电子齿轮比（CMX/CDV）的计算及其意义 点击：10223 | 回复：214
电子齿轮比（CMX/CDV）的计算及其意义
刘志斌 2012.03.21
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
=32.768
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；
反馈脉冲：伺服电机编码器的解析度，伺服本身的脉冲。
指令脉冲：上位机发出的脉冲；也可以说是外部给定脉冲。
脉冲当量：伺服接受上位机发出的每一个脉冲信号的位置移动量，又称作最小指令设定单位。
CMX ：电子齿轮比的分子是电机编码器反馈脉冲。
CDV ：电子齿轮比的分母是上位机的给定脉冲（指令脉冲）。
电子齿轮比：是用来把上位机的给定脉冲要换算成与电机编码器反馈脉冲同等意义，以便控制中心按给定指令要求控制伺服转动定位；
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在设备电子齿轮时，需要知道脉冲当量（也就是一个脉冲所对应的进给量或角度数），那么这个脉冲当量该怎样计算？还是可以给定？
在J2S的说明书上的例子中：伺服电机的脉冲分辨率是131072，机械一转的进给量是10mm，变速比为1：2，那么这脉冲当量是不是为10/131072*2得到的是0.038um,而给定的一个脉冲为10um的进给量? 有点疑惑。请指教！
谢谢！
波恩
发表于：2012-03-25 12:41:57 2楼
脉冲当量分指令脉冲当量和反馈脉冲当量
如果伺服已选定为J2S，则执行端的反馈脉冲当量的确为“10mm/(131072*2)“，按楼主的计算为“0.038um”，而指令脉冲当量为10um，即楼主所说的“给定的一个脉冲为10um的进给量”，如何统一“0.038um”的反馈脉冲当量与“10um”的指令脉冲当量间的不一致性，这就需要用到日系和仿日系通用伺服驱动器的电子齿轮比功能。
“10um”的指令脉冲当量，与“机械一转的进给量是10mm”，就意味着机械每转一圈，需10mm/10um=1000个这样的指令脉冲，而“变速比为1：2”，即伺服电机转过2圈，因而电机每转1圈所需的指令脉冲数为500。
以500的每转指令脉冲数，对131072的单圈反馈分辨率，就可以核算出所需的电子齿轮比=131072/500
刘志斌
发表于：2012-03-26 14:33:10 5楼
已知：
1）伺服电机的脉冲分辨率是131072；
2）变速比为1：2，
3）机械一转的进给量是10mm
4）给定的一个脉冲为10um=0.01mm
求：电子齿轮比=？
解
1）伺服转2周，丝杠转一周，所以伺服转一周的指令脉冲数=10mm/0.01mm×2=5mm/0.01=500
2）伺服转一周编码器输出反馈脉冲131072；
3）电子齿轮比=伺服转一周编码器输出反馈脉冲/伺服转一周的指令脉冲数=131072/500=262.16
3、请看我的计算：
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？
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
4、请看我的计算：
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：
2、如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速？
解：
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）上位机额定频率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
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
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