发表于：2012/11/29 16:20:34
#0楼
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？
解一：
1、周指令脉冲数= 螺距5MM /减速比100 ÷ 脉冲当量0.001MM ；
2、电子齿轮比=反馈解析数160000/周指令脉冲数；
3、电机速度是多少？是默认额定转速吗？
解二：
1、工件速度为50/60÷ 脉冲当量0.001MM =输入指令脉冲频率；
2、工件速度为50mm/min ÷ 螺距5MM × 减速比100 = 电机的转速（r/min）
3、工件要移动距离是100MM÷ 脉冲当量0.001MM =输入指令脉冲数
4、电子齿轮比=反馈解析数160000×电机的转速/输入指令脉冲频率
5、4这个齿轮比不是楼上的2？可以用楼上的2,不再设定4吗？
讨论：
1、这里缺少一个“PLC发脉冲额定频率”，即位置环上限频率；
2、解一缺少“PLC发脉冲额定频率”，就无法知道电机运行的速度（上限）；
3、解二缺少“PLC发脉冲额定频率”，就不知道解二：1输入的指令脉冲频率是否正确？也就是解二：2计算的电机转速是否合适？解二：4计算的电子齿轮比是否合适？
4、所以“PLC发脉冲额定频率”，即位置环上限频率，是一个伺服必须告诉用户的！
5、或者像通讯网说的，默认电机额定转速下，必须告诉周指令脉冲数！
讨论二、
1、我们给解一里加一个条件，电机的速度默认额定转速：
解一：
1）周指令脉冲数= 螺距5MM /减速比100 ÷ 脉冲当量0.001MM =50；
2）电子齿轮比=反馈解析数160000/周指令脉冲数=160000/50；
3）PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=电机转速× 周指令脉冲数=2000/60×50=10000/6=1.7KHZ
4）工件移动速度=电机转速/减速比100 × 螺距5MM =2000÷100× 螺距5MM =100MM/s
5）从计算看电子齿轮比太大160000/50=3200，等于这个设置使得编码器的解析度缩小3200倍，等于编码器的实际解析度只有50就够用了；
6）从计算看PLC发脉冲频率（位置环上限频率）只有1.7KHZ，远远小于实际状况，是个资源被浪费的设计，只要用最普通的PLC做位置环的计数器就能满足系统的需要；
2、我们给解二里加一个条件，PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=100KHZ：
解二：
1）工件速度为50/60÷ 脉冲当量0.001MM =5000/6=833hz=PLC指令脉冲频率(位置环计数频率)；
2）工件速度为50mm/min ÷ 螺距5MM × 减速比100 =1000r/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/输入指令脉冲频率=160000×1000/60×6/5000=160000/50
5）可以看出此例工件移动速度是上例的1/2，由于脉冲当量、电子齿轮比没变，而电机速度减半1000r/min；
6）PLC指令脉冲频率（位置环计数脉冲频率）仅为833hz，不足1KHZ，远离位置环计数频率的上限100KHZ；
7）因为电子齿轮比是160000/50=3200，所以用解析度50的编码器即可！
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！
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；
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；
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！
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；
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；
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
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
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
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；
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；
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；
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；
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！
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技术频率（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
解一：
1、周指令脉冲数= 螺距5MM /减速比100 ÷ 脉冲当量0.001MM ；
2、电子齿轮比=反馈解析数160000/周指令脉冲数；
3、电机速度是多少？是默认额定转速吗？
解二：
1、工件速度为50/60÷ 脉冲当量0.001MM =输入指令脉冲频率；
2、工件速度为50mm/min ÷ 螺距5MM × 减速比100 = 电机的转速（r/min）
3、工件要移动距离是100MM÷ 脉冲当量0.001MM =输入指令脉冲数
4、电子齿轮比=反馈解析数160000×电机的转速/输入指令脉冲频率
5、4这个齿轮比不是楼上的2？可以用楼上的2,不再设定4吗？
讨论：
1、这里缺少一个“PLC发脉冲额定频率”，即位置环上限频率；
2、解一缺少“PLC发脉冲额定频率”，就无法知道电机运行的速度（上限）；
3、解二缺少“PLC发脉冲额定频率”，就不知道解二：1输入的指令脉冲频率是否正确？也就是解二：2计算的电机转速是否合适？解二：4计算的电子齿轮比是否合适？
4、所以“PLC发脉冲额定频率”，即位置环上限频率，是一个伺服必须告诉用户的！
5、或者像通讯网说的，默认电机额定转速下，必须告诉周指令脉冲数！
讨论二、
1、我们给解一里加一个条件，电机的速度默认额定转速：
解一：
1）周指令脉冲数= 螺距5MM /减速比100 ÷ 脉冲当量0.001MM =50；
2）电子齿轮比=反馈解析数160000/周指令脉冲数=160000/50；
3）PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=电机转速× 周指令脉冲数=2000/60×50=10000/6=1.7KHZ
4）工件移动速度=电机转速/减速比100 × 螺距5MM =2000÷100× 螺距5MM =100MM/s
5）从计算看电子齿轮比太大160000/50=3200，等于这个设置使得编码器的解析度缩小3200倍，等于编码器的实际解析度只有50就够用了；
6）从计算看PLC发脉冲频率（位置环上限频率）只有1.7KHZ，远远小于实际状况，是个资源被浪费的设计，只要用最普通的PLC做位置环的计数器就能满足系统的需要；
2、我们给解二里加一个条件，PLC发脉冲频率（位置环上限频率）=100KHZ：
解二：
1）工件速度为50/60÷ 脉冲当量0.001MM =5000/6=833hz=PLC指令脉冲频率(位置环计数频率)；
2）工件速度为50mm/min ÷ 螺距5MM × 减速比100 =1000r/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/输入指令脉冲频率=160000×1000/60×6/5000=160000/50
5）可以看出此例工件移动速度是上例的1/2，由于脉冲当量、电子齿轮比没变，而电机速度减半1000r/min；
6）PLC指令脉冲频率（位置环计数脉冲频率）仅为833hz，不足1KHZ，远离位置环计数频率的上限100KHZ；
7）因为电子齿轮比是160000/50=3200，所以用解析度50的编码器即可！
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！
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；
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；
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！
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；
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；
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
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
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
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；
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；
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；
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；
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！
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技术频率（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
[此贴子已经被作者于2012/12/1 11:37:38编辑过]
