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;
1、如果电子齿轮比是1,伺服电机的转速=200×1000/s×60/131072= 91.55 r/min;
2、他告诉我们,上位机以额定频率发脉冲工作时,伺服电机的转速很低,远远偏离额定转速;
3、这时我们对编码器的输出反馈脉冲分频,由131072的32分频 = 4096 ;
4、这时我们重新计算一下:
主楼的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4096(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=4096/10000=0.4096;
主楼的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4096;
3)电机额定转速时编码器输出检测反馈脉冲频率是4096×50r/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
=(4096×50r/s)/ 200×1000/s
=204800/200000
=1.024
6、这时我们重新计算一下:
8楼 7、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=1.024;
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=0.4096;
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/(0.4096/1.024)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/(0.4096/1.024)】
=0.4096×(1.024/0.4096)
=1.024
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/(1.024/0.4096 ) ≈ 0.4 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1),指令脉冲当量为0.001mm;
d、电子齿轮比是=1.024
7、通过以上计算,我们发现:
1)将编码器的解析度由131072分频为4096后,电子齿轮比=1时,电机的运行速度提高到额定速度;
2)而上位机的额定频率由200Kp/S,偏高,如果下降到100Kp/S,则工作频率为额定的0.8时,指令脉冲单位为0.001,电机额定转速运行;
3)这时工件的平移速度是,指令脉冲单位0.001mm×80×1000/s=80mm/s;
4)如果用5:1的减速机,指令脉冲单位减小到0.0002mm,这时工件的平移速度是,指令脉冲单位0.0002mm×80×1000/s=16mm/s;
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