【全299集】清華大佬終於把電機講明白了,從電機種類、基礎原理到選型實例解析,這還學不會我真退出電機圈! P24 - 第二十四課:慣量的分類及作用
2026年11月14日
AI 生成·可能包含錯誤
視頻概述
AI 生成本影片由雲飛老師講解慣量的定義及其在電機選型中的作用。內容涵蓋慣量的兩大類別(電機轉子慣量與機構總慣量)、不同運動形式的計算方式,以及如何透過慣量比來優化電機與機構的匹配,以確保系統的精度、響應速度與設備壽命。
大家好
我是雲飛
本節課來聊一下什麼是慣量
以及呢
在定機選行時慣量有什麼作用
那什麼是慣量呢
它是一個物體運動所產生的慣性的量值
是一個物體的固有屬性
我們做設計時呢
也不用太深究到底什麼是慣量
你只要知道什麼時候算
怎麼算就行了
那這裏呢
我把慣量分成了兩類
第一類就是定機轉子慣量
大家都知道
定機由定子和轉子組成
那麼在定機工作時
轉子旋轉所產生的慣性量值
我們就叫它定機轉子慣量
這個數值它是一個已知量
是樣子裏面直接提供的量
我們來看一下樣冊
這是雷塞步進定機的樣冊
只要說你把型號確定好
那麼在後方就能夠找到對應的轉動慣量的具體數值了
這是一個已知量
不需要我們自己去計算
型號確定好之後
直接到樣冊裏面來找就可以了
好
那麼第二類呢
就是機構運動所產生的這個總的慣量
這就要算了啊
那要分析一下機構中呢
哪些物體在運動
運動形式又是什麼樣的
比如說這是一臺絲桿提升機構
我們看
靈珠器是在旋轉的
對吧
那麼絲桿呢
也是在旋轉的
旋轉的物體還有誰呢
比如說軸承那圈
但是一般很小
我們就忽略不計了
對吧
主要的就是絲桿和靈珠器啊
那麼其他的物體呢
像平臺
物料
背板
滑塊
這些東西啊
是在做直線運動的
或者我們叫它平移也可以
運動形式不同的話呢
慣量的計算公式啊
也是不一樣的
比如說旋轉用的公式一般就是二分之一的mr方了
m呢
是旋轉物體的質量r旋轉半徑
我們這裏需要算的其實只有一個
就是絲桿
那就是絲桿啊
這個靈珠器其實它相比整個機構的佔比是很小的
我們可以直接呢忽略不計的
好吧
好
那麼平移的話用的公式就是m乘以a比r的平方
其中a的話就是單位移動量
m是你上下運動或者說平移的所有物體
質量相加得出的總質量啊
單位移動量的話呢
就是機構不同代表的這個參數是不一樣的
比如說這裏就是絲桿的導程除以rπ
像這種同步帶移料機構的話啊
那就是同步輪結緣的這個周長
對吧
所以說啊
不同的機構代表的數值是不一樣的
這裏我們就不多聊了啊
好
那麼慣量有什麼作用呢
主要是在確定好定機型號之後呢
進行慣量匹配去算這個慣量比啊
來我這裏稍微再寫一下
慣量的這個匹配
去計算這個慣量比
好
那爲什麼要算啊
你可以這麼去理解
我們是要用整個機構運動所產生的總慣量去跟定機轉子慣量進行對比
定機轉子慣量對比
如果說總慣量很大
那意味着什麼呢
意味着機構是比較重的啊
如果說總慣量啊
它很大
意味着機構很重
對吧
那如果定機的轉子慣量很小呢
那就意味着定機它比較小
定機較小
是吧
因爲慣量它是和質量有關的啊
好
那這樣使用的話相當於什麼
小馬拉大車
對吧
你這樣使用有什麼缺點呢
首先就是精度不高
精度不高
小馬拉大車的話就談不上什麼精度了
對吧
第二呢
就是響應時間啊
是比較慢的
我想讓機構動起來
它不可能說馬上就能動起來
是需要一定的時間去響應的
就是小馬拉大車
咱們要抽幾鞭子
對不對
好
那麼第三就是可能最終定機輸出扭矩足夠
能帶動
但是你這樣使用呢
對於定機它本身的結構啊
性能啊
都是有不可逆的影響的
壽命就沒這麼長了
壽命不長
定機用的時間壞掉了
對不對
那爲了讓定機更加安全可靠的使用啊
壽命長一點
我們儘量的去縮小這個比值減小差距方法
我們可以對機構進行減重
去縮小這個總慣量啊
那麼你可以理解爲我把大車身的貨呢
卸掉一部分
小馬就能夠拉動這個大車了
對吧
或者啊
換一個大點的什麼呢
定機
去增加定機轉子觀念
相當於說啊
我用一頭壯丁的馬來拉這個大車
對吧
好
那第三個方法啊
就是加減速器啊
加減速器的作用
那麼它能夠降低定機輸出的轉速
是吧
增加定機輸出的扭矩
並且能夠讓整個機構的起步更加的順暢
爲什麼會順暢呢
就是因爲減速器它能夠縮小這個貫量
好
那是不管你用什麼方法啊
我對於比值是有要求的
比如說啊
我對於精度顯示間要求很高
那麼比值一般要控制在10以內
如果說我的要求一般的話呢
那麼這個比值控制在10到20之間
如果說沒什麼要求啊
那也要控制在20到30之間
大約30是絕對不行的
好吧
這就是貫量的作用
當然了貫量的話呢
像我們剛剛所說的這個機構運動所產生的總的貫量
也可以用來計算加速扭矩的數值
具體的啊
咱們下節課來進一期聊
好
如果說想學習更多啊
非必要涉及知識
可以持續的關注
我是雲飛老師
咱們下節課再見啊

