伺服電機電子齒輪比就是對伺服接受到上位機的脈沖頻率進(jìn)行放大或者縮小，其中一個參數(shù)為分子，一個為分母。如分子大于分母就是放大，如分子小于分母就是縮小。例如：上位機輸入頻率100HZ，電子齒輪比分子設(shè)為1，分母設(shè)為2，那么伺服實際運行速度按照50HZ的脈沖來進(jìn)行。上位機輸入頻率100HZ，電子齒輪比分子設(shè)為2，分母設(shè)為1，那么伺服實際運行速度按照200HZ的脈沖來進(jìn)行。電子齒輪比是相對機械齒輪嚙合，齒輪副的齒數(shù)比來說的。也是目前常說的無軸傳動的一種形式。

電子齒輪比的作用

以帶17位編碼器的電機為例，伺服電機每旋轉(zhuǎn)一周，伺服放大器要給伺服電機傳送131072個脈沖，同時編碼器反饋131072個脈沖給伺服放大器。假如我們想讓電機以20r/s的速度旋轉(zhuǎn)時，如果不設(shè)置電子齒輪比，我們要給伺服放大器每秒發(fā)送2621440個脈沖，也就是脈沖頻率為2621440HZ。但我們用的PLC等發(fā)送脈沖的器件，都有發(fā)送脈沖頻率的限制，一般為200KHZ或500KHZ。這時我們引入電子齒輪的概念，就可以減小給伺服放大器發(fā)脈沖的頻率。

伺服電機電子齒輪比計算方法

電機編碼器的分辨率

伺服電機的編碼器一般為2000線或者是2500線，也就是轉(zhuǎn)一圈能產(chǎn)生2000或者2500個脈沖，而伺服驅(qū)動器對此脈沖進(jìn)行4倍頻處理，所以電機轉(zhuǎn)一圈就能產(chǎn)生8000或者10000個脈沖，也就是分辨率為8000或者10000。

電機型號

編碼器線數(shù)

電機編碼器的分辨率

三洋P2、P5電機

2000

8000

大豪伺服

2500

10000

以三洋伺服電機為例：當(dāng)控制器給驅(qū)動器發(fā)送一個脈沖時，伺服電機轉(zhuǎn)過的角度為

經(jīng)過二級傳動裝置后，框架運動的角度折算到電機上角度和二級傳動比是成反比的，比如二級傳動比為1/4，那么電機轉(zhuǎn)過的角度就是傳動軸轉(zhuǎn)過的4倍?？蚣荦X輪大?。?/P>

目前市場上主要有兩種齒輪：繡框移動0.1mm時所需轉(zhuǎn)過的角度為0.36°和0.45°。大部分機器都是采用0.36°的齒輪。

綜上所述可以得知電子齒輪比的公式如下

采用絲桿結(jié)構(gòu)的話，電子齒輪比的計算方式稍微有些不同

因為一般的，電機和絲桿軸之間是1：1的皮帶傳動，絲桿的螺距為M毫米/圈，那么計算公式為

伺服電機電子齒輪比的設(shè)置

以電機最高轉(zhuǎn)速為目的的設(shè)置

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

1）條件以及要求，

假設(shè)欲設(shè)置的伺服電機旋轉(zhuǎn)速度為3000R/min，編碼器每圈脈沖數(shù)為8192pulse/rev

2）計算說明

相對于3000R/min轉(zhuǎn)速脈沖頻率為8192&TImes;3000/60=409600HZ=409.6KHZ

當(dāng)控制器脈沖輸出最高只能為100kHZ時，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，此時伺服電機速度為

（10/409.6）&TImes;3000≈73R/min

如果未計算轉(zhuǎn)速，可以直接監(jiān)視驅(qū)動器轉(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，但是實際為73r/min.為修正實際轉(zhuǎn)速到300r/min.必須修改電子齒輪比。

73&TImes;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時的轉(zhuǎn)速為

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

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

以機械機構(gòu)分辨率為目的的電子齒輪比的設(shè)置

伺服電機普遍應(yīng)用于加工控制及操作中，此時加工精度要求應(yīng)優(yōu)先于速度給進(jìn)。當(dāng)精度達(dá)到后在考慮速度問題。因此電子齒輪比的設(shè)置必須優(yōu)先考慮控制器的輸出脈沖不可以任意放大，因輸出脈沖頻率將影響分辨率。建議優(yōu)先考慮進(jìn)行電子齒輪比的設(shè)置。

1）t條件及要求

假設(shè)欲設(shè)置的伺服電機額定轉(zhuǎn)速為3000R/MIN編碼器每圈脈沖為8192pulse/rev;控制器脈沖輸出最高頻率為100KHZ;伺服電機鏈接減速機構(gòu)，輸入脈沖：輸出脈沖=M：N=3;減速機構(gòu)輸出軸鏈接機構(gòu)導(dǎo)程為10mm的滾珠絲，

2）計算說明

伺服電機經(jīng)減速機構(gòu)驅(qū)動工作臺的分辨率為

﹙10/8192﹚×﹙1/3﹚≈0.0004069（mm/pulse）=0.4069μm/pulse

絲杠每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)為

10/0.0004069≈24576（pulse/rev）

若希望控制器的輸出分變率為1μm/pulse，則絲杠每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)變?yōu)?0/0.001=10000pulse/rev

10000×﹙CMX/CMD）=24576pulse/rev

控制器送出脈沖伺服接受脈沖

因此CMX分子可以設(shè)置為24576，CDV分母可以設(shè)置為10000，以此類推算出伺服電機最高轉(zhuǎn)速為

﹙100000×24576×60﹚/﹙8192×10000﹚=1800r/min

1800r/min《3000r/min。故電機旋轉(zhuǎn)速度無法達(dá)到3000r/min，但是伺服電機的分辨率將達(dá)到預(yù)期效果。