第i部分
對於電機直接驅動的負載,總是會引起關於折算慣量的討論。因為他們認為,從本質來說,直接驅動的負載沒有折算慣量。一些人甚至十分自信地說,直接驅動的負載只要有足夠的扭矩和轉速,不必考慮負載慣量與電機慣量之比。我個人沒有足夠的信心做出這一論斷。
我更傾向於從整體的角度來思考負載。非常重要的一點是,我們需要了解負載的構成,這樣才可以理解負載是如何對動態運動變化做出反應。為了更清楚地闡述我的觀點,我將例舉三種不同的負載,它們慣量相同,但構成不同。因為它們直接連線到電機,因此可以認為不存在折算慣量。由於很容易引起歧義,因此我使用慣量比(inertia raito)這個術語來描述負載慣量與電機慣量之比。
作為本週的討論重點,我們將分析「無需擔心慣量比」的觀點。在接下來的幾周內,我們將討論為什麼這個看法是不正確的。
首先來看第乙個例子,我將使用慣量比為50:1的負載,這意味著負載慣量是電機的50倍。這裡的等式是jl/jm= 50,或者說,慣量比是50:1
如果乙個剛性負載直接連線到電機,當電機停止時負載也停止。只要電機有足夠的扭矩減速負載,穩定時間將幾乎不存在。這就好像負載是電機的一部分。如果把負載視為電機一部分,反射慣量比將是jl/jm= 0,或0:1。看起來似乎沒有負載,而只有電機。
正如我們看到的,相比完全忽略慣量,這種描述方式更好。那麼,您所遇到的所有直接耦合負載是否都是如此簡單和可**?如果不是,您認為直接耦合負載應該是什麼樣的呢?如果您每次遇到的都是剛性負載,那麼您看到這裡就可以了。如果不是,您可能需要繼續看第二部分。
第2部分
現在,讓我們來看乙個柔性連線負載以及它如何影響慣量。如果我們使用同樣的負載,但是通過柔性連線方式將它連線到電機(在本例中,我們使用彈簧),動態效能將遭受很大的損失。當電機開始轉動時,彈簧必須壓縮,負荷才會實際移動。當電動機停止時,負載會繼續轉動,直到彈簧承受全部負載。一旦發生這種情況,彈簧蓄積的能量將開始以相反的方向促使負載加速運動。根據牛頓第三運動定律,這將會使電機向相反方向旋轉。
這種方向變化將會繼續,直到所有能量消失並且負載穩定停止。如果您遇到過以這種方式連線的負載,您可能已經注意到,系統負載必須被降低。請記住,我說的是,方向變化將會繼續,直至能量消失。如果獲得性能量比較高,將會把能量返回到系統中。在這種情況下,系統將會變得紊亂。
在這個例子中,慣量比是真正的折算慣量。 jl/jm= 50,或50:1。從這一點來看,我們不可能遇到具有高慣量比的柔性負載。許多應用沒有得到妥善的處理,因為它們沒有正確地考慮機械部件的柔性。
第3部分
一半負載直接連線到電機,其餘一半通過彈簧連線。當電機開始加速時,直接連線的一半負載將開始加速,而彈簧開始壓縮。當電動機停止時,直接連線的一半負載將隨電機停止,彈簧連線的一半負載將繼續減速。隨著負載繼續轉動,它開始以相反方向壓縮彈簧。隨著能量被釋放,它與電動機和另一半負載相遇。從這一點來看,這種機制具有非常不同的特點。
折算慣量是(½jl)/(jm + ½jl) < 1:1。當我們研究折算慣量或慣量比時,理解部件的機械結構很重要。根據我們對分離式柔性負載的分析可以看出,慣量比實際上是非常低的。如果我們根據直接耦合負載的理論來規劃、購買和安裝系統,而不考慮慣量比問題,那麼客戶可能無法得到滿意的結果。
對於任何系統,在評估慣量比或折算慣量時,必須考慮負載的每個部件。您是否受到過柔性問題的困擾?您或您認識的人是否曾遇到過這樣的直接耦合柔性負載?歡迎與我們聯絡,我們會研究如何能夠幫助您!
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