惯性是物体抵抗速度变化的阻力。为了确定物体的惯性，物体的质量乘以它与旋转轴距离的平方。人们熟悉的惯性演示是在冰上玩花样滑冰。当她手臂靠近身体旋转时，她的质量接近旋转轴，她的旋转速度很快。但当她伸展手臂时，质量与旋转轴之间的距离会增加，使她的惯性变大，并使她以较慢的速度旋转。
在机电系统中，电机和负载都有惯性，它们的惯性有多相似（或不同）会影响系统的性能。负载惯量与电机惯量之比是伺服电机选型的重要方面之一。
伺服电机惯量由制造商给出，而负载惯量是通过添加所有旋转部件的惯量来计算的，这些转动部件通常包括执行器或驱动器（皮带、滚珠丝杠、齿轮架和小齿轮）、外部负载和联轴节。
为了使伺服电机在加减速过程中有效地控制负载，理论上电机和负载惯量应相等。但是，1:1的惯性匹配很少实用或实现。许多因素会影响给定应用程序可接受的惯性比，但最重要的因素之一是系统中的遵从性或结束。机械部件不是完全刚性的，传动系中的皮带、联轴节和齿轮箱部件越多，系统就越符合要求。一般来说，柔度越高，转动惯量比越小，电机应能有效地控制负载。
虽然没有确定最佳惯量比的公式，但一些电机尺寸指南规定惯量比应为10:1或更低。较高的失配会导致电机消耗比需要更多的电流，从而降低效率并增加运行成本。较高的比率也会增加共振，并可能导致系统超调所需的速度和位置，对性能产生负面影响。
如果惯性比太高，有两种方法可以降低它：给系统增加一个齿轮箱，或者使用一个更大的电机。齿轮箱经常用于皮带传动系统，以优化电机转速和扭矩。但是，由于齿轮比对负载的惯性有平方反比的影响，它们也可以显着降低系统的惯性比。
降低惯性比的第二种方法是使用具有更大惯性的大电机。然而，从长远来看，这很少是一个有益的解决方案，因为更大的电机成本更高，需要更多的扭矩来克服自身的惯性，消耗更多的能量，从而增加了系统的总拥有成本。
另一方面，不必要的低惯量比，甚至是“完美”的1:1匹配，都表明电机尺寸过大，导致不必要的成本和能耗。设计人员不应追求完美的惯性比，而应考虑到系统动力学和定位要求，并通过尺寸既不过大也不欠大的伺服电机，努力实现满足这些要求的惯性匹配。
浙公网备案33010802010418 