電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的慣量比如何計(jì)算，改變電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)慣量比的方法
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載以實(shí)現(xiàn)精確定位、速度或扭矩的任何系統(tǒng)中，負(fù)載慣量與電機(jī)慣量之比在確定電機(jī)有效控制負(fù)載的能力方面起著重要作用，尤其是在加速和運(yùn)動(dòng)曲線的減速部分。
在這種情況下，我們所指的慣性是質(zhì)量慣性矩（有時(shí)稱為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量），它是物體對(duì)旋轉(zhuǎn)速度變化的阻力。一個(gè)物體的質(zhì)量慣性矩由它的質(zhì)量和幾何形狀決定——具體來說，是物體的質(zhì)心和物體旋轉(zhuǎn)所圍繞的點(diǎn)之間的半徑。
如果負(fù)載的慣量明顯高于電機(jī)的慣量，負(fù)載將本質(zhì)上試圖“驅(qū)動(dòng)”電機(jī)，電機(jī)將難以達(dá)到所需的位置（或速度或扭矩）。為了控制負(fù)載，電機(jī)會(huì)消耗更高的電流，這會(huì)降低效率并增加電機(jī)和電氣元件的磨損。
另一方面，如果電機(jī)的慣量明顯高于負(fù)載的慣量，則可能是電機(jī)尺寸過大，這會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響——包括更高的初始成本、更高的運(yùn)營(yíng)成本、更大的占地面積以及需要加大其他組件的尺寸，例如安裝硬件、聯(lián)軸器和電纜。
如果慣量比太高——也就是說，如果負(fù)載慣量遠(yuǎn)高于電機(jī)慣量，導(dǎo)致定位精度、穩(wěn)定時(shí)間或速度或扭矩控制出現(xiàn)問題——負(fù)載慣量被看到或反映到，可以通過在電機(jī)和負(fù)載之間增加齒輪組或齒輪箱來減小電機(jī)。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中添加齒輪組或齒輪箱可通過齒輪比的平方反比來降低負(fù)載慣量，這意味著即使是相對(duì)較低的齒輪比也會(huì)對(duì)慣量比產(chǎn)生顯著影響。
請(qǐng)注意，齒輪組或變速箱的慣性(J G)會(huì)添加到負(fù)載慣性中，但與齒輪比提供的減速相比，其影響通常很小。
除了優(yōu)化負(fù)載-電機(jī)慣量比外，齒輪箱通常用于運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，以增加從電機(jī)傳遞到負(fù)載的扭矩，但它們也會(huì)降低從電機(jī)傳遞到從動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速。等于傳動(dòng)比。這就是為什么變速箱通常被稱為“齒輪減速器”或“減速器”的原因。
換句話說，如果以1200 rpm運(yùn)行的電機(jī)通過3:1變速箱驅(qū)動(dòng)負(fù)載，則傳遞給負(fù)載的轉(zhuǎn)速將為400 rpm(1200÷3)。這種速度降低可以使系統(tǒng)在電機(jī)速度-轉(zhuǎn)矩曲線上更有利的位置運(yùn)行。
盡管可以使用配置為降低扭矩（并提高速度）的齒輪箱或齒輪組，但在運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，更典型的解決方案是選擇更小的電機(jī)。
