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例1：控制器输出脉冲数为P，丝杆螺矩为D，编码器分辨率为Pm,求该伺服系统的脉冲当量
设工作台行程为d,丝杆在输入脉冲数p时转动Ns,圈，则有d=D . N s : 设电机圈数为N，如图：N=NS，而电机圈数为N=P/Pm. 将上式分别代入下式，有： 在1：1的脉冲当量 例2：机械减速器的减速比为K：1，当电机转K圈时，丝杆才转1圈： NS=工作台圈数 N=电机圈数 K=比例倍数 NS=N/K 例3：控制圆盘转动的伺服定位系统，这时其所移动的是转动角度，脉冲当量为控制器每发出一个脉冲为圆盘转动角度值。 例4：驱动输送带或线材前进的伺服定位系统，这时其移动量为输送带或线材移动的距离； D=直径 例5：齿轮传动机构，设齿轮的模数为m,齿数为z,这时齿条的位移d跟齿轮的分度圆有关，据机械常识有齿轮的分度圆直径为mz,则其分度圆周长为πmz: 步进系统： 步进电机通过丝杆带动工作台移动，设步进电机的步距角为 则有步进电机一圈所要脉冲数P为：
其脉冲当量为：
电子齿轮：
已知：
可总结为：
例：丝杆螺距D=10mm，编码器分辨率Pm=4096，要求系统的脉冲当量 1mm=1000μm 先求固有的脉冲当量
再由系统脉冲当量
电子齿轮比设置：CMX=4096 CDV=10000 电子齿轮对电机转速调节作用
例：电机额定转速为3000r/min,PLC最大输出频率为100KHZ，编码器分辨率Pm=4096，如希望电机在额定转速下工作，则设定电子齿轮比： 先求固有转速Nm：
再求设电子齿轮比：
电机最大转速的核算： 例：电机额定转速为nN=2000r/min,PLC最大输出频率为100KHZ，减速比为K=4，螺距D=10mm,编码器分辨率Pm=8192,要求脉冲当量为1μm/pls，试设电子比： 先求固有脉冲当量：
代入电子齿轮公式：
电子齿轮比设置：CMX=32768 CDV=10000 对电机最大转速进行核算：
应用中最高输出脉冲频率fm为：
电子齿轮比计算样例 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）。 电子齿轮比是伺服中经常要用到的，初学者对这个参数的设置有时会不解，先介绍两个伺服电子齿轮设置方面的2个小例子，供大家参考下。 例子1：已知伺服马达的编码器的分辨率是131072 P/R,额定转速为3000r/min,上位机发送脉冲的能力为200Kpulse/s，要想达到额定转速，那么电子齿轮比至少应该设为多少？ 计算如下图所示 根据上图中的算法，可以算出电子齿轮比CMX/CDV的值 例子2：已知伺服马达的分辨率是131072 P/R,滚珠丝杠的进给量为 Pb =8mm。
(1) 计算反馈脉冲的当量（一个脉冲走多少）？ △Lo= (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少？ 电子齿轮比＝ (3) 电机的额定速度为3000rpm，脉冲频率应为多少？ Fc= 解答： (1) 计算反馈脉冲的当量（一个脉冲走多少）？ △Lo= 8mm/131072 (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少？ △Lo×电子齿轮比×1000=0.1 (3) 电机的额定速度为3000rpm，脉冲频率应为多少？ Fc×电子齿轮比=3000/60×131072 电子齿轮比与脉冲当量相关计算 1、 什么是机械减速比(m/n)
4、 步进电机脉冲当量和细分数的关系
其中： x表示步进驱动器细分数， θ表示步进电机步距角。 框架伺服电机“电子齿轮比”的计算方法 电子齿轮比主要功能： 1、可以任意地设置每单位指令脉冲对应的电机的速度和位移量(脉冲当量)；2、当上位控制器的脉冲发生能力(最高输出频率)不足以获得所需速度时，可以通过电子齿轮功能(指令脉冲倍频)来对指令脉冲进行×N倍频。 当伺服电机用在电脑绣花机的框架上时，控制上的要求为主控发送1个脉冲框架得移动0.1mm。对电子齿轮比的计算有影响的主要为以下几个因素：电机编码器的分辨率；机械装置的二级传动比；框架皮带齿轮大小。 电机编码器的分辨率：伺服电机的编码器一般为2000线或者是2500线，也就是转一圈能产生2000或者2500个脉冲，而伺服驱动器对此脉冲进行4倍频处理，所以电机转一圈就能产生8000或者10000个脉冲，也就是分辨率为8000或者10000。
以三洋伺服电机为例：当控制器给驱动器发送一个脉冲时，伺服电机转过的角度为
机械装置的二级传动比：机械装置二级传动比为电机轴和传动轴的比值如下图
经过二级传动装置后，框架运动的角度折算到电机上角度和二级传动比是成反比的，比如二级传动比为1/4，那么电机转过的角度就是传动轴转过的4倍。 框架齿轮大小： 目前市场上主要有两种齿轮：绣框移动0.1mm时所需转过的角度为0.36°和0.45°。大部分机器都是采用0.36°的齿轮。 综上所述可以得知电子齿轮比的公式如下
采用丝杆结构的话，电子齿轮比的计算方式稍微有些不同 因为一般的，电机和丝杆轴之间是1：1的皮带传动，丝杆的螺距为M毫米/圈，那么计算公式为
电子齿轮在伺服驱动器上可以设置，运动控制卡上也可以设置。就拿交流伺服电机举例吧，这种伺服电机上有一个编码器，电机每旋转一圈即可输出n个脉冲。把这个脉冲取回来就可以构成一个闭环系统，提高控制精度。 这样，你发给驱动器n个脉冲，电机就旋转一圈。 微量进给、脉冲速度以及滚珠丝杠导程之间的关系 使用步进电机时的最小进给量 S=E*Ph*A/360 S：最小进给量，mm E：步进电机和驱动器的步进角度，度 Ph：滚珠丝杠的导程，mm A：减速比，即滚珠丝杠转速/电机转速 使用伺服电机时的分辨率 S=Ph*A/B S：最小进给量，mm Ph：滚珠丝杠的导程 A：减速比，即滚珠丝杠转速/电机转速 B：角度测试仪和驱动器的分辨率，即每转脉冲数，p/rev 使用步进电机时脉冲速度的计算 F=V*1000/S F：脉冲速度，Hz V：进给速度，m/s S：最小进给量，mm 滚珠丝杠导程的计算 Ph=60000V/N/A Ph：滚珠丝杠的导程 V：进给速度，m/s N：电机的额定转速，rpm A：减速比，即滚珠丝杠转速/电机转速 总结：从上述公式知道，滚珠丝杠的最小进给量和其精度没有关系，在实际使用中不要认为系统的最小进给量越小则其丝杠的精度也越高。要想使最小进给量实现更小（即提高系统的分辨率）可以： ①：相应提高步进电机和驱动器的细分数/伺服电机角度测试仪和驱动器的分辨率； ②：减小丝杠的导程， ③：改变减速比。 说说电机速度的给定问题： 1、伺服系统控制电机速度靠速度环； 2、电机的速度，直流电机决定电压的高低，交流电机决定频率的高低； 3、所以速度环的调节器输出端控制的是交流电机的频率，或者是控制着直流电机的电压； 4、速度环是如何检测电机速度的？应该说速度的检测靠编码器； 5、因为 编码器的反馈脉冲频率=编码器的解析度×电机速度 所以电机的速度与编码器反馈脉冲频率成正比！ 6、也就是说，速度环检测反馈的是编码器脉冲的频率； 7、那么要给定电机速度，必须给定编码器脉冲的频率； 8、只要给定编码器脉冲的频率，就给定了电机的速度； 9、在操作面板上没有编码器反馈脉冲频率的设置，只有指令脉冲频率的设置，就是楼主说的S1； 10、因为 电子齿轮比=编码器解析度/周指令脉冲数， 所以 周指令脉冲数=编码器解析度/电子齿轮比 所以 周指令脉冲数×电机速度=编码器解析度×电机速度/电子齿轮比 又因为 周指令脉冲数×电机速度=指令脉冲频率、编码器解析度×电机速度=编码器脉冲频率 所以 指令脉冲频率=编码器脉冲频率/电子齿轮比 所以设定指令脉冲频率，就是设定编码器脉冲频率，就是在速度环设定电机速度 11、这样我们的结论是，用户只要在操作面板上设定指令脉冲频率S1，就是在速度环上设定电机速度！ 12、用户只要在操作面板上设定指令脉冲频率S1，就是在速度环上设定电机速度！ 不改变已经设定好的脉冲当量、电子齿轮比、周指令脉冲数； 13、那么指令脉冲频率的上限就是位置环计数器额定计数频率（或者就是大家说的PLC发脉冲额定频率）； 14、那么指令脉冲频率的上限，对应的就是电机速度的上限！ 15、如何确定指令脉冲的频率？ 1）指令脉冲频率=周指令脉冲数×电机速度； 2）带入电机速度（r/s），就可以算出指令脉冲频率 谈谈伺服电机的功率、转矩、电流： 1、由于伺服电机是变频、变压调速的，所以属恒转矩调速； 2、就是说，伺服电机的速度变化时，运行额定转矩不变； 3、就是说，伺服电机的速度变化时，运行额定转矩不变，额定功率随速度正比增大； 4、就是说，伺服电机的额电功率是个变值，伺服电机低速低功率，高速高功率； 5、就是说，伺服电机在额定转速时的额定功率最大； 6、伺服电机的额定功率=√3UIcosφ，与电压成正比，所以伺服电机的额定电流不随速度变化，为一个恒定的值； 7、所以伺服电机工作时，是恒额定转矩、恒额定电流，就是说转矩、电流应该在额定值以下能长期运行； 8、所以伺服电机运行期间，大电流意味着大转矩，控制电流的大小，就可以控制转矩的大小，说以电流环亦转矩环 9、在电流环上给定电流，系统会进入失速保护，即电流大时会自动减速，保持电流不过载！
辛苦整理的，感谢原作者提供资料。 |
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，步进驱动的细分数为m,丝杆的螺距为D：
