电子齿轮比（CMX/CDV）的计算及其意义

11、在什么情况下用减速机？减速比大小有什么好处？

1）减速比越大，工件移动量、进给量的放大作用越大，伺服运动控制的精度越高；

2）伺服控制的精度，就是减速比的作用，它的作用远远大于编码器的作用；

3）编码器只实现了转子位置检测的准确性，而他无法使转子定位在它知道的准确位置上；

4）当我们提高减速比后，工件移动的准确定位范围虽小，但是转子准确定位的范围被放大了很多，使我们的控制更加容易，更加精确！

5）有了一个很高的减速比，当我们转动电机，就好像转动一个微调旋钮一样，很轻松的使工件精确地定位在需要的位置上；

6）所以你选用伺服时，不必选用解析度高的编码器，不用把钱花在精度高的编码器上，而是用高速电机，高的减速机，才是实现高精度伺服运动控制的良方！

12、这个帖子讨论的“伺服电机”是一种不控制电机脉冲电流的伺服系统；

13、它仅仅实现了准确测量转子位置，准确发出启动、停车命令，而不能控制转子脉冲电流，不能准确控制转子在给定位置准确启动或停车；

14、好的伺服电机，不仅能准确检测到转子位置，而且能准确给电机发出电流脉冲使能，真正实现电机的运动的精确控制；

1、今天想谈谈电子齿轮比，齿轮的作用：

1）齿轮比不同转速不同；

2）就是说齿轮比是个调速的概念；

2、先看看主楼的计算结果：

1）电子齿轮比是1时，电机的转速是91.55 r/min；

2）电子齿轮比是32.768，电机的转速已经是额定转速了3000r/min

3）也就说电子齿轮比在1～32.768之间变化时，伺服电机的速度在91.55 r/min～3000r/min可调；

4）这就是电子齿轮的齿轮调速的作用；

3、电子齿轮比，就好像伺服的一个变速齿轮箱；

4、那电子齿轮比是怎样调速的？

1）当电子齿轮比=1时，电机的转速是91.55 r/min，这时一个指令脉冲对应一个编码器的反馈脉冲；

2）当电子齿轮比=32.768时，电机的转速已经是额定转速了3000r/min，这时一个指令脉冲对应32.768个编码器的反馈脉冲

3）当电子齿轮比是32.768时，就等于将编码器的反馈脉冲缩小了32.768倍，好像是把编码器的“齿轮”的齿数变小了，转速就变快了；

4）所以可以这样理解，电子齿轮比是10时，就是将编码器的反馈脉冲缩小10倍，就是将与电机同轴的齿轮的齿数缩小，让电机转的更快，让电机的转速增大10；

5）这样我们把编码器的反馈脉冲数看做与电机同轴的齿轮的齿数，这个齿数减小，就意味着电机转的越快；

5、把编码器的反馈脉冲数，看做与电机同轴的齿轮的齿数，那么主动齿轮是谁呢？

1）主动齿轮当然是上位机，上位机输出的一周指令脉冲数，就是上位机这个齿轮的齿数；

2）当我们整定脉冲当量，就是整定工件的进给量，就是整定电子齿轮比，就是在提高电机的运行速度；

6、为什么伺服设计者总是在提高编码器的解析度，如提高到17 位131072或者20位1048576 ？

1）提高编码器的解析度，就是设法降低伺服电机的最低速度，就是把电机的速度最低档位设计的更低；

2）使伺服电机的调速范围更宽而已；

3）例如编码器的解析度17 位131072时，电机齿轮比在1档时，电机的低档速度是91.55 r/min；

4）如果把编码器的解析度设计成20位1048576时，电机齿轮比在1档时，电机的低档速度是11.32 r/min；

7、当然上位机作为主动齿轮，在电子齿轮比一定的情况下，可以提高工作频率，提高电机的转速；

8、这样电子齿轮比的物理意义就十分清晰，十分的好理解，我们要感谢设计者的聪明才智！

下来我们讨论，伺服控制器根据指令脉冲、编码器的反馈脉冲，是怎么指令控制驱动器驱动电机启动、调速、停车的？

1）控制器里有一个加减法记数器，指令脉冲输入时做加法，编码器的反馈脉冲做减法，计数器输出的脉冲数是输入两个脉冲数的代数和；

2）这个计数器输出正向脉冲时，电机正转，输出负向脉冲时，电机反转，输出零脉冲时伺服停机，输出正向脉冲频率增大时，电机加速，反之电机减速；

3）加减法记数器的输出脉冲直接控制的是直流伺服电机的电压，或者直接控制的是变频器的频率；

4）或者这个加减法记数器的输出脉冲到PLC的输入“点”，通过PLC 完成对伺服电机的动作控制；

5）我给大家描绘了一个伺服的简要方框图，以及它工作的简要原理；

关于4倍频的问题：

1、因为指令脉冲进入控制器作为记数加脉冲，而编码器输入反馈脉冲作为记数减脉冲；

2、加脉冲和减脉冲记数可以有不同的输入端，也可以有不同脉冲波形；

3、当减脉冲需要尖峰脉冲（正的或负的）时，需要将编码器输出的正、余弦波形，先整理成方波，再通过微分电路转换成尖峰脉冲，这样一个正弦脉冲，就会变成4个尖峰脉冲，以适应尖脉冲技术的需要；

4、这个4倍频，是波形转换的需要，不是需要4 倍频，是需要将方波转换为尖峰脉冲的原因；

5、如果是这样，在计算电子齿轮比时、脉冲当量时，一定要叫将编码器输出的正、余弦波数乘以4；

关于脉冲当量：

1、脉冲当量只有一个，不会是两个；

2、脉冲当量由用户给定，是用户调整工件移动速度和进给量的需要而设置的一个平台；

3、脉冲当量确定后，再确定电子齿轮比，并进行电子齿轮比相关参数的设定；

4、脉冲当量与电子齿轮比是相关量，一个确定，另一个也必然确定；

5、脉冲当量或者电子齿轮比，是控制器根据控制目标位置进行脉冲数计算的主要依据；

6、这里要说明的是，脉冲当量、电子齿轮、4倍频的问题，因伺服的设计有很大差异，不拘一格，所以关于脉冲当量、电子齿轮、4倍频的问题，一定要以伺服说明书为准，不能套用，否则会出错！