如何正确解读伺服电机的刚性和惯量

2020-06-23

刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力,是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。


那到底什么是“惯量匹配”呢?


其实也不难理解,根据牛二定律:


进给系统所需力矩= 系统转动惯量J × 角加速度θ


角加速度θ影响系统的动态特性,θ越小则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长,系统反应越慢。如果θ变化,则系统反应将忽快忽慢,影响加工精度。


伺服电机选定后最大输出值不变,如果希望θ的变化小,则J就应该尽量小。 


而上面的,系统转动惯量J=伺服电机的旋转惯性动量JM + 电机轴换算的负载惯性动量JL。


负载惯量JL由工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量,伺服电机选定后,此值就为定值,而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些,则最好使JL所占比例小些。