伺服電機慣量是什么意思

伺服電機慣量是伺服電機的一項重要指標。它指的是轉(zhuǎn)子本身的慣量，對于電機的加減速來說相當重要。慣性大小與物質(zhì)質(zhì)量相應慣量J= ∫ r^2 dm 其中r為轉(zhuǎn)動半徑，m為剛體質(zhì)量慣量。

電機的轉(zhuǎn)子慣量是電機本身的一個參數(shù)。單從響應的角度來講，電機的轉(zhuǎn)子慣量應小為好。但是，電機總是要接負載的，負載一般可分為二大類，一類為負載轉(zhuǎn)矩，一類為負載慣量。

一般來說，小慣量的電機制動性能好，啟動，加速停止的反應很快，適合于一些輕負載，高速定位的場合。如果你的負載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機，可能對電機軸損傷太大，選擇應該根據(jù)負載的大小，加速度的大小等等因素來選擇，一般有理論計算公式。

低慣量與高慣量區(qū)別

伺服電機的慣量由轉(zhuǎn)子自身的質(zhì)量，以及外加的負載而組成。慣量越大，物體的運動狀態(tài)越不容易改變。無論旋轉(zhuǎn)運動的部件，還是直線運動的部件，都成為電機的負載慣量，它們的大小有不同的計算方法，因為計算公式較多，就不一一列舉。

慣量對伺服電機運行的影響

電機軸上的負載慣量大小，對電機的靈敏度和整個伺服系統(tǒng)的精度將產(chǎn)生很大的影響，通常，當負載小于電機轉(zhuǎn)子慣量時，上述影響不大。但當負載慣量達到甚至超過轉(zhuǎn)子慣量的5倍時，會使伺服放大器不能在正常調(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作。所以對這類慣量應避免使用。所以在設(shè)計負載時，應盡可能地減小體積和重量。

伺服電機慣量問題

在伺服系統(tǒng)選型及調(diào)試中，常會碰到慣量問題。 其具體表現(xiàn)為： 在伺服系統(tǒng)選型時，除考慮電機的扭矩和額定速度等等因素外，我們還需要先計算得知機械系統(tǒng)換算到電機軸的慣量，再根據(jù)機械的實際動作要求及加工件質(zhì)量要求來具體選擇具有合適慣量大小的電機；在調(diào)試時，正確設(shè)定慣量比參數(shù)是充分發(fā)揮機械及伺服系統(tǒng)最佳效能的前提。此點在要求高速高精度的系統(tǒng)上表現(xiàn)尤為突出，這樣，就有了慣量匹配的問題。

什么是“慣量匹配”？

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)反應越慢。如果θ變化，則系統(tǒng)反應將忽快忽慢，影響加工精度。由于馬達選定后最大輸出T值不變，如果希望θ的變化小，則J應該盡量小。

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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，則最好使JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。

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（以平面金切機床為例）工作臺及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和