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      什么是西門子伺服電機慣量匹配,如何進行確定?

      發布時間:2021-09-16   點擊次數:88次
        在西門子伺服系統選型及調試中,常會碰到西門子伺服電機慣量匹配問題。在伺服系統選型時,除考慮電機的扭矩和額定速度等等因素外,我們還需要先計算得知機械系統換算到電機軸的慣量,再根據機械的實際動作要求及加工件質量要求來具體選擇具有合適慣量大小的電機。
        
        在調試時,正確設定慣量比參數是充分發揮機械及伺服系統效能的前提。此點在要求高速高精度的系統上表現尤為突出,這樣,就有了慣量匹配的問題。
        
        那什么是“慣量匹配”?根據牛頓定律:“進給系統所需力矩T=系統傳動慣量J×角加速度θ角”加速度θ影響系統的動態特性,θ越小,則由控制器發出指令到系統執行完畢的時間越長,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。由于西門子伺服電機的輸出T值不變,如果希望θ的變化小,則J應該盡量小。
        
        負載慣量JL由(以平面金切機床為例)工作臺及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯軸器等直線和旋轉運動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JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。
        
        那么“慣量匹配”如何確定?傳動慣量對伺服系統的精度,穩定性,動態響應都有影響。
        
        慣量大,系統的機械常數大,響應慢,會使系統的固有頻率下降,容易產生諧振,因而限制了伺服帶寬,影響了伺服精度和響應速度,慣量的適當增大只有在改善低速爬行時有利,因此,西門子伺服電機在不影響系統剛度的條件下,應盡量減小慣量。
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