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。 框架齒輪大?。?/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8192×3000/60=409 600HZ=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）×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×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×［﹙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。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。