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转动惯量Moment of Inertia

更新于 2026-09-16 · 基础概念 · 又称:惯量

定义

物体抵抗角速度变化的量度,单位 kg·m²;负载折算惯量与电机转子惯量之比称为惯量比。

转动惯量决定「加速有多难」:同样的转矩下,惯量越大,角加速度越小。电机加速负载时要同时克服负载惯量与自身转子惯量,加速转矩 T = J × α(J 为总惯量,α 为角加速度),计算步骤见 伺服选型计算

通俗解释。 惯性大的转盘像沉重的自行车轮,想快速蹬起来很费力,想让它停下也不容易;惯量小的轻轮响应灵敏。负载惯量按减速比的平方折算到电机侧——减速比 10 时,等效惯量只剩百分之一。

工程意义。 惯量比(负载折算惯量 ÷ 转子惯量)过大时系统容易振荡、响应变慢,工程经验建议控制在 10 以内;步进系统同样受惯量匹配影响,惯量过大易丢步。改善方法按优先级:增大减速比、减轻负载、选择转子惯量更大的电机,见 步进选型计算

相关词条:转矩、保持转矩。

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相关工具

按惯量、负载与加速时间校核伺服峰值转矩、惯量比与转速裕量。

T_peak = (J_total × 2πn / (60·t_a) + T_load) × S

按加速转矩与矩频裕量校核步进电机是否失步。

T_req = (J_total × 2πn / (60·t_a) + T_load) × S

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步进电机按脉冲步进旋转,开环即可定位:低速转矩大、控制简单,但高速转矩下降快、易失步,是低成本定位的主流。