大多數(shù)工程師認(rèn)識(shí)到，減速機(jī)可用于在被移動(dòng)的物體和被驅(qū)動(dòng)的電機(jī)之間創(chuàng)建更好的慣性匹配。簡(jiǎn)而言之，它取決于減速機(jī)比率，其中物體反射慣性與電機(jī)相比減少了1 / 比2。
那么正確的慣性應(yīng)該是什么呢？
通常，經(jīng)驗(yàn)法則表明，在運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，物體慣性應(yīng)不大于電機(jī)慣量（5：1比率）的五倍。這將提供非常僵硬和可控制的運(yùn)動(dòng)。
然而，有時(shí)難以達(dá)到這個(gè)比例，這主要是因?yàn)楫?dāng)您為減速器增加更多比率時(shí)，您將需要更高速度的電機(jī)，這可能無法使用或可能超過輸入速度限制。減速機(jī)。此外，由于需要將額外的齒輪結(jié)合到其中，因此選擇更高的齒輪頭比通常會(huì)更昂貴。
以下是我們的應(yīng)用工程專家對(duì)您需要了解的齒輪箱和伺服電機(jī)的一些有用見解：
為了優(yōu)化電機(jī)控制，設(shè)計(jì)工程的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)解決方案，其中對(duì)象慣性與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量比合理地接近1：1。這個(gè)規(guī)則并不是絕對(duì)的，有幾個(gè)因素影響它，包括載荷分布，加速/減速率，穩(wěn)定時(shí)間要求，摩擦含量和電機(jī)耦合技術(shù)。
這些一般指導(dǎo)原則假設(shè)電機(jī)可以為負(fù)載和移動(dòng)要求提供足夠的扭矩。如果電機(jī)尺寸很小，則無論慣性比如何，都可能會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性和調(diào)整問題。當(dāng)機(jī)械裝置磨損并且裝載特性隨時(shí)間緩慢變化時(shí)，這也可能導(dǎo)致問題。
你需要知道的5件事
在大多數(shù)應(yīng)用中，10：1慣性比提供良好的伺服控制，假設(shè)平衡負(fù)載和允許的平均時(shí)間> 10毫秒。
當(dāng)需要<10毫秒的穩(wěn)定時(shí)間時(shí)，接近1：1的比率將提供更好的穩(wěn)定性和更有可能實(shí)現(xiàn)所需的穩(wěn)定時(shí)間。
非平衡負(fù)載會(huì)影響穩(wěn)定性和穩(wěn)定時(shí)間，因此接近1：1的比率對(duì)于提高性能非常重要。
如果應(yīng)用要求允許較低的加速/減速速率，較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間或較低的位置精度，則高于10：1的慣性比是可接受的。
直接驅(qū)動(dòng)和直線電機(jī)（或帶直接電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)）可以承受更高的慣性比，因?yàn)樨?fù)載通常直接安裝在電機(jī)的轉(zhuǎn)子/壓力機(jī)上，從而消除了大部分耦合器的合規(guī)性問題。如果可以接受較低的加速/減速速率和較慢的速度，同時(shí)仍然可以實(shí)現(xiàn)高位置精度，則可以通過高達(dá)300：1（或更高）的慣性比來解決一些直接驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。
請(qǐng)記住這些其他因素
摩擦含量會(huì)影響穩(wěn)定時(shí)間。除非使用直接驅(qū)動(dòng)或線性系統(tǒng)，否則純慣性負(fù)載（僅來自軸承的最小摩擦力）將在更接近慣性匹配時(shí)表現(xiàn)更好。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)聯(lián)軸器的選擇會(huì)影響穩(wěn)定性和穩(wěn)定時(shí)間。耦合器中的扭轉(zhuǎn)剛度很重要，同時(shí)仍允許一些軸向不對(duì)準(zhǔn)。
更高分辨率的反饋將有利地影響穩(wěn)定性和調(diào)諧，從而影響整體伺服控制。
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