关于电机惯量的闲扯

皮卡丘不会打乒乓球

那天刚好说到了惯量比的问题。电机不适合带非常比自身大很多倍的惯量的负载。弄了个方程说明问题，虽然把很多玩意简化了，但是不影响说明问题。




由方程可以看出来其实电机加速过程不是什么斜线，而是一条指数曲线，加速过程参数受到电阻，惯量和反电势系数共同影响。
若惯量变大了，无疑整个曲线趋近于稳定的时间会变得非常长，也就是说电机达到稳态的过程非常的长。

如果此时我想调整电机的稳态工作点，无疑整个调节过程会非常的慢，也就是说电机其实速度响应受到这个惯量参数影响非常大。

有人问只要提高电机供电电压不就得了吗？，pid控制器不是可以配置响应性能么？

这个说法是没错的，但是如果想要加快响应，提升电压受到电流峰值的限制，超过这个限度电机就烧掉了。pid控制可以调整响应能力不假，但是这调整也是受到电机本身性能的制约，而且也必须遵循电机的电流限制。也就是说不能无限制往上调参数的。

反过来想惯量太小会怎么样？
举个极端的例子除了电机本身没负载惯量，这时候电机响应速度非常快，但是这非常浪费，因为根本不需要多大电流就可以让电机很快的加速到预定程度，也就是说电机大部分时候都输处在一个非常非常低功率的运行状态，除非追求极限的响应能力。不然没有任何意义。

dhf654

大侠终于开始总结了，前排占座

Henry

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想看天的蛙

大侠，看了这个还是没明白力矩电机为什么能同等功率，转速带动更大的惯量。从这个公式看还是合外转矩够不够一样，大侠能从日侠说的系统稳定性方面简略说说普通伺服与直驱伺服拖动的区别吗？

皮卡丘不会打乒乓球

想看天的蛙 发表于 2018-4-6 08:30
大侠，看了这个还是没明白力矩电机为什么能同等功率，转速带动更大的惯量。从这个公式看还是合外转矩够不够 ...

这个是个设计的问题 ，力矩电机设计的时候追求是大力矩的输出，如果你仔细对比力矩电机与其他电机类型的规格参数，力矩电机会比较扁。 本质来说就是身子小但力气大，自然容易实现高带宽的控制。
直紶最大好处是折算到轴上的惯量少，因为传动就少了，
举个例子，人扔链球，如果链子一百米长 ，还能甩起来吗？   传动机构也是有惯量的，也要折算到轴上的

cunzhang3000

可以说说伺服电机的惯量设计，我看发那科和安川的差别挺大的

想看天的蛙

皮卡丘不会打乒乓球 发表于 2018-4-6 10:12
这个是个设计的问题 ，力矩电机设计的时候追求是大力矩的输出，如果你仔细对比力矩电机与其他电机类型的 ...

卡球哥，同等功率，转速的话根据动力学公式他们的输出扭矩是一样的，拖动同样负载的话阻力力矩也是一样的，此时为什么直驱电机就比普通伺服能以更高的惯量比拖动负载呢？不知道我理解的对不对。

金色的糍粑

想看天的蛙 发表于 2018-4-6 13:35
卡球哥，同等功率，转速的话根据动力学公式他们的输出扭矩是一样的，拖动同样负载的话阻力力矩也是一样的 ...

如果从稳态来说是这样的，两者没什么区别，但是现实中，不仅有外界干扰，而且还有加减速运动，很难达到真正意义上的稳态，所以要想设计出满足要求的系统更重要的分析系统的瞬态特性，而惯量匹配是一个系统拥有良好瞬态过程的硬件条件，直接的好处就是达到相同运动状态的瞬态过程更令人满意。理解惯量在系统中是如何影响瞬态的，你的问题就迎刃而解了。

IME

大侠学自控看的什么书，可以推荐一下不？

guijsiheng

想请教皮大侠关于“发电机转矩平衡方程”的问题，我看很多书都是图中的平衡方程，想知道为什么发电机的这里没有考虑转动惯量，我用的是maxor30W的无刷发电机。电机初学，还望大侠赐教，