伺服系统的最小惯量比

尘世天涯

我们都知道在对伺服系统进行选型计算时，必须要计算惯量比，每个伺服电机的厂家也都会给出自己推荐的范围

比如下图：力士乐推荐的范围： 对于机械加工<=1.5，对于搬运<=6


再比如下图：SEW推荐的范围：皮带+普通减速机<10，皮带+低背隙减速机<15，齿轮齿条+低背隙减速机<15


当然还有很多，我就不一个一个列出

看了很多资料，然后问题就来了：惯量比太小的影响是什么？惯量比是否能小于1，小于1有下限吗？

另外：伺服压机的惯量比如何控制的？这应该是一个伺服电机很特殊的应用，因为要求的输出力通常都非常大，但是由于外部负载很小，因此惯量比应该也很小才对，那么伺服压机的合理惯量比是多少？系统的动态性能是否由于惯量比过小受到了限制？

以上， 希望各位大侠能帮助解惑，不胜感激！

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上传一下我搜集到的资料，唯一 一份讨论惯量比小于1的资料
惯量匹配与最佳传动比.pdf (704.21 KB, 下载次数: 43)

2017-1-12 15:50 上传

点击文件名下载附件
惯量匹配与最佳传动比



补充内容 (2017-4-1 11:16):
经过我多方咨询，和查阅资料，得到了这个问题的最佳答案
系统的惯量比有上限，具体值根据厂家驱动器的技术先进程度不同而不同
系统的惯量比没有下限，小于1的惯量比不会带来明显的性能提升，但成本会显著增加

补充内容 (2017-4-1 11:17):
至此，我认为这个帖子可以关闭了。如果大家仍有不同看法，欢迎讨论

未来第一站

1，惯量比不可能小于1。
2，估计楼主是惯量这块看的太杂，迷糊了。
3，建议楼主找本好的《电机与拖动》看看，系统梳理一下。

茉莉素馨

惯量比越小，系统越硬
惯量比越大，系统越软
惯量比 是可以小于1的
传动比会影响惯量比，是平方的关系
惯量比大小的选择在于对系统的响应要求

尘世天涯

未来第一站 发表于 2017-1-12 14:15
1，惯量比不可能小于1。
2，估计楼主是惯量这块看的太杂，迷糊了。
3，建议楼主找本好的《电机与拖动》看 ...

多谢大侠的回复。现在确实有些迷糊，因为我翻了很多资料，没有一个介绍惯量比的下限的。然后咨询了力士乐很资深的一个工程师，他是负责驱动器开发的，他给我的说法是：不考虑成本的情况下，惯量比越小越好，越小，系统动态性能就会越好。没有下限。

尘世天涯

茉莉素馨 发表于 2017-1-12 14:44
惯量比越小，系统越硬
惯量比越大，系统越软
惯量比 是可以小于1的

感谢回复。大侠说的我很认同，除了第三句“惯量比是可以小于1的”，不是很确认以外

最后一句，你说的也很正确，但是实际选型计算的时候，无法校验是否可以满足，因此只能通过控制惯量比的方式来进行约束，是这样吗？

尘世天涯

你看，两位大侠的说法就有不同了，可见我不是唯一迷糊的。请各位明白的大侠，都出来给我们解惑一下。

非常感谢！

tianji2wn

惯量比越小驱动起来越无压力啊，相应的加速度也可以越大。惯量比当然可以小于1吧

尘世天涯

tianji2wn 发表于 2017-1-12 15:39
惯量比越小驱动起来越无压力啊，相应的加速度也可以越大。惯量比当然可以小于1吧

大侠能否提供一些理论依据。多谢

0377zjp

你们都说错啦

0377zjp

在进行自动增益调整或手动增益调整前，必须首先进行惯量比的确定。伺服电机的惯量直接关系到伺服电机的稳定性和精确度；
　　（1）惯量越小，精度越高；
　　（2）惯量越大，稳定性越高；
　　选择伺服电机，就是选择精度性和稳定性之间找到平衡点。惯量比是负载惯量和电机惯量之间的比值，在小功率750W以下，可以20倍匹配，最优为5倍匹配。根据惯量比，可以估算出伺服系统的加减速时间是否能满足设备工艺要求。惯量比和电机功率的选择和匹配，是由控制要求决定的、加减速时间的大小来确定的。