11.1 如何選擇慣量合適之伺服馬達
選擇慣量合適之伺服馬達。
根據伺服馬達型錄所示，最大設定值可達10倍J M ＞J L 根據一般經驗法則，設定值為5倍 J M ＞J L J M = 馬達慣量 (可查伺服馬達型錄得知) J L = 負載慣量 (可由下一節之公式計算得知) 實際上，J M ×10時，馬達動作遲鈍，所以一般都調在5倍以下。
11.1.1 負載慣量之計算
1) 滾筒慣量
圖11-1
計算J L 之公式： 單位：kg.cm 2，kg.m 2×10-4
說明：
齒輪數
齒數比半徑質量皆為旋轉慣量滾筒齒輪齒輪)()( .3R , M 2.21:, (c),(b),(a) 1.2 a b MR ===
齒輪慣量齒數比滾筒慣量
齒輪慣量負載慣量(a) )
()()(J 2
L ++=
c b
2) 台面慣量
計算J L 之公式：
單位：kg.cm 2，kg.m 2×10-4
說明：
台面慣量：
註：若已知 台面質量M 、螺距P ，可由查表11-1得台面慣量。
導螺桿慣量：
註：若已知 導桿直徑、導桿重量，可由查表11-2得導螺桿慣量。 註：若已知 導桿直徑、導桿長度，可由查表11-3得導螺桿慣量。
齒輪數齒輪數
齒數比螺距質量為台面慣量半徑質量皆為旋轉慣量導螺桿齒輪齒輪)()( .51416
.3 ,P , M 4.)
2(
)d ( .3
R , M 2.21
:,(c),(b),(a) 1.2
2a b P M MR =======ππ齒輪慣量齒數比台面慣量
導螺桿慣量齒輪慣量負載慣量(a) )
()d ()()(J 2
L +++=
c b
範例：
假設 1. a齒輪：100g，∅40mm
2. b齒輪：300g，∅120mm
3. 導螺桿：6kg，∅20mm，導螺桿為pitch 5
4. 台面：60kg
5. 齒數比為5：1
計算a齒輪慣量：1/2MR2 = 1/2×0.1×(2)2=0.2 b齒輪慣量：1/2MR2 = 1/2×0.3×(6)2=5.2
台面慣量：M（）
：60×（0.5cm÷6.2832）
：0.380
導螺桿慣量：參照表11-2為3
伺服馬達慣量為：
5.4 + 3 + 0.380
(5)2+ 0.2 = 0.351 + 0.2 = 0.2
P
2π
2
2
＊P：以cm為單位
11.2 如何選擇最適的馬達
件：負載最大半徑、最小半徑、負載重量、速度 (mm/分鐘) 例：
已知必要件： 鋁箔外徑：240 mm
內圓直徑：40 mm 重量：15 Kg
捲取最快速度：20米/分鐘 計算：
負載旋轉慣量 公式：1/2 MR 2 M (質量) R(半徑) 所以：1/2 ×15 ×(12)2＝ 2 (轉子慣量)
【因負載旋轉慣量 (轉子慣量) 太大，因此要用齒數比來減輕慣量。】
最小圓周 ×轉速 (rpm)＝距離 最小半徑＝40 mm ÷2＝20 mm
最小圓周＝2 ×3.1416 ×20＝125.66 mm
125.66 mm ×rpm ＝20000 mm rpm ＝159.159
【假設齒數比為6：1 (馬達轉6圈，鋁箔材料轉1圈)】
2 ÷62 (齒數比)2＝ 2 (轉子慣量)
因低慣量馬達；轉子慣量 ×5倍後均不合，因此選擇中慣量馬達 中慣量1 KW 、2000 rpm 馬達的轉子慣量為7. 2
7. 2 ×5＝39. 2 39. 2＞ 2 159.159 (rpm) ×6 (齒數比) ＝ 955 rpm 2000 rpm ＞955 rpm ×2
【因張力馬達須考慮追隨速度，而算出張力馬達 (rpm) 的2倍約等於馬達最大rpm 為最佳的張力追隨速度。】
表11-1 台面慣量(㎏.㎝2，㎏.m2 ×10-4)
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