在伺服體系選型及調試中，常會碰到慣量問題。其詳細體現為： 在伺服體系選型時，除考慮馬拉松電機的   扭矩和額外速度等等要素外，咱們還需求先核算得知機械體系換算到馬拉松電機軸的慣量，再根據機械的實踐動作要求及加工件質量要求來詳細挑選具有適宜慣量巨細的馬拉松電機；在調試時，正確設定慣量比參數是充分發揮機械及伺服體系較佳效能的條件。此點在要求高速高精度的體系上體現尤為杰出，這樣，就有了慣量匹配的問題。

一、什么是“慣量匹配”？

1、根據牛頓第二定律：“進給體系所需力矩T = 體系傳動慣量J × 角加快度θ角”。加快度θ影響體系的動態特性，θ越小，則由控制器宣布指令到體系履行結束的時刻越長，體系反響越慢。假如θ改動，則體系反響將忽快忽慢，影響加工精度。由于馬達選定后較大輸出T值不變，假如期望θ的改動小，則J應該盡量小。

2、進給軸的總慣量“J＝伺服馬拉松電機的旋轉慣性動量JM ＋ 馬拉松電機軸換算的負載慣性動量JL。負載慣量JL由（以平面金切機床為例）作業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為伺服馬拉松電機轉子慣量，伺服馬拉松電機選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負載改動而改動。假如期望J改動率小些，則較好使JL所占份額小些。這便是淺顯意義上的“慣量匹配”。

 二、“慣量匹配”怎樣承認？

傳動慣量對伺服體系的精度，穩定性，動態呼應都有影響。慣量大，體系的機械常數大，呼應慢，會使體系的固有頻率下降，簡單發生諧振，因而約束了伺服帶寬，影響了伺服精度和呼應速度，慣量的恰當增大只需在改進低速匍匐時有利，因而，機械規劃時在不影響體系剛度的條件下，應盡量減小慣量。衡量機械體系的動態特性時，慣量越小，體系的動態特性反響越好；慣量越大，馬達的負載也就越大，越難控制，但機械體系的慣量需和馬達慣量相匹配才行。不同的組織，對慣量匹配準則有不同的挑選，且有不同的效果體現。不同的組織動作及加工質量要求對JL與JM巨細聯系有不同的要求，但大多要求JL與JM的比值小于十以內。一句話，慣性匹配的承認需求根據機械的工藝特色及加工質 量要求來承認。關于根底金屬切削機床，關于伺服馬拉松電機來說，一般負載慣量主張應小于馬拉松電機慣量的5倍。慣量匹配關于馬拉松電機選型很重要的，相同功率的馬拉松電機，有些品牌有分輕慣量，中慣量，或大慣量。其實負載慣量較好仍是用公式核算出來。常見的形體慣量核算公式在從前學的書里都有現成的（能夠去查機械規劃手冊）。咱們從前做過一實驗，在一伺服馬拉松電機的軸伸，加一大的慣量盤預備用來做測驗，結果是：伺服馬拉松電機低速時停不住，搖頭晃腦，不停地振動怎樣也停不下來。后來改為：在兩個伺服馬拉松電機的軸伸對接加裝聯軸器，對其間一個伺服馬拉松電機通電，作為動力即自動，另一個伺服馬拉松電機作為從動，即做為一個小負載。本來那個搖頭晃腦的伺服馬拉松電機，發動、運動、中止，作業一切正常！

三、慣量的理論核算的功式？  

慣量核算都有公式，至于多重負載，比方齒輪又帶齒輪，或渦輪蝸桿傳動，只需別離算出各滾動件慣量然后相加便是體系慣量，馬拉松電機選型時主張根椐不同的馬拉松電機進行選配。負載的滾動慣量必定是要規劃時經過核算算出來拉，假如沒有這個值，馬拉松電機選型必定是不那么合理的，或許必定會有問題的，這是選伺服的較重要的幾個參數之一。至于馬拉松電機慣量，馬拉松電機樣本手冊上都有標示。當然，對某些伺服，能夠經過調整伺服的進程測出負載的慣量，作為理論規劃中的核算的參閱。畢竟在規劃階段，許多相似摩擦系數之類的參數只能根據經歷來猜，不或許精確。理論規劃中的核算的公式：（僅供參閱）一般將滾動慣量J用飛輪矩GD2來表明，它們之間的聯系為

J=mp^2= GD^2/4g

式中

m與G－滾動部分的質量（kg）與分量（N）；

D－慣性半徑與直徑（m）；

g=9.81m/s2 －重力加快度 飛輪慣量=速度改動率*飛輪距/375

當然，理論與實踐總會有誤差的，有些區域（如在歐洲），一般是選用中心值經過實踐測驗得到。這樣，相對咱們的經歷公式要精確一些。不過，在現在仍是需求核算的，也有固定公式能夠去查機械規劃手冊的。

四、關于摩擦系數？ 

關于摩擦系數，一般馬拉松電機挑選僅僅考慮一個系數加到核算進程中，在馬拉松電機調整時一般都不會考慮。不過，假如這個要素很大，或許講，足以影響馬拉松電機調整，有些日系通用伺服，據稱有一個參數是用來專門測驗的，至于是否好用，自己沒有用過，估量應該是好用的。有網友發貼說，曾有人發生過這樣的狀況：規劃時照搬國外的機器，機械部分聲稱相同，馬拉松電機功率放大了50%選型，但是馬拉松電機轉不動。由于樣機的機械加工、安裝的精度太差，負載慣量是差不多，可摩擦阻力相差太多了，對詳細工況考慮不周。當然，黏性阻尼和摩擦系數不是同一個問題。摩擦系數是不變值，這點能夠經過馬拉松電機功率給予補償，但黏性阻尼是變值，經過增大馬拉松電機功率當然能夠緩解，但其實是不合理的。何況沒有規劃根據，這個較好是在機械狀況上處理，沒有好的機械狀況，伺服調整完全是一句廢話。還有，黏性阻尼跟機械結構規劃、加工、安裝等相關，這些在選型時是有必要考慮的。并且跟摩擦系數也是休戚相關的，正是由于加工水平不行才形成的摩擦系數不定，不同點相差較大，乃至技術工人安裝水平的差異也會導致很大的差異，這些在馬拉松電機選型時有必要要考慮的。這樣，才會有穩妥系數，當然歸根到底仍是馬拉松電機功率的問題。 

五、慣量的理論核算后，微調批改的簡單化

或許有些朋友覺的：太雜亂了！實踐狀況是，某品牌的產品各式各樣的參數現已承認，在滿意功率，轉矩，轉速的條件下，產品類型現已承認，假如慣量依然不能滿意，能否將功率進步一檔來滿意慣量的要求？ 答案是：功率進步能夠帶動加快度進步的話，應是能夠的。

六、伺服馬拉松電機選型

在挑選好機械傳動計劃今后，就有必要對伺服馬拉松電機的類型和巨細進行挑選和承認。

（1）選型條件：一般狀況下，挑選伺服馬拉松電機需滿意下列狀況：

1.馬達較大轉速＞體系所需之較高移動轉速。 

2.馬達的轉子慣量與負載慣量相匹配。

3接連負載作業扭力≤馬達額外扭力4.馬達較大輸出扭力＞體系所需較大扭力（加快時扭力）  

（2）選型核算：（詳細的選型核算可重視機械規劃輕松學查找）

1. 慣量匹配核算（JL/JM） 

2. 反轉速度核算（負載端轉速，馬達端轉速） 

3. 負載扭矩核算（接連負載作業扭矩，加快時扭矩。