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電子齒輪比（CMX/CDV）的計算及其意義



已知：

1）上位機發(fā)出脈沖能力為200Kp/S，200×1000/s，200×1000×60/min；

2）電機額定轉速為3000R/ min，3000/60s；

3）伺服電機編碼器分辨率是131072；

4）絲桿螺距是10mm；

求：

1、電機額定轉速運行時(shí)的電子齒輪比？

2、如果電子齒輪比是1，伺服電機的轉速？

3、生產(chǎn)時(shí)，設定指令脈沖當量，確定電子齒輪比？

解：

1、當上位機滿(mǎn)額發(fā)出脈沖時(shí)，伺服恰好額定速度運行：

1）電機額定轉速為3000r/ min，3000r/60s=50r/s;

2) 伺服電機編碼器分辨率是131072；

3）電機額定轉速時(shí)編碼器輸出檢測反饋脈沖頻率是131072×50r/s;；

4）上位機發(fā)出脈沖能力時(shí)發(fā)出的脈沖頻率=200×1000/s；

5）當上位機滿(mǎn)額發(fā)出脈沖時(shí)，伺服恰好額定速度運行，這時(shí)的電子齒輪比：

電子齒輪比=反饋脈沖頻率/上位機滿(mǎn)額發(fā)出脈沖頻率

=（131072×50r/s）/ 200×1000/s

=6553600/200000

=3.2768



2、如果電子齒輪比是1：

1）上位機發(fā)出的1個(gè)脈沖=編碼器輸出檢測反饋的1個(gè)脈沖：

2）上位機發(fā)出脈沖能力時(shí)發(fā)出的脈沖頻率=200×1000/s；

3）伺服電機的轉速是=200×1000/s×60/131072= 91.55 r/min



3、如果絲桿螺距是10mm，

1）要求上位機每發(fā)一個(gè)指令脈沖，工件移動(dòng)0.001mm，即指令脈沖當量為0.001mm，也可以說(shuō)指令脈沖單位為0.001mm：

2）如果伺服轉一周，絲桿轉一周，減速比是1；

3）絲桿轉一周，上位機應該發(fā)出的指令脈沖為10mm/0.001mm=10000（個(gè)）；

4）伺服轉一周，編碼器檢測反饋脈沖為131072（個(gè)）；

5）電子齒輪比=編碼器檢測反饋脈沖/上位機發(fā)出的指令脈沖=131072/10000=13.7012；



反饋脈沖：伺服電機編碼器的解析度，伺服本身的脈沖。

指令脈沖：上位機發(fā)出的脈沖；也可以說(shuō)是外部給定脈沖。

脈沖當量：伺服接受上位機發(fā)出的每一個(gè)脈沖信號的位置移動(dòng)量，又稱(chēng)作最小指令設定單位。

CMX ：電子齒輪比的分子是電機編碼器反饋脈沖。

CDV ：電子齒輪比的分母是上位機的給定脈沖（指令脈沖）。

電子齒輪比：是用來(lái)把上位機的給定脈沖要換算成與電機編碼器反饋脈沖同等意義，以便控制中心按給定指令要求控制伺服轉動(dòng)定位；

1. 伺服電機轉速與給定脈沖頻率的關(guān)系
臺達ASMT07L250BK伺服電機的額定轉速為3000rpm，最高轉速為5000rpm；編碼器分辨率為2500ppr，其AB信號經(jīng)過(guò)伺服驅動(dòng)器4倍頻處理后成為10000ppr。
因此，要達到額定轉速3000rpm，給伺服驅動(dòng)器的脈沖信號應當是：3000轉/分鐘÷60秒/分鐘×10000脈沖/轉＝500K脈沖/秒，也就是說(shuō)輸入頻率應當是500KHz。由于西門(mén)子S7-200系列PLC輸出的最大脈沖是20KHz，所以伺服驅動(dòng)器的電子齒輪應當設定為1:25。
2. 伺服電機轉一圈X軸Y軸的移動(dòng)距離
A. X軸伺服
X軸伺服的傳動(dòng)結構：X軸伺服電機驅動(dòng)直連在伺服電機上減速比為1:60的減速機，減速機上配節圓為129.23mm的同步帶輪，再通過(guò)同步帶驅動(dòng)機械手在X軸方向運動(dòng)。因此X軸伺服電機轉1圈，機械手在X軸方向的移動(dòng)距離為：129.23×π÷60＝6.76646686163mm。也就是說(shuō)，機械手在X軸方向每行走1mm，需要給伺服電機1477.8761508027339801663557711312個(gè)脈沖。
B. Y軸伺服
Y軸伺服的傳動(dòng)結構：Y軸伺服電機驅動(dòng)直連在伺服電機上減速比為1:4的減速機，減速機上配30齒的同步帶輪，通過(guò)同步帶驅動(dòng)齒數為28的同步帶輪；這個(gè)齒數為28的同步帶輪與絲桿軸連接，絲桿的螺距為10mm。因此Y軸伺服電機轉1圈，機械手在Y軸方向的移動(dòng)距離為：10×30÷28÷4=2.67857142857mm。也就是說(shuō)，機械手在Y軸方向每行走1mm，需要給伺服電機3733.3333333353244444444455063704個(gè)脈沖。

不錯，感謝分享。

不錯，學(xué)習啦

謝謝分享。

本人經(jīng)多次研究總結了一下經(jīng)驗：得出一種簡(jiǎn)單的電子齒輪設定方法，適用于初學(xué)者，高手請勿見(jiàn)笑！請大家支持原創(chuàng )，水平有限，不正之處請各位不吝指教！
這種簡(jiǎn)單的電子齒輪設定方法為 “將伺服馬達編碼器的分辨率設為分子，馬達轉一圈所需的脈沖數設為分母”
如果再裝減速器的話(huà)，PLC原來(lái)所發(fā)脈沖數再乘以減比。
以三菱MR-J2-S舉個(gè)例子：
伺服馬達編碼器的分辨率131072，我設計為PLC每發(fā)一個(gè)脈沖伺服馬達轉0.5度，那么伺服馬達轉一圈（360。）需要720個(gè)脈沖，
電子齒輪就設為 131072 / 720   化簡(jiǎn)分數后為 8192 / 45  這樣PLC每次發(fā)720個(gè)脈沖伺服馬達轉一圈
如果還想接個(gè)減速器，舉個(gè)例子接個(gè)減比為5比1的減速器時(shí)，原來(lái)電子齒輪所設分數不變，PLC原來(lái)所發(fā)脈沖數再乘以5（720*5=3600），即現在伺服馬達轉一圈PLC發(fā)3600個(gè)脈沖就可以了。
  
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“將伺服馬達編碼器的分辨率設為分子，馬達轉一圈所需的脈沖數設為分母，如果再裝減速器的話(huà)，PLC原來(lái)所發(fā)脈沖數再乘以減比”

10000/3600=25/9 ，

所以按我的方法：
1，沒(méi)接減速器之前你的電子齒輪應該設為25/9，這樣你每3600個(gè)脈沖轉一圈。
2，接減速器之后你的電子齒輪25/9不變，PLC原來(lái)發(fā)3600轉一圈現在就要發(fā)3600*5=18000轉一圈。

        要驅動(dòng)步進(jìn)電機轉一圈PLC應發(fā)脈沖數=（360 。/ 步距角） * 所設細分數的值
一般二相步進(jìn)電機的步距角為1.8。  三相步進(jìn)電機的步距角為1.2。
以二相步距角為1.8。的步進(jìn)電機為例：
假設驅動(dòng)器細分數設為10，那么要驅動(dòng)步進(jìn)電機轉一圈PLC應向驅動(dòng)器發(fā)出的脈沖數為：
（360/1.8）*10=2000 個(gè)

很好的文章，支持原創(chuàng )。