三菱伺服電動(dòng)機慣性發(fā)生的主要原因是什么？ 三菱伺服電機的慣性因素是電機和負載都有慣性化，但這也有差異，如何區別？ 它存在什么樣的因素，下面小編分享三菱伺服馬達慣性發(fā)生的因素是什么樣的。

在機電系統中，電機和負載是慣性的，它們的慣性相似（或不同），影響系統的性能。 負載慣性與電機慣性的關(guān)系是伺服電機選型的重要方面之一。 

伺服電機的慣性由制造商給出，負載慣性是通過(guò)增加所有旋轉部件的慣性來(lái)計算的，這些旋轉部件通常包括執行器或執行器（皮帶，滾珠絲杠，齒條和銷(xiāo)），外部負載和聯(lián)軸器。 

為了使伺服電機在加減速過(guò)程中有效地控制負載，理論上電機與負載慣性必須相等。 但1:1慣性匹配很少實(shí)用或實(shí)現。 許多因素會(huì )影響給定應用程序可接受的慣性比，但最重要的因素之一是系統的遵從性或終結性。 機械部件不是完全剛性的，動(dòng)力總成中的皮帶，聯(lián)軸器和齒輪箱部件越多，系統就越能滿(mǎn)足要求。 一般來(lái)說(shuō)，柔性越大，慣性比越小；電機應能有效地控制負載。 

雖然沒(méi)有確定慣性比公式，但一些電機尺寸指南規定慣性比為10:1或更小。 當失配變大時(shí)，電機消耗的電流比需要的多，導致效率下降和運行成本增加。 較高的比率可能導致更大的共振，使系統超調到所需的速度和位置，并對性能產(chǎn)生不利影響。  

如果慣性比過(guò)高，則可以通過(guò)兩種方法來(lái)降低慣性比:向系統中添加齒輪箱或使用較大的電動(dòng)機。 齒輪箱常用于皮帶傳動(dòng)系統，以?xún)?yōu)化電機轉速和扭矩。 然而，傳動(dòng)比與負載的慣性成反比，因此系統的慣性比可以大大降低。 

降低慣性比的第二種方法是使用具有更大慣性的大電機。然而，從長(cháng)遠來(lái)看，這很少是一個(gè)有益的解決方案，因為更大的電機成本更高，需要更多的扭矩來(lái)克服自身的慣性，消耗更多的能量，從而增加了系統的總擁有成本。

一個(gè)結構的剛度（k）是指彈性體抵抗變形拉伸的能力。k=P/δ，P是作用于結構的恒力，δ是由于力而產(chǎn)生的形變。

轉動(dòng)結構的轉動(dòng)剛度（k）為：k=M/θ  其中，M為施加的力矩，θ為旋轉角度。

舉個(gè)例子，我們知道鋼管比較堅硬，一般受外力形變小，而橡皮筋比較軟，受到同等力產(chǎn)生的形變就比較大，那我們就說(shuō)鋼管的剛性強，橡皮筋的剛性弱，或者說(shuō)其柔性強。

在伺服電機的應用中，用聯(lián)軸器來(lái)連接電機和負載，就是典型的剛性連接；而用同步帶或者皮帶來(lái)連接電機和負載，就是典型的柔性連接。

電機剛性就是電機軸抗外界力矩干擾的能力，而我們可以在伺服控制器調節電機的剛性。

伺服電機的機械剛度跟它的響應速度有關(guān)，一般剛性越高其響應速度也越高，但是調太高的話(huà)，很容易讓電機產(chǎn)生機械共振，所以，在一般的伺服放大器參數里面都有手動(dòng)調整響應頻率的選項，要根據機械的共振點(diǎn)來(lái)調整，需要時(shí)間和經(jīng)驗（其實(shí)就是調增益參數）。

在伺服系統位置模式下，施加力讓電機偏轉，如果用力較大且偏轉角度較小，那么就認為伺服系統剛性強，反之則認為伺服剛性弱。注意這里我說(shuō)的剛性，其實(shí)更接近響應速度這個(gè)概念。從控制器角度看的話(huà)，剛性其實(shí)是速度環(huán)，位置環(huán)和時(shí)間積分常數組合成的一個(gè)參數，它的大小決定機械的一個(gè)響應速度。

像松下和三菱伺服都有自動(dòng)增益功能。通常不需要特別去調整。國產(chǎn)的一些伺服，只能夠手工調整。

其實(shí)如果你不要求定位快，只要準，在阻力不大的時(shí)候，剛性低，也可以做到定位準，只不過(guò)定位時(shí)間長(cháng)。因為剛性低的話(huà)定位慢，在要求響應快，定位時(shí)間短的情況下，就會(huì )有定位不準的錯覺(jué)。而慣量描述的是物體運動(dòng)的慣性，轉動(dòng)慣量是物體繞軸轉動(dòng)慣性的度量。轉動(dòng)慣量只跟轉動(dòng)半徑和物體質(zhì)量有關(guān)。一般負載慣量超過(guò)電機轉子慣量的10倍，可以認為慣量較大。

導軌和絲杠的轉動(dòng)慣量對伺服電機傳動(dòng)系統的剛性影響很大，固定增益下，轉動(dòng)慣量越大，剛性越大，越易引起電機抖動(dòng)；轉動(dòng)慣量越小，剛性越小，電機越不易抖動(dòng)。可通過(guò)更換較小直徑的導軌和絲桿減小轉動(dòng)慣量從而減小負載慣量來(lái)達到電機不抖動(dòng)。

我們知道通常在伺服系統選型時(shí)，除考慮電機的扭矩和額定速度等等參數外，我們還需要先計算得知機械系統換算到電機軸的慣量，再根據機械的實(shí)際動(dòng)作要求及加工件質(zhì)量要求來(lái)具體選擇具有合適慣量大小的電機。

在調試時(shí)（手動(dòng)模式下），正確設定慣量比參數是充分發(fā)揮機械及伺服系統效能的前提。

那到底什么是“慣量匹配”呢？

其實(shí)也不難理解，根據牛二定律：

“進(jìn)給系統所需力矩= 系統轉動(dòng)慣量J × 角加速度θ

角加速度θ影響系統的動(dòng)態(tài)特性，θ越小則由控制器發(fā)出指令到系統執行完畢的時(shí)間越長(cháng)，系統反應越慢。如果θ變化，則系統反應將忽快忽慢，影響加工精度。

伺服電機選定后輸出值不變，如果希望θ的變化小，則J就應該盡量小。 

而上面的，系統轉動(dòng)慣量J＝伺服電機的旋轉慣性動(dòng)量JM ＋ 電機軸換算的負載慣性動(dòng)量JL。

負載慣量JL由工作臺及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線(xiàn)和旋轉運動(dòng)件的慣量折合到馬達軸上的慣量組成。JM為伺服電機轉子慣量，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”。

一般來(lái)說(shuō)，小慣量的電機制動(dòng)性能好，啟動(dòng)，加速停止的反應很快，高速往復性好，適合于一些輕負載，高速定位的場(chǎng)合。中、大慣量的電機適用大負載、平穩要求比較高的場(chǎng)合，如一些圓周運動(dòng)機構和一些機床行業(yè)

如果你還有疑問(wèn)，歡迎咨詢(xún)海藍智能在線(xiàn)客服，我們有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員幫你解答。或者添加小藍微信：szhlzn6，我們有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)交流群，歡迎進(jìn)群和行業(yè)大神一同成長(cháng)。