伺服电机选型中惯量匹配问题怎么平衡选择？

siaoma3160

大家好，我设计的装置大致描述为：电机通过减速机+一级齿轮传动，带动转盘旋转。转盘加减速曲线如图所示（最大加/减速度为3.14rad/s2，最大转速3.14rad/s，转盘频繁的做加速至最大速度——稳定运行一段时间（时间比较短，几秒钟）——减速至0——停顿一段时间（几秒钟），重复动作）。

整个装置负载惯量大概为180kg.m2（未折算至电机端）这个量级。装置驱动电机选择伺服电机，在选型时，电机转速、电机额定扭矩、最大扭矩、功率均满足负载要求的情况下，负载/电机惯量比比较大（20+～30之间），而一般马达使用说明中推荐惯量比不低于10左右。如果按惯量匹配选型，就要选择功率以及扭矩均远大于设备要求的指标选型，不可避免增加设备成本。

请问大家这种情况我应该是按扭矩以及功率选型，忽略惯量不匹配的问题，选择系统惯量比30左右。还是应该按惯量匹配选型，选择功率以及扭矩更大的电机？

还有如果我选择惯量较小的电机，系统惯量比较大的情况下，有可能会有什么问题？

尘世天涯

看来楼主选型计算的顺序弄错了
惯量比是决定能不能用的问题
扭矩是决定好不好用的问题

如果惯量比过大，影响从小到大，会发生定位不准，震动，啸叫，不受控摆动等各种问题
如果扭矩达不到，期望的加速度达不到，降低加速度以后还是能运行的，节拍会受影响

所以，首先要确定的便是惯量比

蓝色格

把惯量折算到一个轴上了吗？看看有没有同功率的，大惯量的电机。

siaoma3160

尘世天涯 发表于 2018-6-14 09:54
看来楼主选型计算的顺序弄错了
惯量比是决定能不能用的问题
扭矩是决定好不好用的问题

我们设备设计指标中有加速度和速度指标，所以要达到设计指标，首先要满足扭矩和功率啊，然后我现在是想知道选择电机时，满足我扭矩和功率时，选择较小的电机，则惯量比过大。若选择较大的电机，惯量比、扭矩和功率都满足要求了，但扭矩和功率则富裕比较多，这样电机成本高。我应该怎么权衡？可否选择的电机惯量比超过电机使用说明中的推荐惯量比？

尘世天涯

siaoma3160 发表于 2018-6-14 09:57
我们设备设计指标中有加速度和速度指标，所以要达到设计指标，首先要满足扭矩和功率啊，然后我现在是想知 ...

不建议你这么做。

不过凡事都有例外，这里例外的工况就是：电机一直旋转，没有正反转，同时对加速度不敏感，这种工况，惯量比到20都没关系。

你这个应用，如果东西都买好了，又如果电机转速仍有余量，那就简单了，减小一级齿轮，或者更换更大速比的减速机。如果转速没有余量了，恐怕是要换电机的。
如果只是方案阶段，那没得说了，直接改吧，

惯量比过大的时候，并不是只有换电机一条路可以走的

universal

siaoma3160 发表于 2018-6-14 09:57
我们设备设计指标中有加速度和速度指标，所以要达到设计指标，首先要满足扭矩和功率啊，然后我现在是想知 ...

惯量与动态特性有关，如果楼主会计算那么不要在网上问了，自己多算算，这个必威APP精装版下载里真正懂电机控制的都潜水了

siaoma3160

尘世天涯 发表于 2018-6-14 10:09
不建议你这么做。

不过凡事都有例外，这里例外的工况就是：电机一直旋转，没有正反转，同时对加速度不 ...

速度没有余量了，而且电机会频繁的启动-加速-匀速-减速-停止循环动作。目前是方案阶段，我改用满足惯量比选型了，这样电机的功率 扭矩大一些，惯量匹配，不好的地方就是贵了些，但是保险

siaoma3160

universal 发表于 2018-6-14 13:23
惯量与动态特性有关，如果楼主会计算那么不要在网上问了，自己多算算，这个必威APP精装版下载里真正懂电机控制的都潜水 ...

这个好几年不用了，有点忘掉了。。暂时先按满足惯量比选型，回头自己再学一学动态响应计算

wx_y8zgKFOZ

学习了