一文看懂伺服電機(jī)電子齒輪比設(shè)置方法

　　伺服電機(jī)簡介

　　伺服電機(jī)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。

　　伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

　　伺服電機(jī)的電子齒輪比怎么理解

　　簡單的說，比如說電子齒輪比是1（系統(tǒng)默認(rèn)），脈沖當(dāng)量是1mm（就是物體在你發(fā)1個(gè)脈沖時(shí)運(yùn)行的距離，注意是控制脈沖，就是你PLC發(fā)給伺服放大器的脈沖），當(dāng)你把電子齒輪比改為2時(shí)，對(duì)應(yīng)的脈沖當(dāng)量就變成2mm.

　　也可這樣理解 就是你給伺服放大器1個(gè)脈沖，當(dāng)電子齒輪比是1的時(shí)候，伺服放大器就按照一個(gè)脈沖來運(yùn)行，當(dāng)電子齒輪比是2的時(shí)候，伺服放大器就按照2個(gè)脈沖來運(yùn)行，以此類推！

　　伺服電機(jī)電子齒輪比設(shè)置方法

　　以電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為目的的設(shè)置

　　伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，速度表現(xiàn)重于精度表現(xiàn)時(shí)候，希望將電機(jī)速度性能完全表現(xiàn)出來;而對(duì)于旋轉(zhuǎn)分辨率要求較低的時(shí)。建議采用下列方法設(shè)置

　　1）條件以及要求，假設(shè)欲設(shè)置的伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度為3000R/min，編碼器每圈脈沖數(shù)為8192pulse/rev

　　2）計(jì)算說明

　　相對(duì)于3000R/min轉(zhuǎn)速脈沖頻率為8192×3000/60=409 600HZ=409.6KHZ

　　當(dāng)控制器脈沖輸出最高只能為100kHZ 時(shí)，先將電子齒輪比的分子部分CMX和分母部分CDV均設(shè)置為1，再將由控制器JOG旋轉(zhuǎn)送出10KHZ脈沖，作為最高轉(zhuǎn)速1/10的脈沖頻率，此時(shí)伺服電機(jī)速度為

　?。?0/409.6）×3000≈73R/min

　　如果未計(jì)算轉(zhuǎn)速，可以直接監(jiān)視驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速值，也應(yīng)為73R/min.

　　3）設(shè)置方法

　　10KHZ脈沖希望轉(zhuǎn)速應(yīng)為3000/min，但是實(shí)際為73r/min.為修正實(shí)際轉(zhuǎn)速到300r/min.必須修改電子齒輪比。

　　73×CMZ/CDV=300（R/MIN）

　　因此，CMX 分子可設(shè)置為300，CDV 分母可以設(shè)置為73.

　　控制器的脈沖輸出頻率為100KHZs 時(shí)的轉(zhuǎn)速為

　　3000×［﹙300/73﹚×100000］ /409600=3009R/MIN

　　本實(shí)例中忽略了所有的結(jié)構(gòu)條件，而實(shí)際應(yīng)用中必須考慮傳動(dòng)部分的分辨率，如果忽略分變率最終導(dǎo)致產(chǎn)品無法使用。

　　伺服電機(jī)的電子齒輪比如何確定

　　1、電子齒輪比參數(shù)介紹

　　所謂“ 電子齒輪” 功能，主要有兩方面的應(yīng)用：一是調(diào)整電機(jī)旋轉(zhuǎn)1圈所需要的指令脈沖數(shù)，以保證電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到需求轉(zhuǎn)速。例如上位機(jī)PLC最大發(fā)送脈沖頻率為200KHz，若不修改電子齒輪比， 則電機(jī)旋轉(zhuǎn)1圈需要10000個(gè)脈沖，那么電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為1200rpm，若將電子齒輪比設(shè)為2：1，或者將每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)定為5000，則此時(shí)電機(jī)可以達(dá)到2400rpm轉(zhuǎn)速。

　　例如：電子齒輪比設(shè)為1： 1或者每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)為10000，上位機(jī)PLC最高發(fā)送脈沖頻率為200KHz

　　2、每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)和電子齒輪比的計(jì)算

　　按照以下1～6的順序，計(jì)算每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)或者電子齒輪比。

　　注意：

　?。?）每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)和電子齒輪比都可以限定伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)1圈所需的指令量，兩者是互補(bǔ)關(guān)系，但是每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)的優(yōu)先級(jí)要高于電子齒輪比，只有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)定為0的情況下電子齒輪比才會(huì)生效，這是用戶需要注意的。特殊情況若算得每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為小數(shù)時(shí)就要考慮使用電子齒輪比。

　?。?）P2－02和P2－03超過設(shè)定范圍時(shí)，請(qǐng)將分子分母約分成可設(shè)定范圍內(nèi)的整數(shù)在進(jìn)行設(shè)定。在不改變比值情況下的約分不影響使用。

　　（3）不加特殊說明現(xiàn)出場的電機(jī)編碼器分辨率均為2500P／R。

　?。?）指令單位并不代表加工精度。在機(jī)械精度的基礎(chǔ)上細(xì)化指令單位量，可以提高伺服的定位精度。比如在應(yīng)用絲杠時(shí)，機(jī)械的精度可以達(dá)到0．01mm，那么0．01mm的指令單位當(dāng)量就比0．1mm的指令單位當(dāng)量更精確。

　　3、電子齒輪的設(shè)定實(shí)例

　　舉例：

　　上面例子的補(bǔ)充說明：上位機(jī)脈沖個(gè)數(shù)5000，是通過，絲杠螺距為5mm，脈沖當(dāng)量要求是0．001mm，所以脈沖個(gè)數(shù)是5／0．001＝5000。編碼器反饋脈沖是131072一轉(zhuǎn)（伺服電機(jī)），但由于變速機(jī)構(gòu)，故3／2。