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伺服電機(jī)的選擇都要求慣量匹配，有的要求伺服電機(jī)的慣量和負(fù)載的慣量為1:3，也有說(shuō)1:5的,其實(shí)慣量跟伺服電機(jī)是沒(méi)有很大的關(guān)系的，主要關(guān)注的是負(fù)載響應(yīng)速度，對(duì)高速的響應(yīng)，慣性比較小，反之較高，一般高速響應(yīng)系統(tǒng)采用1/2或1/3，1/4至1/5，伺服電機(jī)有三種慣性，你可以選擇，如果沒(méi)有匹配，就必須選擇較大的電機(jī)，在實(shí)際應(yīng)用中可以通過(guò)傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)慣性匹配問(wèn)題，具體方法如下:
1、利用傳動(dòng)比可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載的慣量匹配
2、如何實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的匹配？
3、大多數(shù)情況下電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量總是小于負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
電機(jī)的慣量×α=負(fù)載的慣量/傳動(dòng)比的平方
傳動(dòng)比的平方=負(fù)載慣量/電機(jī)慣量×α
4、在電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量沒(méi)有必然的聯(lián)系
5、α為伺服慣量JM是系統(tǒng)慣量JL的倍數(shù)，α增大時(shí)系統(tǒng)慣量中伺服慣量JM的比例減小，系統(tǒng)加速度提高.
6、所以傳動(dòng)比就是實(shí)現(xiàn)電機(jī)慣量與負(fù)載慣量匹配的“變換器”
7、所以傳動(dòng)比是否合適，以系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)慣量匹配為標(biāo)準(zhǔn)！
在交流伺服電機(jī)系統(tǒng)軟件的型號(hào)選擇和調(diào)節(jié)中，常常碰到慣性力難題！那么什么是慣性配對(duì)呢？
1 .根據(jù)牛頓的第二定律，“進(jìn)給系統(tǒng)所需的轉(zhuǎn)矩T =系統(tǒng)慣性矩J ×角加速度θ角加速度θ影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，θ越小，從控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)的執(zhí)行完成的時(shí)間就越長(zhǎng)，系統(tǒng)反應(yīng)越慢。 θ變化時(shí)，系統(tǒng)的反應(yīng)急劇變慢，影響加工精度。 電機(jī)選定后的最大輸出t的值不會(huì)變化，所以如果希望θ的變化較小，請(qǐng)盡量減小j。
2.進(jìn)給軸的總慣性“J=伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性力矩JM +電機(jī)軸換算的負(fù)載慣性力矩JL負(fù)載慣性JL，(以工具機(jī)為例)將安裝在工作臺(tái)和上面的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線(xiàn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣性換算成電機(jī)軸的慣性 JM是伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣性，選擇了伺服電機(jī)后，值一定，JL會(huì)根據(jù)工件等的負(fù)載變化而變化。 如果想減小j的變化率，最好減小JL所占的比例。 這就是一般意義上的“慣性匹配”。
知道了什么是慣性匹配，山社電機(jī)分析了這一現(xiàn)象的具體表現(xiàn)
1、在伺服系統(tǒng)的選擇中，除了考慮電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)速外，還需要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)對(duì)電機(jī)軸的慣性，然后根據(jù)機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作要求和工件的質(zhì)量要求選擇具有適當(dāng)慣性的電機(jī)。
2、在調(diào)試過(guò)程中(手動(dòng)模式)，正確設(shè)置慣性比參數(shù)是充分發(fā)揮機(jī)械和伺服系統(tǒng)最佳效率的前提。這一點(diǎn)在要求高速度和高精度的系統(tǒng)中非常突出(伺服慣性比參數(shù)為1-37，JL/JM)。這樣，就有了慣性匹配的問(wèn)題！
那慣性匹配具體有什么影響又如何確定呢?
1、影響：傳動(dòng)慣性影響伺服系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)，慣性大，系統(tǒng)機(jī)械常數(shù)大，響應(yīng)速度慢，系統(tǒng)固有頻率降低，容易產(chǎn)生共振，從而限制伺服帶寬，影響伺服精度和響應(yīng)速度，適當(dāng)增加慣性只有在提高低速爬行時(shí)才能達(dá)到，因此機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)在不影響系統(tǒng)剛度的前提下，將慣性降到最小。
2、確定：在測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性時(shí)，慣性越小，系統(tǒng)響應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性越好；慣性越大，電機(jī)（如：步進(jìn)電機(jī)）負(fù)載越大，控制難度越大，但機(jī)械系統(tǒng)的慣性需要與電機(jī)的慣性匹配。不同的機(jī)構(gòu)，慣性匹配原理有不同的選擇和性能。
例如，當(dāng)數(shù)控中心機(jī)床通過(guò)伺服電機(jī)進(jìn)行高速切削時(shí)，當(dāng)負(fù)載慣性增加時(shí)就會(huì)發(fā)生:1)。當(dāng)控制命令改變時(shí)，電機(jī)需要更多的時(shí)間來(lái)達(dá)到新命令的速度要求；2)。當(dāng)機(jī)器沿兩軸進(jìn)行圓弧曲線(xiàn)快速切割時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。
a.一般的伺服電機(jī)狀態(tài)，當(dāng)jl與jm有問(wèn)題時(shí)，上述情況不會(huì)發(fā)生。
b.當(dāng)JL = 3×JM時(shí)，電機(jī)的可控性會(huì)略有降低，但不會(huì)影響正常的金屬切削。(高速曲線(xiàn)切割一般推薦JL JM)
c.當(dāng)jl3jm時(shí)，電機(jī)的可控性明顯降低，在高速曲線(xiàn)切割中會(huì)顯著降低
不一樣的機(jī)械設(shè)備功效和生產(chǎn)加工品質(zhì)規(guī)定對(duì)JL和JM中間的關(guān)聯(lián)有不一樣的規(guī)定，必須依據(jù)機(jī)械加工制造特點(diǎn)和生產(chǎn)加工品質(zhì)規(guī)定明確慣性力配對(duì)。
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