电子齿轮比与脉冲当量相关计算
伺服电机电子齿轮比的算法
伺服电机电子齿轮比的算法The final edition was revised on December 14th, 2020.伺服电机电子齿轮比的算法一般来说主要由三大因素组成：1、要知道电机转一圈雕刻机的X/Y/Z走多少距离；2、上位机脉冲当量的单位：“毫米/脉冲”还是“脉冲/毫米”；3、伺服电机电子齿轮比的分子与分母。
而分子的基数一般是固定的，只需输入此值就行，而常见的国内分体的伺服电机，它的分子的值与编码器精度有关，精度说法不外乎有两种：一、讲多少线的，比如常见的为2500线，那么它的分子的值为2500的四倍，即10000，如我司分体的就是这样算的。
二、讲多少位，位是指2的幂次方，比如安川的17位、20位就是2的17或20次方。
第1个：要知道电机转一圈雕刻机的X/Y/Z走多少距离1、丝杆机：这个简单，只要知道丝杆的导程(现场一般叫螺距，但书面上来说两者的是不一样的概念。
我们可从它们的相同点来说只要是单头螺纹的丝杆这两者的说法就无区别)，然后知道传动比（这又分为减速的传动比还是加速的传动比），然后按以下算法：电机转一圈距离=导程X传动比注：减速传动比一般分子比分母小，如1/3、1/5等等，加速传动比般为分子比分母大，如3/1、5/1等等。
2、齿轮齿条机;按以下算法：电机转一圈距离=齿轮模数X齿轮齿数传动第2个：“毫米/脉冲”与“脉冲/毫米”转换关系如下：“毫米/脉冲”转“脉冲/毫米”：脉冲/毫米=1 /输入的“毫米/脉冲”数值，比如输入值为，那么就等于100脉冲/毫米。
“脉冲/毫米”转“毫米/脉冲”：毫米/脉冲=1 //输入的“脉冲/毫米”数值，比如输入值为100，那么就等于毫米/脉冲第3个：电子齿轮比的分母或脉冲当量(单位为毫米/脉冲)的算法电子齿轮比的分母=电机转一圈距离/脉冲当量从这个算法公式可看出，电子齿轮比的分母或脉冲当量这两者必须有一个是人为任意设置一个数值（只要不超过说明书的许可范围，一般电子齿轮比的分母不超过分子，脉冲当量不超过），另一个才可能求出。
编码器脉冲当量计算公式
编码器脉冲当量计算公式
1：减速比=伺服的转数/丝杠的转数；
2：工件平移的距离=螺距×丝杠的转数；3;工件平移的距离=螺距×伺服的转数/减速比4:伺服的转数=伺服输入的驱动脉冲/伺服每转一周的驱动脉冲数；5:工件平移的距离/伺服输入的驱动脉冲=螺距/（减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数）；6:脉冲当量=螺距/（减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数）￣￣￣￣驱动脉冲数是多少？1：驱动脉冲数=伺服转数×伺服每转一周的驱动脉冲数2：电子齿轮比=驱动脉冲数/控制脉冲/；
3：驱动脉冲数=控制脉冲×电子齿轮比；
4：伺服每转一周的驱动脉冲数=伺服每转一周控制脉冲数×电子齿轮比；￣￣￣￣￣脉冲当量=工件平移的距离/伺服输入的驱动脉冲=螺距/（减速比×伺服每转一周控制脉冲数×电子齿轮比）“脉冲当量=螺距/(传动比X编码器解析度X电子齿轮比”是错误的：1：脉冲当量与编码器的解析度无关；2：脉冲当量只与丝杠的螺距、减速比、电子齿轮比、伺服每转一周控制脉冲数有关！3：举例说，伺服的极对数不同，“当量”会不同的！4：按照笨鸟的说法，当量与伺服没有关系的！
5：编码器的脉冲对控制脉冲只是个反馈的关系，与“当量”没有关系！。
电子齿轮比与脉冲当量相关计算
脉冲当量或电子齿轮的调整方法1 什么是脉冲当量或电子齿轮脉冲当量是数控系统控制精度的关键参数，每个脉冲信号机床运动部件的位移量称为脉冲当量，与电子齿轮的关系为：电子齿轮分子/分母比----脉冲当量X 1000，单位：毫米。
例：系统脉冲当量是0.008 毫米，其电子齿轮分子/分母 = 8/1 。
2 什么时候要调整脉冲当量或电子齿轮a机床安装调试或更换系统；b更换电子盘（DOM）；c机床运行过程中加工精度不够；d进行参数初始化以后。
3 如何调整调整脉冲当量或电子齿轮电子齿轮比 = 丝杠螺距×1000/(360×细分数/步距角×传动比)。
为便于生产现场调整，可用如下简单方式进行调整：a 先粗设一个电子齿轮比，在系统主界面按参数设置，进入后选择机床参数，将电子齿轮值设为 8：1，按存储（无存储按钮的按 F1）b 在系统主界面下按 F1,进入自动方式，选择F8手动辅助，选择点动，输入点动增量1000c 在机床轨道上做好当前所在位置的标记，然后按下箭头，让机床向远离标志的方向行走一个点动增量；d 测量轨道上的实际行走距离；e 带入下面公式计算分子／分母＝８×［测量值］／１×１０００将上式化简成最简分数即可。
例：初设电子齿轮比，例：8：1，点动1000毫米，实际走650毫米分子／分母＝８×６５０／１×１０００＝２６／电子齿轮比与脉冲当量相关计算1、什么是机械减速比(m/n)答：机械减速比的定义是减速器输入转速与输出转速的比值，也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。
在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速之比。
2、什么是电子齿轮比答：电子齿轮比就是对伺服接受到上位机的脉冲频率进行放大或者缩小，其中一个参数为分子，一个为分母。
如分子大于分母就是放大，如分子小于分母就是缩小。
例如：上位机输入频率100HZ，电子齿轮比分子设为1，分母设为2，那么伺服实际运行速度按照50HZ的脉冲来进行。
伺服驱动的工作原理之电子齿轮比计数举例
伺服驱动的工作原理之电子齿轮比计数举例1）已知条件如下：
伺服电机额定转速为：2000r/min
编码器每圈发出脉冲数为4096p/r
PLC控制器输出的最高脉冲频率为100KHZ
伺服电机输出轴连接减速机构，输入转速：输出转速=4:1
求：PLC控制器输出分辨率（即脉冲当量）为0.1度/每个脉冲的电子齿轮比。
机械结构如下图所示：
2）计算说明：
当电子齿轮比为1:1时，伺服电机经减速机驱动工作台的分辨率为（即当前机构PLC控制器发出一个脉冲时，转盘转动的角度）：
（度/每个脉冲）
3）脉冲当量为0.1度/每个脉冲的电子齿轮比：
式中：A为电子齿轮比的分子=1024
B为电子齿轮比的分母=225
4）PLC控制器输出最高脉冲频率为100KHZ时，伺服电机的转速：
伺服电机的转速= ≈ 6667(r/min)>2000(r/min）额定转速
由于PLC输出100KHZ脉冲频率时，伺服电机的转速超过额定转速，所以PLC输出的
脉冲频率必须加以限制为：≈ 30KHZ
式中C为PLC输出的上限脉冲频率为30KHZ。
伺服电子齿轮比的计算
伺服电子齿轮比的计算
电子齿轮比是伺服中经常要用到的，下面介绍两个伺服电子齿轮设置的例子，供大家参考：
例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？
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
例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）？
(2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少？
(3) 电机的额定速度为3000rpm，脉冲频率应为多少？
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。
电子齿轮比计算公式
电子齿轮比计算公式：已知编码器分辨率131072，脉冲频率200Khz要使转速达到3000r/min求电子齿轮比。
脉冲接口的最大频率是200KHZ，对应最大转速3000转每分，这样的设定能使定位模块发挥伺服的最高速。
代入以下公式：马达转速（3000rpm)/60=脉冲频率（200000Hz）*（分子/分母）/伺服分辨率（131072）约分下来电子齿轮分子4096，电子齿轮分母125。
这样的设置结果4000个脉冲转一圈，200Khz的频率对应3000RPM的转速。
将伺服马达编码器的分辨率设为分子，马达转一圈所需的脉冲数设为分母。
如果再装减速器的话，PLC原来所发脉冲数再乘以减比。
举个例子：伺服马达编码器的分辨率131072，我设计为PLC每发一个脉冲伺服马达转0.5度，那么伺服马达转一圈（360。
）需要720个脉冲。
电子齿轮就设为131072/720化简分数后为8192/45这样PLC 每次发720个脉冲伺服马达转一圈。
如果还想接个减速器，举个例子接个减比为5比1的减速器时，原来电子齿轮所设分数不变，PLC原来所发脉冲数再乘以5（720*5=3600），即现在伺服马达转一圈PLC发3600个脉冲就可以了。
简单的说，比如说电子齿轮比是1（系统默认），脉冲当量是1mm（就是物体在你发1个脉冲时运行的距离，注意是控制脉冲，就是你PLC发给伺服放大器的脉冲），当你把电子齿轮比改为2时，对应的脉冲当量就变成2mm。
可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服电机旋转时，速度表现重于精度表现时候，希望将电机速度性能完全表现出来;而对于旋转分辨率要求较低的时。
已知编码器分辨率131072脉冲频率200Khz要使转速达到3000r/min求电子齿轮比。
脉冲接口的最大频率是200KHZ，对应最大转速3000转每分，这样的设定能使定位模块发挥伺服的最高速。
电子齿轮比(CMXCDV)的计算及其意义
电子齿轮比（CMX/CDV ）的计算及其意义已知：1）上位机发出脉冲能力为200Kp/S ，200×1000/s ，200×1000×60/min ； 2）电机额定转速为3000R/ min ，3000/60s ； 3）伺服电机编码器分辨率是131072； 4）丝杆螺距是10mm ； 求：1、电机额定转速运行时的电子齿轮比？ 2如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速？3、生产时，设定指令脉冲当量，确定电子齿轮比？解：1、当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行： 1）电机额定转速为3000r/ min ，3000r/60s=50r/s; 2) 伺服电机编码器分辨率是131072；3）电机额定转速时编码器输出检测反馈脉冲频率是131072×50r/s;； 4）上位机发出脉冲能力时发出的脉冲频率=200×1000/s ；5）当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行，这时的电子齿轮比： 电子齿轮比=反馈脉冲频率/上位机满额发出脉冲频率 =（131072×50r/s ）/ 200×1000/s =6553600/200000 =3.27682、如果电子齿轮比是1：1）上位机发出的1个脉冲=编码器输出检测反馈的1个脉冲： 2）上位机发出脉冲能力时发出的脉冲频率=200×1000/s ； 3）伺服电机的转速是=200×1000/s×60/131072= 91.55 r/min3、如果丝杆螺距是10mm ，1）要求上位机每发一个指令脉冲，工件移动0.001mm ，即指令脉冲当量为0.001mm ，也可以说指令脉冲单位为0.001mm ：2）如果伺服转一周，丝杆转一周，减速比是1；3）丝杆转一周，上位机应该发出的指令脉冲为10mm/0.001mm=10000（个）； 4）伺服转一周，编码器检测反馈脉冲为131072（个）；5）电子齿轮比=编码器检测反馈脉冲/上位机发出的指令脉冲=131072/10000=13.7012；说明：反馈脉冲：伺服电机编码器的解析度，伺服本身的脉冲。
脉冲当量计算
脉冲当量或细分（电子齿轮比）计算公式
杆导程mm 5Pb =，减速比1/1n =，脉冲当量0025.00=⋅∆，则电子齿轮比CDV
CMX 可以由下式计算得到： 100013107251
12621440025.0Pb n Pt 0S Pt 0CDV CMX =**=**⋅∆=∆*⋅∆= 家里常用步进机器的Z 轴电机驱动器2000Pt =，滚珠螺杆导程mm 5Pb =，
减速比1/1n =，电子齿轮比1CDV
CMX =，则脉冲当量0⋅∆可以由下式计算得到： 151
120000Pb n Pt 0S Pt 0CDV CMX =**⋅∆=**⋅∆=∆*⋅∆= 0025.040010==⋅∆ 3、齿轮齿条结构 家里常用伺服机器的XY 轴电机分辨率131072Pt =，齿轮齿条模数25.1m =，电机轴齿数30Z =，减速比3/1n =，脉冲当量005.00=⋅∆，
则电子齿轮比CDV
CMX 可以由下式计算得到： 100001679551415926.33025.13
1131072005.0Z m n Pt 0S Pt 0CDV CMX =****=π****⋅∆=∆*⋅∆= 家里常用步进机器的XY 轴电机分辨率2000Pt =，齿轮齿条模数25.1m =，
电机轴齿数20Z =，减速比3/1n =，电子齿轮比1CDV
CMX =，则脉冲当量0⋅∆由下式计算得： π
****⋅∆=∆*⋅∆=Z m n Pt 0S Pt 0CDV CMX 08996875.1310001415926.32025.13
1200001=****⋅∆= 50130899687.0100008996875.130==⋅∆。
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电子齿轮比与脉冲当量相关计算1、什么是机械减速比(m/n)
答：机械减速比的定义是减速器输入转速与输出转速的比值，也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。
在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速之比。
2、什么是电子齿轮比
答：电子齿轮比就是对伺服接受到上位机的脉冲频率进行放大或者缩小，其中一个参数为分子，一个为分母。
如分子大于分母就是放大，如分子小于分母就是缩小。
例如：上位机输入频率100HZ，电子齿轮比分子设为1，分母设为2，那么伺服实际运行速度按照50HZ的脉冲来进行。
上位机输入频率100HZ，电子齿轮比分子设为2，分母设为1，那么伺服实际运行速度按照200HZ的脉冲来进行3、怎样计算电子齿轮比（B/A）
明白几个概念：
编码器分辨率(F)：伺服电机轴旋转一圈所需脉冲数。
看伺服电机的铭牌，在对驱动器说明书既可确定编码器的分辨率。
每转脉冲数(f)：丝杠转动一圈所需脉冲数。
脉冲当量(p)：数控系统（上位机）发出一个脉冲时，丝杠移动的直线距离或旋转轴转动的度数，也是数控系统所能控制的最小距离。
这个值越小，经各种补偿后越容易到更高的加工精度和表面质量。
脉冲当量的设定值决定机床的最大进给速度，当进给速度速度满足要求的情况下，可以设定较小的脉冲当量。
螺距(d)：螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离。
电子齿轮比计算公式如下：
4、步进电机脉冲当量和细分数的关系
在实际调整时可先确定脉冲当量，在根据关系式计算细分数。
或先确定细分
数，在计算脉冲当量。
其中：x表示步进驱动器细分数，θ表示步进电机步距角。
5、关于旋转轴
与直线运动轴相比区别在于：旋转轴的螺距值为360，其它计算相同，只需将螺距值换为360。