩和额定速度,然后通过计算得知机械系统换算到电机轴的惯量,才能根据机械的实际动作要求及加工件质量,按要求来选择具有合适惯量大小的电机。当我们在进行手动模式调试时,正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前题,此点在要求高速、高...
  • 关于伺服电机跟负载转动惯量比的问题,求助
    答:响应要求越高的场合,负载转动惯量与伺服电机转动惯量之比要越低;伺服电机本身就有轻惯量与中惯量等区分。同样的扭矩,使用轻惯量电机,总惯量低,响应就可得到保证;而使用中惯量电机,总惯量高,会使系统更稳定,受摩擦力等影响减小。
  • 低惯量直流伺服电动机的特点
    答:伺服电机的优点:1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于...
  • 伺服电机要考虑惯性吗?
    答:在一般使用普通交流异步电机的时候,不用计算惯量,交流电机的特性是,他的输出惯量不够的,也就是驱动的太重,虽然稳态的扭矩够了,但瞬态惯性太大,那么电机一开始达到不额定转速,电机先慢会快,慢慢的提速,最终达到额定转速,所以驱动是不会发抖,这对控制影响不大。但是选择伺服电机时,由于伺服电机...
  • 什么叫伺服系统?常用的伺服电动机有四种?各有什么特点?
    答:一般伺服电机用于驱动机器人的关节,要求是要有最大功率质量比和扭矩惯量比、高启动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。以上和大家分享的就是伺服电机和普通电机的区别,伺服电机因为具备高启动转矩、大转矩、低惯量的特点,在工业机器人上得到广泛应用,不过如今的伺服电机有多种不同的型号,为了让机器...
  • 松下伺服该怎么选型,要注意哪些问题?
    答:根据负载大小选择 合适的伺服电机功率 根据工艺加工精度的要求,选择高、中、低 档次的伺服电机 根据负载惯量的大小 选择 小惯量、中惯量、大惯量的伺服电机 根据加工速度的要求现在 伺服电机的额定速度3000N/M~6000N/M.根据控制器的接口类型,现在匹配的伺服电机驱动器接口类型 1).总线型接口(例如:...
  • 伺服电机最高转速是多少?
    答:100000rpm 一般厂家都有规定一个额定转速和一个最高转速。对于低惯量的伺服马达一般额定是3000,最高是5000,对于中高惯量的伺服马达一般额定是1500,1000,最好是2000或1500。总之大扭矩的最高转速肯定是会低。
  • ...段的伺服电机?如何来判断是用低惯量还是高惯量的?
    答:选用多大功率伺服是由负载决定的,一般固定规格的模组滑台有推荐伺服功率,惯量的选择除了与负载有关,还与结构形式有关,滚珠丝杠与同步带两种方式下对伺服的选择有很大差别
  • 低转速电机和高转速电机的优缺点?
    答:低转速电机和高转速电机各自具有一定的优缺点,这些优缺点主要体现在转速、扭矩、应用场景和维护成本等方面。1.转速:高转速电机的转速较快,适用于需要高速运转的设备,如风扇、压缩机等。而低转速电机的转速较慢,适用于需要低速运转的设备,如机床、起重机等。2. 扭矩:低转速电机通常具有较大的扭矩,...