转动惯量对电动缸性能的影响
转动惯量对电动缸性能的影响
由于电气时代的到来及快速发展，电动缸应运而生，更好地为自动化生产服务。电动缸的出现完美地替代了市场上原来的液压缸和气缸。消除了液压缸和气缸不安全、污染大的偏见，电动缸可以说是液压缸和气缸的最佳替代品，并且实现环境更环保，更节能，更干净的优点，很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制。
随着电动缸的广泛应用及深入发展，越来越多的机构都用上了电动缸，传动形式也形成了几种固定模式。然而，在设计时，为方便计算，往往以公式：
进行计算，其中F为电动缸输出推力，T为丝杠输入扭矩，η为传动效率，R为传动链减速比，L为丝杠导程。上述公式在计算时是忽略了转动惯量对传动系统的影响，当丝杠直径较大、或转速较高，亦或者特殊使用时，螺母转动而丝杠做直线运动时，转动惯量值较大，对瞬时输出扭矩影响较大，此时需要考虑转动惯量对传动系统的影响，而不能忽略，否则可能导致电动缸无法启动。同时如果考虑速度较快，转速较高，转动惯量还会对换向时控制相应时间造成延迟，增加控制难度。
如某电动缸要求输出力1000N，速度70mm/s，启动时间0.15s，但由于空间有限及特殊要求，只能以螺母驱动丝杠进行直线运动，此时转动惯量对传动系统的影响就不能忽略，转动惯量对传动系统影响的大小，我们通过相关数据计算来进行对比。
按公式计算，假设丝杠导程为2mm，效率90%，通过计算得出丝杠所需输入扭矩为0.35N.m，转速为2100rpm。螺母重量为700g，外径80mm，内径40mm，计算得出其转动惯量为1.12×10-3kg/m2，转矩为1.64N.m，约为所需输入扭矩的4.7倍。电机所能承受瞬间扭矩约为额定的3倍，如果不考虑转动惯量，则无法满足指标要求。考虑转动惯量后，需选更大输出扭矩的电机，才能满足指标要求。
因此建议在设计高速、快速响应类的电动缸时，需将转动惯量作为必须考虑的计算项目进行计算，在常规电动缸计算时，转动惯量可以不体现在计算过程中，但务必进行粗略计算，做到心中有数。
