干货 | 交流伺服电机的刚性浅析

2076858 2021-03-21 | pdf | 214.66KB | 次下载 | 免费

资料介绍

大家很容易弄混刚度和刚性，下面给大家讲下两者的区别。

一）刚度

指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力，是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内，刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数，即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度，即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。一个结构的刚度（k）是指弹性体抵抗变形拉伸的能力。

例如，钢管比较坚硬，一般受外力形变小，而皮筋比较软，受到同等力产生的形变就比较大，那我们就说钢管的刚性强，皮筋的刚性弱，柔性强。

二）刚性

在伺服电机的应用中，用联轴器连接电机和负载，就是典型的刚性连接；而用同步带或者皮带来连接电机和负载，就是典型的柔性连接。

电机刚性就是电机轴抗外界力矩干扰的能力，遇到运行抖动、停止时锁不紧、震动等情况时我们可以在伺服驱动器调节电机的刚性。

伺服电机的机械刚度跟它的响应速度有关。一般刚性越高其响应速度也越高，但是调太高的话，会让电机产生机械共振。所以，在一般的伺服驱动参数里面都有手动调整响应频率的选项，要根据机械的共振点来调整，需要调试人员的时间和经验（其实就是调增益参数）。

在伺服系统位置模式下，施加力让电机偏转，如果用力较大且偏转角度较小，那么就认为伺服系统刚性强，反之则认为伺服刚性弱。这个刚性，就更接近于响应速度这个概念。从控制器角度看的话，刚性其实是速度环、位置环和时间积分常数组合成的一个参数，它的大小决定机械的一个响应速度。但如果你不需要定位快，只需要精准度，那么在阻力不大的时候，刚性低，也可以做到定位准，只不过定位时间长。因为刚性低时定位慢，在要求响应快，定位时间短的情况下，就会存在定位不准的错觉。