伺服電機(jī)慣量是伺服電機(jī)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。它指的是轉(zhuǎn)子本身的慣量，對(duì)于電機(jī)的加減速來說相當(dāng)重要。慣性大小與物質(zhì)質(zhì)量相應(yīng)慣量J= ∫ r^2 dm 其中r為轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，m為剛體質(zhì)量慣量。

電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量是電機(jī)本身的一個(gè)參數(shù)。單從響應(yīng)的角度來講，電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量應(yīng)小為好。但是，電機(jī)總是要接負(fù)載的，負(fù)載一般可分為二大類，一類為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，一類為負(fù)載慣量。

一般來說，小慣量的電機(jī)制動(dòng)性能好，啟動(dòng)，加速停止的反應(yīng)很快，適合于一些輕負(fù)載，高速定位的場(chǎng)合。如果你的負(fù)載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機(jī)，可能對(duì)電機(jī)軸損傷太大，選擇應(yīng)該根據(jù)負(fù)載的大小，加速度的大小等等因素來選擇，一般有理論計(jì)算公式。

低慣量與高慣量區(qū)別

伺服電機(jī)的慣量由轉(zhuǎn)子自身的質(zhì)量，以及外加的負(fù)載而組成。慣量越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不容易改變。無論旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件，還是直線運(yùn)動(dòng)的部件，都成為電機(jī)的負(fù)載慣量，它們的大小有不同的計(jì)算方法，因?yàn)橛?jì)算公式較多，就不一一列舉。

慣量對(duì)伺服電機(jī)運(yùn)行的影響

電機(jī)軸上的負(fù)載慣量大小，對(duì)電機(jī)的靈敏度和整個(gè)伺服系統(tǒng)的精度將產(chǎn)生很大的影響，通常，當(dāng)負(fù)載小于電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量時(shí)，上述影響不大。但當(dāng)負(fù)載慣量達(dá)到甚至超過轉(zhuǎn)子慣量的5倍時(shí)，會(huì)使伺服放大器不能在正常調(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作。所以對(duì)這類慣量應(yīng)避免使用。所以在設(shè)計(jì)負(fù)載時(shí)，應(yīng)盡可能地減小體積和重量。

伺服電機(jī)慣量問題

在伺服系統(tǒng)選型及調(diào)試中，常會(huì)碰到慣量問題。 其具體表現(xiàn)為： 在伺服系統(tǒng)選型時(shí)，除考慮電機(jī)的扭矩和額定速度等等因素外，我們還需要先計(jì)算得知機(jī)械系統(tǒng)換算到電機(jī)軸的慣量，再根據(jù)機(jī)械的實(shí)際動(dòng)作要求及加工件質(zhì)量要求來具體選擇具有合適慣量大小的電機(jī)；在調(diào)試時(shí)，正確設(shè)定慣量比參數(shù)是充分發(fā)揮機(jī)械及伺服系統(tǒng)最佳效能的前提。此點(diǎn)在要求高速高精度的系統(tǒng)上表現(xiàn)尤為突出，這樣，就有了慣量匹配的問題。

什么是“慣量匹配”？

1、 根據(jù)牛頓第二定律：“進(jìn)給系統(tǒng)所需力矩T = 系統(tǒng)傳動(dòng)慣量

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，則由控制器發(fā)出指令到系統(tǒng)執(zhí)行完畢的時(shí)間越長，系統(tǒng)反應(yīng)越慢。如果θ變化，則系統(tǒng)反應(yīng)將忽快忽慢，影響加工精度。由于馬達(dá)選定后最大輸出T值不變，如果希望θ的變化小，則J應(yīng)該盡量小。

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旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的慣量折合到馬達(dá)軸上的慣量組成。 JM為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量，伺服電機(jī)選定后，此值就為定值，而JL則隨工件等負(fù)載改變而變化。如果希望J變化率小些，則最好使JL所占比例小些。這就是通俗意義上的“慣量匹配”。

2、 進(jìn)給軸的總慣量“J＝伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)慣性動(dòng)量JM ＋ 電機(jī)軸

換算的負(fù)載慣性動(dòng)量JL。負(fù)載慣量JL由（以平面金切機(jī)床為例）工作臺(tái)及上面裝的夾具和工件、螺桿、聯(lián)軸器等直線和