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刘志斌

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发表于：2012-03-27 14:05:08

楼主

怎样满足伺服电机实际运行速度的要求的计算方法

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

=3.2768

2、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/min

3、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；

1、从以上计算，现在我们知道：

1）当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行，

电子齿轮比=反馈脉冲频率/上位机满额发出脉冲频率=3.2768

2）如果电子齿轮比是1：伺服电机的转速是==91.55 r/min

3）丝杆螺距是10mm，指令脉冲当量为0.001mm，电子齿轮比=编码器检测反馈脉冲/上位机发出的指令脉冲=13.7012；

2、现在我们还想知道，丝杆螺距是10mm，指令脉冲当量为0.001mm，加工时电机额定速度运行时的电子齿轮比？

3、丝杆螺距是10mm，指令脉冲当量为0.001mm，加工时电机额定速度运行时的电子齿轮比？

1）丝杆螺距是10mm，指令脉冲当量为0.001mm，电子齿轮比=编码器检测反馈脉冲/上位机发出的指令脉冲=13.7012；

2）当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行，电子齿轮比=反馈脉冲频率/上位机满额发出脉冲频率=3.2768
3）只有1）、2）的电子齿轮比相等时，才可以保证当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行，丝杆螺距是10mm，指令脉冲当量为0.001mm；

4）如果我们让上位机，不工作在额定状态，只工作在1/（13.7012/3.2768)额定频率上，而电机工作在额定转速下，这时的电子齿轮比是
电子齿轮比=反馈脉冲频率/【上位机满额发出脉冲频率×1/（13.7012/3.2768)】
                 =3.2768×（13.7012/3.2768）
                 =13.7012
5）这样，我们得出：
a、让上位机，不工作在额定状态，只工作在1/（13.7012/3.2768)额定频率上；
b、而电机工作在额定转速下；
c、丝杆螺距是10mm（减速比等于），指令脉冲当量为0.001mm；
d、电子齿轮比是=13.7012

4、如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速是=200×1000/s×60/131072= 91.55 r/min，怎么能使电子齿轮比=1时，电机转快一点呢？
1）只要将编码器的刻线数降低，即编码器一周的反馈脉冲缩小（分频），电机的转速就会提高；
2）我们只要将编码器的解析度 131072缩小到131072/（3000/91.55）；
3）伺服电机的转速=200×1000/s×60/【131072/（3000/91.55）】
                             =（200×1000/s×60/131072）×（3000/91.55）
                =3000r/min；
4）我们只要将编码器的解析度 131072缩小到131072/（3000/91.55）：
      编码器的解析度 = 131072/（3000/91.55） ≈ 131072的32分频 = 4096 ；
5）电子齿轮比=1时，编码器的解析度是4096时，电机的转速为额定转速3000转/分！

5、我主楼计算的三种数字(a、电机额定转速运行时的电子齿轮比？b、如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速？c、生产时，设定指令脉冲当量，确定电子齿轮比？)是有关电子齿轮比的三中应用：
1）“b、如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速？”，指明要提高电机运行速度的方法，就是对编码器的解析度分频；
2）“a、电机额定转速运行时的电子齿轮比？”，要伺服以额定转速，按指令脉冲当量运行，指明了如何调整确定上位机的发出的指令脉冲频率及电子齿轮比；
3）“c、生产时，设定指令脉冲当量，确定电子齿轮比？”是所有计算的基础；