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機械社區(qū)

標題: 轉(zhuǎn)動慣量與啟動停止扭矩的關系 [打印本頁]

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 11:20
標題: 轉(zhuǎn)動慣量與啟動停止扭矩的關系
各位大俠，伺服或者步進電機啟動扭矩與停止扭矩足夠了，但是轉(zhuǎn)動慣量不夠,，真正使用了，會出現(xiàn)什么問題,？有的人說,，會剎不住，但是停止扭矩明明足夠了,，為什么會剎不住呢,。

補充內(nèi)容 (2021-3-4 15:58):
啟動扭矩=轉(zhuǎn)動慣量乘以角角速度，啟動扭矩滿足要求了,，負載轉(zhuǎn)動慣量與電機轉(zhuǎn)動慣量的比值過大會怎么樣,？

補充內(nèi)容 (2021-3-4 16:00):
既然啟動停止扭矩滿足了，那么轉(zhuǎn)動慣量乘以角加速度就是滿足的,，為什么只是慣量不匹配,，還會停不住抖動呢。

作者: 譬如朝露 時間: 2021-3-4 11:37
會打擺子

作者: move3309 時間: 2021-3-4 12:18
啟動停止時負載是一個加速度,，但是在運行過程中要想有很好的控制精度,，負載的加速度可能會大于啟動停止時的加速度，也就是說如果僅僅按照啟動停止時的扭矩選擇伺服電機,，會偏小,，所以在使用伺服電機時，需要進行慣量匹配,，一般電機轉(zhuǎn)子慣量大于負載慣量的三分之一,。至于步進電機，我選擇的時候是不進行慣量匹配的,，步進電機需要關注它的扭頻曲線,，步進電機隨著轉(zhuǎn)速的提高，輸出扭矩會大幅度下降,。我也就知道這么點,，再高深和精細的東西我也不懂了。

作者: 風》追逐 時間: 2021-3-4 12:47
轉(zhuǎn)動慣量不夠,，啟動停止慣量不可能夠的,。
你慣量不夠,，加減速時間肯定就長，停的位置自然也就不準了,。
并不是你能動就表示慣量夠了,。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 13:32

風》追逐發(fā)表于 2021-3-4 12:47
轉(zhuǎn)動慣量不夠，啟動停止慣量不可能夠的,。
你慣量不夠,，加減速時間肯定就長，停的位置自然也就不準了,。
并 ...

朋友,，轉(zhuǎn)動慣量比值與啟動扭矩兩會事，計算過就知道了,。啟動扭矩夠了,，轉(zhuǎn)動慣量比值反而會差很多,。我想知道是這樣用會如何,，有沒有人這樣用過,。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 13:34

move3309 發(fā)表于 2021-3-4 12:18
啟動停止時負載是一個加速度，但是在運行過程中要想有很好的控制精度,，負載的加速度可能會大于啟動停止時的 ...

你說的除了扭矩曲線以外,，其余的感覺都不對。

作者: xinshiji666 時間: 2021-3-4 14:25
分開看,，步進電機按照相位角走步,，扭矩足夠，就能直接到位,，扭矩不足,，就丟步，一部到位,，這個是物理特性決定的,，如果過度去細分了，也可能會抖動,，暫且不論,。
伺服電機，驅(qū)動器給出脈沖指令,，電機轉(zhuǎn)相應的角度,，轉(zhuǎn)動過程，編碼器時刻反饋位置信號,，驅(qū)動器用于修正實際位置,，當減速時，如果不用什么S型加減速曲線,，直接停止到位,，如果慣量匹配合理,，這個抖動就很小，短時間內(nèi)很快就穩(wěn)定了,，相反,，電機慣量小了，扭矩足夠大,，轉(zhuǎn)動位置也到了,，可是負載慣量大，有過沖的趨勢,，驅(qū)動器會給出信號施加反向力,，迫使負載停在預定位置，因為電機慣量小,，這個力又是不斷的正反變化的,，造成的結(jié)果就是負載不能快速停止，在那里抖動,！這個也是伺服電機的驅(qū)動原理決定的。
所以通常情況,，伺服類的電機才會考慮慣量匹配,，為了緩和加減速沖擊力，還會用上各種加減速曲線去緩和抖動,。
試想為什么普通交流電機驅(qū)動負載不去算慣量呢,？無非就是啟動慢點，停不下來慢慢等唄,！

作者: move3309 時間: 2021-3-4 14:57

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 13:34
你說的除了扭矩曲線以外,，其余的感覺都不對。

我瞎說,，你瞎聽,，最終以專家說的為準。

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 15:02
會打擺子振動,，響應時間長,，也就是每次反應都很慢，這種情況加減速機就行了

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 15:20

xinshiji666 發(fā)表于 2021-3-4 14:25
分開看,，步進電機按照相位角走步,，扭矩足夠，就能直接到位,，扭矩不足,，就丟步，一部到位,，這個是物理特性決 ...

你好,，我不理解的是,，既然扭矩足夠大，那么電機經(jīng)過減速走到位置后,，理論上速度已經(jīng)是零了,。為什么還會有前沖的趨勢呀。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 15:45

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:20
你好,，我不理解的是,，既然扭矩足夠大，那么電機經(jīng)過減速走到位置后,，理論上速度已經(jīng)是零了,。為什么還會有 ...

扭矩多大才足夠是要看加減速要求的，扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度,，假設你的扭矩選擇好了,，轉(zhuǎn)動慣量大，那加減速時間就長,，你不看轉(zhuǎn)動慣量怎么知道加減速時間合理嗎

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 15:46

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 15:02
會打擺子振動,，響應時間長，也就是每次反應都很慢,，這種情況加減速機就行了

朋友,，既然啟動扭矩與停止扭矩是慣量乘以角加速度求出來的，那么扭矩滿足了,，慣量與角加速度就應該是滿足,，為什么還會出現(xiàn)加加速度小的情況。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 15:51

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 15:45
扭矩多大才足夠是要看加減速要求的,，扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度,，假設你的扭矩選擇好了，轉(zhuǎn)動慣量大,，那加 ...

我的疑問是扭矩滿足：扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度,。只是單純的轉(zhuǎn)動慣量不匹配會如何？負載與電機的轉(zhuǎn)動慣量比值過大會如何,？

作者: LiNing_jrjub 時間: 2021-3-4 16:04
http://97307.cn/thread-1014639-1-1.html
給你參考一下

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:10

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2021-3-4 16:04
http://97307.cn/thread-1014639-1-1.html
給你參考一下

朋友,，這個我看過，感覺他也沒說到精髓,。
比如他的最終結(jié)論：（對于財神哥選取的那個伺服電機而言,，雖然力矩夠了，但JL值太大,，導致角加速度α太小,，電機需要很長的時間才能慢慢的到達指定位置）
這句話就不對呀，力矩就是JL*a求出來的，力矩已經(jīng)夠了,，JL跟角加速度a都是提前就算好的,，怎么又反過來說a太小。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 16:15

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:51
我的疑問是扭矩滿足：扭矩=轉(zhuǎn)動慣量×角加速度,。只是單純的轉(zhuǎn)動慣量不匹配會如何,？負載與電機的轉(zhuǎn)動慣量 ...

伺服電機低速時停不住，不停地振蕩怎么也停不下來

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 16:23

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:46
朋友,，既然啟動扭矩與停止扭矩是慣量乘以角加速度求出來的,，那么扭矩滿足了，慣量與角加速度就應該是滿足 ...

朋友,，這個并不矛盾,。力矩是有轉(zhuǎn)動慣量影響，也有負載純重力或者摩擦力的影響,。但是不代表轉(zhuǎn)動慣量的作用就等于力矩的作用,。力矩是保證驅(qū)動能讓負載動起來，轉(zhuǎn)動慣量是慣性,。我舉個栗子,，一個500斤的胖子坐在滑板上，胖子加滑板對地面的摩擦力50斤,，你拿50斤的力能推動胖子,，你拿500斤的力也能推動胖子。但是你拿50斤推得很費勁,，很慢，你推的時候情不自禁的渾身打擺子,。這個時候一個可以使500斤的大力士來了,，他推著胖子跑得飛快，一點不喘大氣,。就是這么個道理,。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:24

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 16:15
伺服電機低速時停不住，不停地振蕩怎么也停不下來

為啥呀,？啟動扭矩不就是轉(zhuǎn)動慣量乘以角速度,，既然慣量與加速度都滿足了，為何會停不住,。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 16:29

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 16:24
為啥呀,？啟動扭矩不就是轉(zhuǎn)動慣量乘以角速度，既然慣量與加速度都滿足了,，為何會停不住,。

如果你說的扭矩是用轉(zhuǎn)動慣量×加速度算出來的，那就沒問題,，完全沒問題

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:33

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 16:23
朋友,，這個并不矛盾,。力矩是有轉(zhuǎn)動慣量影響，也有負載純重力或者摩擦力的影響,。但是不代表轉(zhuǎn)動慣量的作用 ...

朋友,，你這個說法牽扯不到負載轉(zhuǎn)動慣量與電機轉(zhuǎn)動慣量要匹配的原因呀。啟動扭矩足夠了,，那就代表電機可以相應轉(zhuǎn)動慣量的物體做相應加速度的運動了,。為什么只是負載慣量比電機慣量大的太多，就不可以了,。

作者: 811359242 時間: 2021-3-4 16:34
大家都明白就你不明白了

大家的回答已經(jīng)從各個角度解釋了

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:35

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 16:29
如果你說的扭矩是用轉(zhuǎn)動慣量×加速度算出來的,，那就沒問題，完全沒問題

這就是我糊涂的地方,，一個人一個說法,，廠家說法，負載轉(zhuǎn)動慣量比值要比電機5倍以內(nèi),。真正懂的人在哪里,。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:37

811359242 發(fā)表于 2021-3-4 16:34
大家都明白就你不明白了
大家的回答已經(jīng)從各個角度解釋了

大哥，你,。,。。,。,。。你說的不對啊,。你不考慮慣量能行嘛,，我敢說你肯定不正確選過伺服或者步進電機。

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 16:37

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 16:33
朋友,，你這個說法牽扯不到負載轉(zhuǎn)動慣量與電機轉(zhuǎn)動慣量要匹配的原因呀,。啟動扭矩足夠了，那就代表電機可以 ...

這是力和慣性&扭矩和轉(zhuǎn)動慣量的區(qū)別,。朋友,，你廢了，回爐重造吧,，你覺得你對那你就對,。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:39

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 16:37
這是力和慣性&扭矩和轉(zhuǎn)動慣量的區(qū)別。朋友,，你廢了,，回爐重造吧，你覺得你對那你就對。

跪求分析,。

作者: bokieworn 時間: 2021-3-4 16:40

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 16:35
這就是我糊涂的地方,，一個人一個說法，廠家說法,，負載轉(zhuǎn)動慣量比值要比電機5倍以內(nèi),。真正懂的人在哪里。

我這么的跟你說吧,，5倍以內(nèi)就是響應速度很優(yōu)異的慣量比,。如果你非要小馬拉大車，它也不是不能拉,，但是啟動停止緩慢,，且小馬很容易猝死！

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 16:43

bokieworn 發(fā)表于 2021-3-4 16:40
我這么的跟你說吧,，5倍以內(nèi)就是響應速度很優(yōu)異的慣量比,。如果你非要小馬拉大車，它也不是不能拉,，但是啟 ...

我想知道的就是為什么會啟動停止緩慢,？力矩是能夠滿足這個物體以我想要的加速度運行的，為什么還會啟動停止緩慢,。這就是我糊涂的地方,。。,。

作者: LiNing_jrjub 時間: 2021-3-4 17:09
本帖最后由 LiNing_jrjub 于 2021-3-4 17:35 編輯

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:20
你好,，我不理解的是，既然扭矩足夠大,，那么電機經(jīng)過減速走到位置后,，理論上速度已經(jīng)是零了。為什么還會有 ...

系統(tǒng)不可能是一個剛性系統(tǒng)
電機是停下來了,，速度為0了,；但是負載并沒有停下來,，還有向前沖的趨勢（就像你坐車,，遇到紅綠燈，車子剎停了,，但是在最后停止的一瞬間,，坐在車上的人是不是還會有向前沖的趨勢，會“抖一下”）
------------------------------------------------------------------------------------------------

伺服系統(tǒng)在工作的時候,，不會永遠都是額定力矩去工作的,，也可能低于額定力矩，也可能高于額定力矩（峰值力矩）；當電機速度為0后,，伺服驅(qū)動會主動減少運行功率,，減少保持力矩（因為系統(tǒng)認為不需要那么大的力矩去保持現(xiàn)有狀態(tài)了）；但是在電機速度為0后,，伺服驅(qū)動主動減少保持力矩后,，整個系統(tǒng)并沒有完全“停下來”，當系統(tǒng)滯后的慣性力傳遞到電機軸上后,，結(jié)果保持力矩不夠了,，就出現(xiàn)過沖現(xiàn)象；隨后伺服驅(qū)動就會反向增大力矩,；反向增大力矩后,，又會出現(xiàn)上述同樣的情況，從而導致震蕩,。
-------------------------------------------------------------------------------------------------
加個比喻

為什么強調(diào)轉(zhuǎn)動慣量比值的大小呢
因為如果負載的慣量大的話,，就像人比車還“重”一樣，在剎車的一瞬間,，在人的慣性的作用下,，直接把車給帶跑了！

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 17:21

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2021-3-4 17:09
系統(tǒng)不可能是一個剛性系統(tǒng)
電機是停下來了,，速度為0了,；但是負載并沒有停下來，還有向前沖的趨勢（就像 ...

謝謝,，你這么說我好像懂了,，就像坐車，車停下來,，人也停下來了,，但是人還是有慣性要前沖。速度停止到零不代表沒有慣性,。

作者: 果果大王a 時間: 2021-3-4 17:24

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2021-3-4 17:09
系統(tǒng)不可能是一個剛性系統(tǒng)
電機是停下來了,，速度為0了；但是負載并沒有停下來,，還有向前沖的趨勢（就像 ...

慣量不夠,，是不是只是會導致停不住，啟動是沒問題,？

作者: ww3968761 時間: 2021-3-5 01:02
高鐵的電機能把他推到300km
,，說明扭矩夠了，但是不能像伺服一樣準確快速的停在一個位置

作者: 曉昀 時間: 2021-3-5 06:55
轉(zhuǎn)動慣量相當于平動物體的質(zhì)量,，轉(zhuǎn)動慣量大小影響物體開始轉(zhuǎn)動和停止轉(zhuǎn)動的速度或者時間,。

作者: wugehaoniu 時間: 2021-3-5 08:21
熱鬧,，學習中。謝謝各位分享

作者: 遠祥 時間: 2021-3-5 11:17
也會出現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)后剎不住車的情況,！

作者: xinshiji666 時間: 2021-3-5 18:05

果果大王a 發(fā)表于 2021-3-4 15:20
你好,，我不理解的是，既然扭矩足夠大,，那么電機經(jīng)過減速走到位置后,，理論上速度已經(jīng)是零了。為什么還會有 ...

伺服的應用,，加減速時間本身就很短,，扭矩=轉(zhuǎn)動慣量*角加速度，這里的角加速度大,，轉(zhuǎn)換到扭矩就會大,。
前面說過，伺服的工作原理決定的,，不可能一步到位（那是步進電機）,，要有一個反饋時間，伺服糾正響應時間,，肯定會過沖的,。
所以伺服電機分：低、中,、高慣量,，也是用來匹配不同負載運行狀況的。

當然LZ說的【扭矩足夠大】,，就像是大馬拉小車,，也許可行啊,！但成本上升很多哦,！你愿意買單嗎？
通常的做法是要么換大慣量的電機,，要么中間增加減速機,，曾經(jīng)和賣電機的探討過類似的問題，后來算了一下,，發(fā)現(xiàn)大扭矩的電機真的不劃算,。

作者: 凱思特 時間: 2021-3-6 08:32
負載過沖

作者: bobo569 時間: 2021-3-9 08:15
學習了

作者: ruifanbo 時間: 2021-3-9 08:46
重型機械還要考慮電機的電流曲線，所有電機也不是一直一個電流量的,，特別是啟動的時候

作者: 柳青風 時間: 2021-3-9 09:44
http://97307.cn/thread-1014639-1-1.html
看看這個帖子,。介紹的很全面了

作者: 韶華易逝gogoing 時間: 2021-3-9 17:15
mark一下

作者: brcd 時間: 2021-3-10 08:08
本帖最后由 brcd 于 2021-3-10 08:13 編輯

轉(zhuǎn)動慣量關系到響應速度,，說轉(zhuǎn)就轉(zhuǎn),，說停就停

作者: Roccaliu 時間: 2021-3-10 13:03
伺服電機是需要校核轉(zhuǎn)動慣量的

作者: 非標機械設計奔小跑 時間: 2021-3-10 15:05
前幾天剛看過一個帖子如果轉(zhuǎn)動慣量不夠的話伺服電機會來回擺動就是俗稱的電機抖

作者: 冷水黃金 時間: 2021-3-13 23:07
伺服驅(qū)動很可能報警,，因為參數(shù)不匹配，程序計算會產(chǎn)生錯誤,。
如果你自己寫的驅(qū)動程序倒無所謂,，只要電機不燒，無論怎么加速減速都無所謂,。

作者: 15933523938 時間: 2021-3-15 09:47
學習一下

作者: move3309 時間: 2021-3-15 13:37

柳青風發(fā)表于 2021-3-9 09:44
http://97307.cn/thread-1014639-1-1.html
看看這個帖子,。介紹的很全面了

非常不錯的一個帖子

作者: zy461631544 時間: 2022-2-8 15:27
個人理解是由于整個系統(tǒng)運行速度不是恒定的，負載在運行過程中會出現(xiàn)速度的波動,，而本來伺服電機的控制屬于閉環(huán)控制,，其速度要提前于負載，兩者在瞬時存在速度差異,，那么在運行過程中負載的瞬時加減速就對對電機產(chǎn)生一個驅(qū)動效果,，而伺服的正定過程中驅(qū)動電流的大小和方向隨時都在變化，電機正定的方向和負載產(chǎn)生的波動方向都是不定的,，所以我們要么提升電機的驅(qū)動控制性能,，要么減小負載波動對電機軸的驅(qū)動效應，后者就可以通過增大電機的慣量來減小負載的驅(qū)動效果,，當同樣的波動時小慣量電機軸本身被帶動的更容易,，而大慣量電機軸被帶動的幅度和波動會小很多，就類似于配了個大飛輪,，負載那點波動很難引起飛輪的波動,，這樣對于伺服電機的編碼器來說，反正電機軸沒有大的波動其正定過程就很順利,，不會出現(xiàn)系統(tǒng)紊亂發(fā)生抖動現(xiàn)象,。小慣量電機軸波動很大，就很考究驅(qū)動控制了,，一不注意可能就會來回抖動,。

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