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电子齿轮比、脉冲数、脉冲频率问题！求教老刘师傅 点击：15398 | 回复：160



gouhunpiaoxue

    
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发表于：2012-11-23 08:36:13
楼主

已知电机额定转速2000rpm  螺距5MM 减速比100  用的台达B2驱动器  反馈解析数160000p/rev 请问怎么求电子齿轮比？？还需要哪些条件？ 如果需要脉冲当量假设脉冲当量0.001MM 。电子比求出后。先假设工件速度为50mm/min 输入脉冲频率应该是多少？假设工件要移动距离是100MM。要输入的脉冲数又是多少？

PS：请笨鸟师傅先靠边。谢谢

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刘志斌

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发表于：2012-11-29 21:33:17
101楼

3、我们只提高一下工件移动的速度为150mm/min：

1）工件速度为150/60÷ 脉冲当量0.001MM =5000/2=2500hz=PLC发脉冲频率(位置环计数频率)；

2）工件速度为150mm/min ÷ 螺距5MM × 减速比100  =3000r/min= 电机的转速（r/min）

3）工件要移动距离是100MM÷ 脉冲当量0.001MM =100000个=输入指令脉冲数

4）电子齿轮比=反馈解析数160000×电机的转速/PLC发脉冲频率=160000×3000/60×2/5000=160000/50

5）可以看出此例工件移动速度是上例的3倍，由于脉冲当量、电子齿轮比没变，而电机速度增到3000r/min；

6）PLC发脉冲频率（位置环计数脉冲频率）仅为2500hz=2.5KHZ，远离位置环计数频率的上限100KHZ；

7）因为电子齿轮比还是160000/50=3200，所以用解析度50的编码器即可！

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刘志斌

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发表于：2012-11-29 21:34:12
102楼

8）以上三例，说明脉冲当量不变、电子齿轮比不变，可以随意改变电机转速，从而改变工件移动速度！

9）以上三例，说明脉冲当量不变、电子齿轮比不变，可以随意改变电机转速，从而改变工件移动速度！这样PLC发脉冲频率（位置环计数脉冲频率）跟随增大或减小，说明提高电机转速，要防止PLC发脉冲频率（位置环计数脉冲频率）超过上限频率！

10）以上三例，说明脉冲当量确定后，电子齿轮比也随之确定；

11）以上三例，说明脉冲当量确定后，电子齿轮比也随之确定，脉冲当量如果缩小10倍，周指令脉冲数增大10倍，电子齿轮比也同时缩小10倍；

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 00:25:47
103楼

1、在任何情况下，确定脉冲当量后，就可以确定电子齿轮比；

2、反过来，在任何情况下，确定电子齿轮比，就可以确定脉冲当量；

3、原理是：

1）周指令脉冲数= 螺距 /减速比0  ÷ 脉冲当量；

2）电子齿轮比=反馈解析数/周指令脉冲数；

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 00:35:16
104楼

1、在脉冲当量、电子齿轮比确定的情况下，电机的速度、工件移动的速度可以任意设定；

2、但是电机速度过高时，PLC发脉冲的频率不能高于PLC发脉冲的上限频率（位置环计数器上限频率）；

3、原理是：

1）电子齿轮比=（编码器解析度×电机速度）/（周指令脉冲数×电机速度），改变电机速度，电子齿轮比不变！

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 00:37:54
105楼

2）PLC发脉冲的频率=周指令脉冲数×电机速度≤PLC发脉冲的频率（位置环计数器上限频率），所以

电机速度≤PLC发脉冲的频率（位置环计数器上限频率）/周指令脉冲数

电机速度上限=PLC发脉冲的频率（位置环计数器上限频率）/周指令脉冲数；

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 00:53:49
106楼

1、脉冲当量减小，电子齿轮比减小，脉冲当量与电子齿轮比正比变化；

2、原理：

1）周指令脉冲数= 螺距 /减速比0  ÷ 脉冲当量，周指令脉冲数与脉冲当量成反比；

2）电子齿轮比=反馈解析数/周指令脉冲数，电子齿轮比与周指令脉冲数成反比；

3）所以脉冲当量与电子齿轮比正比变化；

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 01:01:31
107楼

1、当系统的脉冲当量、电子齿轮比选小时，系统的编码器的有用解析度提高，检测反馈的分辨率提高；

2、原理：

1）电子齿轮比=反馈解析数/周指令脉冲数

2）周指令脉冲数=反馈解析数/电子齿轮比，当电子齿轮比减小，“反馈解析数/电子齿轮比”增大

 

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 10:10:55
108楼

讨论三：

 

1、我们把楼主的脉冲当量缩小1000倍即由0.001mm缩小到0.000001mm，看看是个什么样：

解一：

1）周指令脉冲数= 螺距5MM /减速比100  ÷ 脉冲当量0.001MM =50000个；

2）电子齿轮比=反馈解析数160000/周指令脉冲数=160000/50000=3.2；

3）PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=电机转速× 周指令脉冲数=2000/60×50000=10000/6=1700KHZ

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 10:29:32
109楼

4）脉冲挡量缩小100倍，电子齿轮比缩小100倍，周指令脉冲数扩大1000倍；

5）如果电机的额定转速是2000/60，那么PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=1700KHZ，可是这样高的上限频率的PLC没有；

6）如果选额定速度600r/min的电机，那么PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=电机转速× 周指令脉冲数=600/60×50000=500000=500KHZ

7）如果选额定速度300r/min的电机，那么PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=电机转速× 周指令脉冲数=300/60×50000=250000=250KHZ，可以了！

8）可以看出，脉冲当量、点齿轮比缩小，周指令脉冲扩大，电机的运行速度受到PLC计数额定频率（位置环计数频率上限）的约束；

9）可以看出，脉冲当量、点齿轮比缩小，周指令脉冲扩大，工件移动的最大速度减小很多：

    工件移动的最大速度=电机转速/减速比100 × 螺距5MM =300÷100× 螺距5MM =15MM/min

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 10:37:03
110楼
10）但是，有一个好处，编码器的实际运行解析度=160000/3.2=50000，提高了1000倍，还是不选用160000的编码器，选50000的编码器就正好；
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gouhunpiaoxue

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发表于：2012-11-30 10:46:34
111楼
回复内容：
对：刘志斌关于10）但是，有一个好处，编码器的实际运行解析度=160000/3.2=50000，提高了1000倍，还是不选用160000的编码器，选50000的编码器就正好； 内容的回复：

我这主要在自动焊接上面，缩小脉冲当量可以考虑，另减速比我想也可以考虑更改
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刘志斌

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发表于：2012-11-30 10:49:55
112楼

2、通过以上讨论，我们对楼主的系统有了整体的认识：

1）由于PLC发脉冲额定频率（位置环计数上限频率）是250KHZ，在脉冲当量、电子齿轮比、周指令脉冲确定的很小,，例如0.000001、3.2、50000时，电机的速度上限是300r/min；

2）如果脉冲当量、电子齿轮比、周指令脉冲确定的很大，例如0.001、3200、50时，电机的速度上限可以是300000r/min，就是说电机的速度可以任意选定；

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 10:53:43
113楼

3）在脉冲当量、电子齿轮比、周指令脉冲确定的很小,，例如0.000001、3.2、50000时，电机的速度上限是300r/min时，编码器的运行解析度或者说分辨率提高了1000倍，达到50000；

4）如果脉冲当量、电子齿轮比、周指令脉冲确定的很大，例如0.001、3200、50时，电机的速度上限可以是300000r/min，编码器的运行解析度或者说分辨率下降了1000倍，只有到50；

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 11:00:19
114楼

6）楼主的脉冲当量可以在0.001～0.000001之间选用，要系统跑快一点，编码器的解析度就降一点，脉冲当量选偏小的值；

7）楼主的脉冲当量可以在0.001～0.000001之间选用，编码器运行的解析度要高一点，那系统就跑慢一点，脉冲当量选偏大的值；

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刘志斌

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发表于：2012-11-30 11:17:39
115楼

8）仔细分计算得知，楼主的系统，由于有减速机，所以提高了工件移动的控制精度，这是个很好的结构选择；

9）仔细分计算得知，楼主的系统，不需要160000的编码器，只需要50～360线以下的编码器；

10）仔细分计算得知，楼主的系统，电机速度可以在30000～300之间选用，你的系统经常运行在那个速度上，就选用额定速度稍大的伺服电机，这样电机转矩相比要大很多；

11）仔细分计算得知，楼主的系统，PLC发脉冲频率可以再10KHZ～250KHZ之间选用，特别是脉冲当量、电子齿轮比大时，可以用普通的PLC，能力就能达到要求！

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gouhunpiaoxue

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发表于：2012-11-30 11:26:45
116楼
回复内容：
对：刘志斌关于8）仔细分计算得知，楼主的系统，由于有减速机，所以提高了工件移动的控制精度，这是个很好的结构选择；9）仔细分计算得知，楼主的系统，不需要160000的编码器，只需要50～360线以下的编码器；10）仔细分计算得知，楼主的系统，电机速度可以在30000～300之间选用，你的系统经常运行在那个速度上，就选用额定速度稍大的伺服电机，这样电机转矩相比要大很多；11）仔细分计算得知，楼主的系统，PLC发脉冲频率可以再10KHZ～250KHZ之间选用，特别是脉冲当量、电子齿轮比大时，可以用普通的PLC，能力就能达到要求！内容的回复：

谢谢老刘，我受益匪浅！你分析问题的方式更加值得我学习！！！
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刘志斌

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发表于：2012-11-30 11:28:10
117楼

引用 gouhunpiaoxue 的回复内容：

…… 内容的回复：我这主要在自动焊接上面，缩小脉冲当量可以考虑，另减速比我想也可以考虑更改

1、不同意你的说法；

2、你的系统最好的一点就是减速比100，它使得系统控制精度提高了很多，稳定性提高了很多；

3、既然工件移动速度100mm/min、脉冲当量在0.001时，系统适合工艺要求，那就更好不过了，因为他只需要普通的PLC，最普通的低端编码器，不仅是省钱，更重要的是系统工作稳定、可靠、安全、经济！

4、那个编码器的解析度高，对电机控制的精度没有什么贡献，最有贡献的就是减速比100，不信你用手转动电机，控制工件移动的精度，有减速比100比没有减速比100感觉大不相同，你可以手动试试！就明白了！

 

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gouhunpiaoxue

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发表于：2012-11-30 11:33:36
118楼
回复内容：
对：刘志斌关于引用 gouhunpiaoxue 的回复内容：…… 内容的回复：我这主要在自动焊接上面，缩小脉冲当量可以考虑，另减速比我想也可以考虑更改 1、不同意你的说法；2、你的系统最好的一点就是减速比100，它使得系统控制精度提高了很多，稳定性提高了很多；3、既然工件移动速度100mm/min、脉冲当量在0.001时，系统适合工艺要求，那就更好不过了，因为他只需要普通的PLC，最普通的低端编码器，不仅是省钱，更重要的是系统工作稳定、可靠、安全、经济！4、那个编码器的解析度高，对电机控制的精度没有什么贡献，最有贡献的就是减速比100，不信你用手转动电机，控制工件移动的精度，有减速比100比没有减速比100感觉大不相同； 内容的回复：
嗯。知道了。我想说的是找个更好的减速比，不是说取消减速比。
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刘志斌

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发表于：2012-11-30 11:38:48
119楼

引用 gouhunpiaoxue 的回复内容：……谢谢老刘，我受益匪浅！你分析问题的方式更加值得我学习！！！

1、不用谢，帮你也是帮我自己；

2、历来就有教学相长，在讨论中我也是不断加深了认识，我更收益，更要谢谢你！

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gouhunpiaoxue

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120楼
回复内容：
对：刘志斌关于引用 gouhunpiaoxue 的回复内容：……谢谢老刘，我受益匪浅！你分析问题的方式更加值得我学习！！！ 1、不用谢，帮你也是帮我自己；2、历来就有教学相长，在讨论中我也是不断加深了认识，我更收益，更要谢谢你！内容的回复：

谢谢！看到你夜里还在回复这贴真很感动，谢谢！
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