Per parlar de rigidesa, primer parlem de rigidesa.
La rigidesa es refereix a la capacitat d'un material o estructura de resistir la deformació elàstica quan està sotmès a força, i és una representació de la dificultat de deformació elàstica d'un material o estructura. La rigidesa d'un material es mesura normalment pel seu mòdul d'elasticitat, E. En el rang elàstic macroscòpic, la rigidesa és un coeficient proporcional proporcional a la càrrega de la peça i al desplaçament, és a dir, la força necessària per provocar el desplaçament de la unitat, i el seu recíproc s'anomena flexibilitat, és a dir, el desplaçament provocat per la força unitària. La rigidesa es pot dividir en rigidesa estàtica i rigidesa dinàmica.
La rigidesa (k) d'una estructura és la capacitat d'un elastòmer de resistir la deformació i l'estirament. k=P/δ, on P és la força constant que actua sobre l'estructura i δ és la deformació deguda a la força.
La rigidesa rotacional (k) de l'estructura giratòria és: k=M/θ on M és el moment aplicat i θ és l'angle de rotació.
Per exemple, sabem que la canonada d'acer és relativament dura i, generalment, es deforma per força externa, mentre que la banda de goma és més suau i la deformació causada per la mateixa força és relativament gran, aleshores diem que la rigidesa de la canonada d'acer és fort, i la rigidesa de la goma és feble, o la seva forta flexibilitat.
En l'aplicació de servomotors, l'ús d'acoblaments per connectar el motor i la càrrega és una connexió rígida típica; mentre que l'ús de cinturons o cinturons síncrons per connectar el motor i la càrrega és una connexió flexible típica.
La rigidesa del motor és la capacitat de l'eix del motor de resistir la interferència externa del parell, i podem ajustar la rigidesa del motor al servocontrolador.
La rigidesa mecànica del servomotor està relacionada amb la seva velocitat de resposta. En general, com més gran és la rigidesa, més gran és la velocitat de resposta. Tanmateix, si s'ajusta massa alt, és fàcil fer que el motor produeixi ressonància mecànica. Per tant, hi ha ajustos manuals en els paràmetres generals del servoamplificador. L'opció de la freqüència de resposta s'ha d'ajustar segons el punt de ressonància de la màquina, que requereix temps i experiència (de fet, el paràmetre de guany s'ajusta).
En el mode de posició del sistema servo, s'aplica una força per desviar el motor. Si la força és gran i l'angle de deflexió és petit, es considera que la rigidesa del servosistema és forta, en cas contrari, la rigidesa del servosistema es considera feble. Tingueu en compte que la rigidesa aquí és realment més propera al concepte de velocitat de resposta. Des del punt de vista del controlador, la rigidesa és en realitat un paràmetre compost pel bucle de velocitat, el bucle de posició i la constant integral de temps, i la seva mida determina una velocitat de resposta de la màquina.
De fet, si no cal que el posicionament sigui ràpid, sempre que el posicionament sigui precís, quan la resistència no és gran, la rigidesa és baixa i el posicionament també pot ser precís, però el temps de posicionament és llarg. Com que el posicionament és lent si la rigidesa és baixa, hi haurà una il·lusió de posicionament inexacte quan es requereixi una resposta ràpida i un temps de posicionament curt.
La inèrcia descriu la inèrcia del moviment d'un objecte, i la inèrcia de rotació és una mesura de la inèrcia de la rotació d'un objecte al voltant d'un eix. El moment d'inèrcia només està relacionat amb el radi de gir i la massa de l'objecte. En general, la inèrcia de la càrrega supera 10 vegades la inèrcia del rotor del motor, i es pot considerar que la inèrcia és gran.
La inèrcia de rotació del rail guia i el cargol de plom té una gran influència en la rigidesa del sistema d'accionament del servomotor. Sota un guany fix, com més gran és la inèrcia de rotació, més gran és la rigidesa i més fàcil és fer que el motor tremoli; com més petita és la inèrcia de rotació, menor és la rigidesa i menys probabilitat que el motor tremoli. . El moment d'inèrcia es pot reduir substituint la guia guia i el cargol per un diàmetre més petit per reduir la inèrcia de la càrrega perquè el motor no vibri.
Sabem que a l'hora de seleccionar un servosistema, a més de tenir en compte paràmetres com el parell i la velocitat nominal del motor, també hem de calcular primer la inèrcia del sistema mecànic convertit a l'eix del motor, i després d'acord amb el valor real. els requisits d'actuació de la màquina i la qualitat de la peça. Requisits per seleccionar específicament un motor amb una mida d'inèrcia adequada.
Durant la depuració (en mode manual), establir correctament el paràmetre de la relació d'inèrcia és la premissa per donar el màxim joc al millor rendiment del sistema mecànic i servo.
Aleshores, què és exactament la "concordança d'inercia"?
De fet, no és difícil d'entendre, segons la segona llei del bestiar:
El parell requerit pel sistema d'alimentació=moment d'inèrcia del sistema J × acceleració angular θ
L'acceleració angular θ afecta les característiques dinàmiques del sistema. Com més petit sigui θ, més llarg serà el temps des que el controlador emet l'ordre fins a la finalització de l'execució del sistema i més lenta serà la resposta del sistema. Si θ canvia, la resposta del sistema serà ràpida i lenta, cosa que afectarà la precisió de mecanitzat.
Després de seleccionar el servomotor, el valor de sortida màxim no canvia. Si s'espera que el canvi de θ sigui petit, J hauria de ser el més petit possible.
A l'anterior, el moment d'inèrcia del sistema J=el moment d'inèrcia de rotació del servomotor JM més el moment d'inèrcia de càrrega JL convertit de l'eix del motor.
La inèrcia de càrrega JL es compon de la inèrcia de la taula de treball, el dispositiu instal·lat en ella, la peça de treball, el cargol, l'acoblament i altres peces mòbils lineals i rotatives convertides a la inèrcia de l'eix del motor. JM és la inèrcia del rotor del servomotor. Després de seleccionar el servomotor, aquest valor és un valor fix, mentre que JL canvia amb la càrrega de la peça. Si voleu que la taxa de canvi de J sigui més petita, és millor reduir la proporció de JL.
Aquesta és la "concordança d'inercia" en el sentit popular.
En termes generals, un motor amb una petita inèrcia té un bon rendiment de frenada, una resposta ràpida a l'arrencada, acceleració i aturada i un bon recíproc d'alta velocitat, que és adequat per a algunes ocasions amb càrrega lleugera i posicionament a alta velocitat. Els motors amb inèrcia mitjana i gran són adequats per a ocasions amb grans càrregues i requisits d'alta estabilitat, com alguns mecanismes de moviment circular i algunes indústries de màquines-eina.