电子齿轮比计算
脉冲方式控制伺服时,按编码器分辨率、机构(丝杠、滚轮、转台)、减速比和想要的脉冲当量,算出电子齿轮比的分子分母、电机每转指令脉冲数、每米脉冲数,并核对最高速度时的脉冲频率。
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电机与机构
指令
计算结果
电子齿轮比(分子 / 分母)
已约分;指令脉冲 × 分子 / 分母 = 编码器反馈脉冲
524288 / 625
比值
838.8608
累计偏差
按上面的整数比走 1 m 的偏差
0(精确)
电机每转指令脉冲数
整数:也可直接填驱动器的"每转指令脉冲数"参数
10,000
每米脉冲数
1,000,000
负载轴每转脉冲数
10,000
负载轴每转移动量
10mm
编码器一个脉冲对应
电机侧分辨率折算到负载
1.192e-6mm
最高速度时
电机转速
1200rpm
指令脉冲频率
200.0kHz
上位机频率允许的最高速度
200mm/s
参数号、设定范围和最高输入频率以驱动器手册为准。
计算公式与参数说明
- 电子齿轮的作用:指令脉冲数 × 分子 / 分母 = 编码器反馈脉冲数。所以电子齿轮比 = 编码器分辨率 ÷ 电机每转所需的指令脉冲数。
- 负载轴每转移动量:丝杠为导程 P,滚轮 / 带轮 / 齿轮齿条为 πD,转台为 360°。电机每转移动量 = 负载轴每转移动量 ÷ 减速比 i。
- 电机每转指令脉冲数 = 电机每转移动量 ÷ 脉冲当量;电子齿轮比 = 编码器分辨率 × 脉冲当量 × i ÷ 负载轴每转移动量,按分数约分后给出分子、分母。
- 约分后超过参数上限,或周长含 π 时,取分子、分母都不超过上限的最接近整数比(连分数),并给出累计偏差。
- 指令脉冲频率 = 最高速度 ÷ 脉冲当量;电机转速 = 最高速度 ÷ 电机每转移动量 × 60。频率超过上位机或驱动器的最高输入频率时,要加大脉冲当量或降速。
- 脉冲当量小于"编码器一个脉冲对应的移动量"时,多出的指令精度电机分辨不出来;实际定位精度还受丝杠精度、反向间隙等机械因素限制。
常见驱动器的电子齿轮参数
| 驱动器 | 参数 | 编码器(公式用值) | 比值范围 |
|---|---|---|---|
| 台达 ASDA-B2 | 分子 P1-44 / 分母 P1-45 | 160,000 | 0.02~25600 |
| 台达 ASDA-B3 | ★ 分子 P1.044 / 分母 P1.045(参数号未取得 B3 手册原文) | 16,777,216 | 0.25~262144 |
| 松下 MINAS A6 | 分子 Pr0.09 / 分母 Pr0.10;每转指令脉冲数 Pr0.08(0~8388608) | 8,388,608 | 0.001~1000 |
| 三菱 MR-J4-A | ★ 分子 PA06 / 分母 PA07(J4 手册原文未读到,J5 同名) | 4,194,304 | 0.1~4000 |
| 三菱 MR-J5-A | 分子 PA06 / 分母 PA07;每转指令脉冲数 PA05(PA21.3 = 1 时生效,1000~1000000) | 67,108,864 | 0.1~64000 |
| 西门子 V90(PTI,增量编码器) | 分子 p29012 / 分母 p29013;每转设定脉冲数 p29011(0~16777215,非 0 时分子分母不起作用) | 10,000 | 0.02~200 |
| 西门子 V90(PTI,20 位绝对值编码器) | 分子 p29012 / 分母 p29013;每转设定脉冲数 p29011(0~16777215,非 0 时分子分母不起作用) | 1,048,576 | 0.02~200 |
取自各厂家公开的手册或样本,★ 为未取得手册原文或资料前后不一致的项;汇川、安川等未取得官方设定范围,暂未列入。以所用驱动器的手册为准。
控制系统方案与调试支持
核心团队来自西门子、贝加莱等外资工业自动化企业,平均从业 10 年以上。电气设计、电柜、PLC 与机器人程序、现场调试,一个团队交付;设备上位机、生产追溯与工单软件自主开发,直连西门子、倍福和汇川等常规平台。