西門子伺服電機遇到“慣量匹配”怎么辦？
更新時間：2020-12-02 點擊次數(shù)：1589次
西門子伺服電機主要是一種自動控制裝置中被用作執(zhí)行元件的微特電機，其功能是將電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。可以分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。在西門子伺服電機選型及調(diào)試中，常會碰到慣量問題，那到底什么是“慣量匹配”呢?
1、根據(jù)牛頓第二定律：進給系統(tǒng)所需力矩T=系統(tǒng)傳動慣量J×角加速度θ
角加速度θ影響系統(tǒng)的動態(tài)特性，θ越小，則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時間越長，系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。由于馬達選定后大輸出T值不變，如果希望θ的變化小，則J應(yīng)該盡量小。
2、進給軸的總慣量J=伺服電機的旋轉(zhuǎn)慣性動量JM+電機軸換算的負載慣性動量JL
負載慣量JL由（以工具機為例）工作臺及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和旋轉(zhuǎn)運動件的慣量折合到馬達軸上的慣量組成。JM為伺服電機轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負載改變而變化。如果希望J變化率小些，則使JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。
傳動慣量對伺服系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性、動態(tài)響應(yīng)都有影響，慣量大，系統(tǒng)的機械常數(shù)大，響應(yīng)慢，會使系統(tǒng)的固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振，因而限制了伺服帶寬，影響了伺服精度和響應(yīng)速度，慣量的適當(dāng)增大只有在改善低速爬行時有利，因此，機械設(shè)計時在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，應(yīng)盡量減小慣量。
