伺服控制中电子齿轮比综述

伺服控制中电子齿轮比是什么

伺服系统的精度由编码器的线数决定，而通过电子齿轮设定可以使指令脉冲

设为任意值.怎么理解??

答：伺服系统的精度是编码启的线数决定，这个不假，但这个仅仅是伺服电

机的精度

在实际运用中，连接不同的机械结构，如滚珠丝杠，蜗轮蜗杆副，螺距、齿数等参数不同，移动最小单位量所需的电机转动量是不同的

电子齿轮比是匹配电机脉冲数与机械最小移动量的

举个例子：

车床用10mm丝杠，那么电机转一圈机械移动10mm，每移动0.001mm就

需要电机旋转1/10000圈

而如果连接5mm丝杠，且直径编程的话，每0.001的移动量就需要1/5000

转

这个是电子齿轮的作用。

电子齿轮设置的是驱动给电机的，编码器精度是电机反馈给驱动的。

假如电子齿轮比设为3，上位控制器发出100个脉冲，经过伺服驱动器后实际发给伺服电机的脉冲数应该为100*3=300个脉冲。同样，上位控制器发出的脉冲速度和脉冲加速度都要乘以这个比例

电子齿轮功能是指可将相当于指令控制器输入指令1脉冲的工件移动量设定为任意值的功能，分为电子齿轮（分子）Pn 202、电子齿轮（分母）Pn 203

两部分参数。

在无减速比条件下设定时，根据当前电机的编码器规格把相对应的编码器脉冲数13位：2048P/R 16位：16384P/R 17位：32768P/R

乘以分频比4后，写入Pn 202。将负载轴旋转一圈的脉冲数写入Pn 203。

例如：电机的编码器规格为16位时，把16384*4=65535写入电子齿轮（分

子）Pn 202

想要36000个脉冲转一圈的话，在电子齿轮（分母）Pn 203中写入36000 注：Pn 202/ Pn 203的值必须在[0.01，100]，并且当Pn 202或Pn 203内

的值超过65535后，请进行约分。

电子齿轮就电机编码器反馈脉冲与指令脉冲的一个比值

简单实用地介绍伺服电子齿轮比的计算方法

电子齿轮比是伺服中经常要用到的，初学者对这个参数的设置有时会不解，先介绍两个伺服电子齿轮设置方面的2个小例子，供大家参考下。

例子1：已知伺服马达的编码器的分辨率是131072 P/R,额定转速为

3000r/min,上位机发送脉冲的能力为200Kpulse/s，要想达到额定转速，那么电子齿轮比至少应该设为多少？

来源于：528工控网

计算如下图所示:

根据上图中的算法，可以算出电子齿轮比CMX/CDV的值

来源于：528工控网

例子2：已知伺服马达的分辨率是131072 P/R,滚珠丝杠的进给量为 Pb =8mm。

(1) 计算反馈脉冲的当量（一个脉冲走多少）？

来源于：528工控网

△Lo=

(2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少？

电子齿轮比＝

(3) 电机的额定速度为3000rpm，脉冲频率应为多少？

Fc=

解答：

(1) 计算反馈脉冲的当量（一个脉冲走多少）？

△Lo= 8mm/131072

(2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少？

△Lo×电子齿轮比×1000=0.1

(3) 电机的额定速度为3000rpm，脉冲频率应为多少？

Fc×电子齿轮比=3000/60×131072

介绍电子齿轮比的概念及如何应用

先看一下机械齿轮比的概念：

两个直径不同的齿轮结合在一起转动，直径大的齿轮转速自然会比直径小的齿轮转慢一些，它们的转速比例其实和齿轮直径大小成反比，这个比例成为齿轮比．

电子齿轮比的的作用同样也是用于转速比例调节，用很小的脉冲频率调节出很大的转速！

以松下A4系列伺服电机为例，伺服电机旋转一周，伺服驱动器需要给伺服电机10000个脉冲，同时编码器反馈10000个脉冲给伺服放大器。如果令伺服电机以20转/秒的速度旋转，控制器需要每秒发200000个脉冲,即是200K，如果我们用三菱FX1N来控制伺服电机，FX1N最高只能发送100K的脉冲。这时就需要引入电子齿轮比以减小PLC发给伺服放大器发脉冲的频率。

伺服电机实际脉冲频率=PLC发给伺服驱动器的脉冲频率X电子齿轮比

需要注意的是，电子齿轮比设的很大，每个脉冲对应的位移也很大，精度调整也就越困难！在设定电子齿轮比时要综合考虑速度与精度的矛盾！

要使电机每个脉冲旋转0.01圈只要设定电机每100个脉冲旋转一圈就可以了，和齿轮变比没关系，如果伺服驱动器没有直接设定多少脉冲一圈这个参数（三菱j3系列有），那么就用电机编码器分辨/100就是电子齿轮（实际设定不能设定这么大的电子齿轮比）。

一般要求设定电子齿轮比是设定一个整数脉冲对应整数距离方便设定的，还有就是由于模块输出脉冲达不到电机运行最高速度而设定。

例如：螺距8毫米，大齿轮为70，小齿轮为56，电机在小齿轮上，电机编码器分辨为2000脉冲/转，要求设定为每个脉冲为0.01毫米，求电子齿轮？

2000/（8*56/70/0.01)=2000/640

每分行程：15*1000=15000mm

电机转速：15000/10=1500转/分

你说的100HZ如果是脉冲频率，那你可以算出脉冲周期F=1/T T=0.01 就是0.01S发一个脉冲根据周期和你电机一圈脉冲量就能算出你电机的转速，

伺服电机在喷绘机上应用计算公式

送布电机和小车板电机

喷绘机中的电机从功能上分为3类：墨泵电机，送布电机和小车板电机，届于墨泵电机功率小，本文不做重点介绍，只对送布电机和小车板电机的选型应用做详细讲解。

目前喷绘机的送布电机和小车板电机从电机类型上分为步进电机和伺服电机，伺服电机又分为直流有刷电机和交流无刷电机。

步进电机在低速时扭矩大，但步进电机的机构决定了步进电机无法支持600RPM以上的速度，另外，由于步进电机在停机时定位时的缺陷会造成走位误差，已经无法满足现在喷绘机高速高效的要求。

由于伺服电机响应快，速度高，并且定位精度高的特点，现在喷绘机普遍选用这一类电机作为送布电机和小车板控制电机。届于成本的压力，目前在中低速喷绘机上的主流电机为低压