电子齿轮比的设置
一文看懂伺服电机电子齿轮比设置方法
一文看懂伺服电机电子齿轮比设置方法伺服电机是一种采用反馈控制技术的电机，能够精确地控制电机的位置、速度和力矩。
电子齿轮比则是伺服驱动器中的一个参数，用于调节电机的转速和输出力矩。
伺服电机的电子齿轮比设置方法如下：1.确定所需的电子齿轮比值。
电子齿轮比是指通过改变电机的驱动波形周期或频率来达到改变电机转速和输出力矩的目的。
一般情况下，电子齿轮比的取值范围为0.1至100之间，取值越大，电机的输出速度越慢，输出力矩越大。
2.进入伺服驱动器的参数设置界面。
不同型号的伺服驱动器具有不同的参数设置方式，一般通过控制面板、计算机软件或编程来进行设置。
根据具体的驱动器型号和操作方法，进入参数设置界面。
3. 找到电子齿轮比参数。
在参数设置界面中，找到电子齿轮比的参数，一般以“Gear Ratio”或“Gear Factor”等名称表示。
这个参数通常是一个浮点数，可以输入或选择合适的数值来设置电子齿轮比。
4.输入或选择电子齿轮比值。
根据实际需求，输入或选择合适的电子齿轮比值。
输入时，可以通过控制面板或键盘输入数值；选择时，可以通过菜单或旋钮等方式进行选择。
设置完成后，保存参数设置。
5.测试和调整电子齿轮比。
设置完成后，进行测试和调整。
通过观察和测量电机的转速和输出力矩，判断是否符合实际需求。
如果不符合，可以再次进行参数设置，调整电子齿轮比的数值，直至满足要求。
需要注意的是，不同的伺服驱动器可能有不同的参数设置名称和方式，以上只是一种常见的设置方法。
在实际操作中，应根据伺服驱动器的具体说明书和操作指南进行设置，以确保设置的准确性和安全性。
总之，伺服电机的电子齿轮比设置能够精确调整电机的转速和输出力矩，为实际应用提供更好的性能和控制效果。
通过以上步骤，可以一步一步地进行设置和调整，以满足不同的应用需求。
电子齿轮比
圆盘结构计算：
圆盘转一圈，旋转360°。我们规定多少脉冲转360° ●为了方便显示，我们一般规定 360或者3600或者36000个脉冲转360°
圆盘结构计算：
圆盘转一圈，旋转360°。我们规定多少脉冲转360° 对应 1个脉冲或者10个脉冲或者100个脉冲转1°
代入公式：
(1)每转脉冲数=10×10×3.14×3÷5，≈188（结果有小数）
同步带结构计算：例题
已知伺服电机 编码器为10000线，规定脉冲当量0.1，电机主动轮齿 数15，从动轮齿数25，从动轮外径10mm。计算： （1）伺服每转脉冲数应为多少？ （2）伺服电子齿轮比如何设置？ 解析：主动轮齿数15，从动轮齿数25，减速比就是15:25也就是3:5
电子齿轮比计算
电子齿轮比=编码器分辨率/每转脉冲数 其中，编码器分辨率是规定死的 例如：5000、32768、17位、16位。 因此我们只需要计算每转脉冲数。
编码器分辨率 多少“位”？ 多少位 就是2的多少次方 ●例如： 16位，就是2的16次方=65536 17位，就是2的17次方=131072
圆盘结构计算： 每转脉冲数计算公式：
电子齿轮比计算公式：
同步带结构计算：
首先计算出皮带轮周长：直径×π （直径与机械工程师对接，π≈3.14） 例如：直径25mm，周长≈25×3.14=78.5mm ●为了方便显示，我们一般规定 10或者100或者1000个脉冲走1毫米
同步带结构计算：
首先计算出皮带轮周长：直径×π （直径与机械工程师对接，π≈3.14） 例如：直径25mm，周长≈25×3.14=78.5mm
松下MINAS A6脉冲伺服-电子齿轮比的定义
Pr0.08=1000指令脉冲，也就是1k个脉冲。
那么PLC的脉冲频率=1kHz时，电机转速为1r/s = 60r/min； PLC的脉冲频率=50kHz时，电机转速为50r/s = 3000r/min；
A B
此外，客户常说设备存在几个μ的误差，这个与机械特性也有关，联轴器，丝杆间隙。 A：绝对位置0，多圈数0，单圈数4000000； Pr0.08=10000，丝杆导程10mm，指令脉冲当量1μm/p，AB距离30mm。 从A→B，PLC发送30000个脉冲，电机转3圈， B：绝对位置30mm，多圈数3，单圈数4000000。
Pr0.09,Pr0.10常用在加入减速机，皮带的情景下，换算出的 电机每圈指令脉冲数不是整数时使用。 使用前，请将Pr0.08设为0。
举例：皮带大小轮结构，比例1：3，大轮1圈行程16mm， 要求上位指令脉冲当量1μm/pulse，电子齿轮如何 设置？
解答：指令脉冲当量1μm/pulse，即PLC发送16000个脉冲 大轮转1圈，电机转3圈。
1
电子齿轮比的设置，红框内表示电子齿轮比。
电子齿轮比一般分子设电机编码器分辨率，分母 设PLC一圈的指令脉冲数（不是整数时进行约分）。 Pr0.08可以直接设置一圈的PLC指令脉冲数（只能 设置整数），默认10000。等效分子设编码器分 辨率，分母设PLC指令脉冲数，内部数据处理原理 参考左图。
按照上例：伺服直连丝杆结构，丝杆螺距10mm，PLC发送10000个 脉冲电机转一圈 指令脉冲当量：0.001mm/pulse 编码器脉冲当量：0.000001192mm/pulse 那么，设置Pr0.08 =10000 即可
A6脉冲伺服-电子齿轮比的定义
伺服驱动器的电子齿轮比的设置方法
伺服驱动器的电子齿轮比的设置方法上一节我们讲述了伺服电机编码器的分辨率与线数、位数的关系，今天我们说下伺服驱动器电子齿轮比的设置方法，电子齿轮比是干什么用的，我们通过使用伺服电机的电子齿轮，行程比例变更，可以设定每个脉冲的移动量。
下面我们通过位移量和旋转角度的电子齿轮比的设定来举例说明。
1位移量位移量通过电子带动丝杆或同步带的旋转量转换，如下图：伺服电机带丝杆为了提高输出转矩，在电机和丝杆机械部分还需要通过减速机或者齿轮大小来连接，常见的就是一些减速机(蜗轮蜗杆、行星式减速机)或者设置不同大小的齿轮通常是小轮带着大轮旋转实现减速。
以下图为例子，伺服电机编码器的分辨率是1000线通过4倍频就是4000p/r，减速机部分的减速比n=1/2，丝杆导程或者螺纹距Pb=10mm，现在要求将每个脉冲的移动量设定为10um也就是通常说的1丝。
机械丝杆那么电子齿轮比是如何计算的呢，首先我们看下在没有使用电子齿轮比情况下1个脉冲对应的移动量是1/8丝，没有达到我们的要求，因此需要放大量来提高使之到达1丝，这个放大量就是电子齿轮比数值就是相应提高8倍，也就是未使用电子齿轮比情况下移动量的倒数。
使用电子齿轮比8/1时，1个脉冲对应的位移量就是1丝。
电子齿轮比还有另外一种方法就是套公式：电子齿轮比计算公式其中，N、M是电子齿轮比的分子分母，△p是1个脉冲移动量，Pt是编码器分辨率，n是减速比，Pb是丝杠的导程(螺纹距）。
2角度量旋转台角度量就是类似上面的传导装置，旋转台一圈就是Pb等于360°，减速比或者同步带轮比n是8/64，伺服电机编码器分辨率是17位转换成脉冲量Pt就是131072p/r，现在要求将每个脉冲的旋转量设定△p 为0.01°。
和上面移动量分析一样，在没有使用电子齿轮比的时候，1个脉冲对应的旋转角度是1125/32768(0.01°)，没有达到我们的要求，需要一个扩大倍数就是它的倒数32768/1125来扩大它后，也就是当设定电子齿轮比是32768/1125时，1个脉冲对用的角度就是0.01°。
电子齿轮比设定方法
电子齿轮比：如丝杠导程为5mm，电机与丝杠直连，那么，电机转一圈负载移动5mm。
若要求精度为0.001mm，那么电机要5000个脉冲才转一圈；若要求精度为0.002mm，那么电机要2500个脉冲才转一圈；等等。
电子齿轮比的分子是电机编码器分辨率，分母为电机旋转一圈所需要的脉冲数。
电子齿轮比是通过更改电子齿轮比的分倍频，来实现不同的脉冲当量。
伺服系统的精度是编码器的线数决定，但这个仅仅是伺服电机的精度。
在实际运用中，连接不同的机械结构，如滚珠丝杠，蜗轮蜗杆副，螺距、齿数等参数不同，移动最小单位量所需的电机转动量是不同的。
电子齿轮比是匹配电机脉冲数与机械最小移动量的举个例子：车床用10mm丝杠，那么电机转一圈机械移动10mm，每移动0.001mm就需要电机旋转1/10000圈而如果连接5mm丝杠，且直径编程的话，每0.001的移动量就需要1/5000转这个是电子齿轮的作用。
电子齿轮就电机编码器反馈脉冲与指令脉冲的一个比值电子齿轮功能是指可将相当于指令控制器输入指令1脉冲的工件移动量设定为任意值的功能，分为电子齿轮（分子）Pn 202、电子齿轮（分母）Pn 203两部分参数。
在无减速比条件下设定时，根据当前电机的编码器规格把相对应的编码器脉冲数13位：2048P/R 16位：16384P/R 17位：32768P/R乘以分频比4后，写入Pn 202。
将负载轴旋转一圈的脉冲数写入Pn 203。
例如：电机的编码器规格为16位时，把16384*4=65535写入电子齿轮（分子）Pn 202想要36000个脉冲转一圈的话，在电子齿轮（分母）Pn 203中写入36000伺服电机每转一圈的脉冲数是由编码器的位数和电子齿轮比决定的.例如编码器是13位,电子齿轮比是4,那么脉冲数=2的13次方/4=2048伺服电机编码器脉冲数是2的n次方,以2的16次方来说,就是65536,即电机每转一圈就会产生65536个脉冲,反过来说,如果齿轮比是1/1,就是发送65536个脉冲给伺服器,电机就会转一圈,要使伺服电机转X圈,就得发送65536*X个脉冲,如果要电机转的圈数很多,脉冲数将会很大,所以要设一个合适的齿轮比,使PLC发送的脉冲数不会很大,又能满足精度要求.(下面的话比较容易理解,请注意)一般最好设置2的整数次方,比如256,那么意思是PLC发送一个脉冲,就相当于给伺服器发送了256个脉冲,要使电机转一圈,只需要发65536/256=256个脉冲就行了,要使电机转X圈,只需要发送256*X个脉冲.。
电子齿轮比计算公式
想要学习PLC的朋友的第一件事就是控制伺服电机。
要控制伺服电机，您必须联系电子齿轮比的概念。
这是从初学者到初学者的门槛。
许多人被困在这里，无法进门。
尽管您可以通过其他人的文章或介绍来大致设置电子齿轮比，但这始终毫无意义。
因此，今天我将详细介绍与电子齿轮比相关的概念和设置方法，以供大家解决难题。
1，齿轮比我相信每个人都熟悉齿轮。
通常，齿轮成对出现。
两个齿轮的模数相同，但齿数不同。
这样，旋转后会形成速度差。
通常，产生这种速度差的方法称为齿轮比：干货：电子齿轮比的超详细计算方法在上图中，大齿轮和小齿轮的齿数比为2：1，因此速比为1：2。
小轮旋转两次，大轮旋转一圈。
如果电动机驱动小轮，小轮作为驱动轮，大轮作为从动轮，则减速比为1：2。
2，电子齿轮比在物理上理解了齿轮比之后，就更容易理解电子齿轮比了，因为电动机的控制是上位计算机发送的脉冲，电动机的旋转由编码器测量。
但是，上位机发送的脉冲数与伺服电机旋转时测得的脉冲数不是一一对应的，它们之间存在一个比率，称为“比率”。
干货：电子齿轮比的超详细计算方法更改干货：电子齿轮比的超详细计算方法第一种情况：伺服电机直接与丝杠连接干货：电子齿轮比的超详细计算方法此时，减速比为1：1，螺丝螺距设置为5mm，伺服电机编码器的分辨率为131072。
当我们希望上位机发送脉冲时，丝杠移动0.001mm，螺丝移动5mm，上位机需要发送5000个脉冲，电机旋转一次，编码器采集的值为131072，则电子齿轮比为：干货：电子齿轮比的超详细计算方法由于分子和分母同时被最大公约数8除，因此电子齿轮的分子为16384，分母为625。
当然，也可以直接将分子写为131072，将分母写为5000在第二种情况下，伺服电机和丝杠通过减速机构连接干货：电子齿轮比的超详细计算方法假设减速比为2：3，伺服电机旋转3次，丝杠旋转2圈，则应计算减速比，以使每5000个脉冲达到5 mm。
当丝杠旋转一圈（5毫米）时，电动机旋转1.5圈（3/2 = 1.5），编码器收集的实际值为131072 * 3/2，则电子齿轮比为干货：电子齿轮比的超详细计算方法因此分子是24576，分母是625，这是电子齿轮比的算法。
伺服驱动器电子齿轮比
电子齿轮比参数设置1.1参数介绍所谓“电子齿轮”功能，主要有两方面的应用：一是调整电机旋转1圈所需要的指令脉冲数，以保证电机转速能够达到需求转速。
例如上位机PLC最大发送脉冲频率为200KHz，若不修改电子齿轮比，则电机旋转1圈需要10000个脉冲，那么电机最高转速为1200rpm，若将电子齿轮比设为2:1，或者将每转脉冲数设定为5000，则此时电机可以达到2400rpm转速。
例如：电子齿轮比设为1：1或者每转脉冲数设为10000，上位机PLC最高发送脉冲频率为200KHz。
1.2更改电子齿轮参数的优点利于精确定位控制1.3每转脉冲数和电子齿轮比的计算按照以下1～6的顺序，计算每转脉冲数或者电子齿轮比。
步骤内容说明1 确认机械规格确认减速比、滚珠丝杠节距、滑轮直径等。
2 确认编码器脉冲数确认所用伺服电机的编码器分辨率。
3 决定指令单位决定指令控制器的 1 个脉冲对应实际运行的距离或角度。
1）每转脉冲数和电子齿轮比都可以限定伺服电机旋转1 圈所需的指令量，两者是互补关系，但是每转脉冲数的优先级要高于电子齿轮比，只有每转脉冲数设定为0 的情况下电子齿轮比才会生效，这是用户需要注意的。
特殊情况若算得每转脉冲数为小数时就要考虑使用电子齿轮比。
2）P2-02和P2-03 超过设定范围时，请将分子分母约分成可设定范围内的整数在进行设定。
在不改变比值情况下的约分不影响使用。
3）不加特殊说明现出场的电机编码器分辨率均为2500P/R。
4）指令单位并不代表加工精度。
在机械精度的基础上细化指令单位量，可以提高伺服的定位精度。
比如在应用丝杠时，机械的精度可以达到0.01mm，那么0.01mm 的指令单位当量就比0.1mm的指令单位当量更精确。
1.4电子齿轮的设定实例滚珠丝杠圆台皮带+滑轮滚珠丝杠节距：6mm 1 圈旋转角：360 度滑轮直径：100mm6mm/0.001mm=6000360/0.1=3600314mm/0.02mm=15700。
电子齿轮比参数
电子齿轮比参数
1.)编码器每转反馈脉冲；（即驱动电机一转所需要的脉冲。
也称为编码器分辨率。
）
2.)机械减速比；
3.)螺距；
设L=实际行程(mm)
F=编码器分辨率(脉冲/转)
B=机械减速比；
P=螺距（mm）
N=电子齿轮比
M=指令脉冲数
则L=[M*N*P]/[F*B]--------（1）
N=L*F*B/[M*P]------------（2）
如果要求一个指令脉冲对应一个单位行程，则
L=1M=1则
N=F*B/[P]------------（3）
式（3）就是电子齿轮比的计算公式。
在编码器分辨率F,机械减速比B,螺距P确定时就可以设定电子齿轮比。
由以上参数经过计算可以获得每一脉冲对应的运行距离。
而每秒钟发出的脉冲数即确定了运行速度；
3.三菱数控系统中的电子减速比计算
3.1三菱数控系统中与减速比相关的参数及其作用
而在数控系统中，没有专门的“电子齿轮比”参数，但有下列参数：
1.#2219------编码器分辨率
2#2218------螺距；
3.#1003----指令单位
#2201----电机侧齿轮数
#2202----机械侧齿轮数
当以上参数设定后，NC内部已经计算出了电子齿轮比。
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刘金桂
电子齿轮比的设置方法
•1.以电机最高转速为目的的设置•2.以机构分辨率为目的的设置•3.设置举例
•4.电子齿轮比设置讨论
1. 以电机最高转速为目的的设置
•P command （位置伺服）驱动器必须有电子齿轮比功能，才能顺利地与伺服控制器配合，其设置有不同的方法及目的。
电子齿轮比一般分成分母及分子两项参数设置。
•伺服电机旋转时，速度表现重于精度表现，希望能将伺服电机速度性能完全表现出来；而对旋转分辨率要求较低时，建议采用下列设置方法。
假设欲设置的伺服电机额定转速为 3000r/ min ，编码器每圈脉冲数
为 8192 pulse/revo，当控制器的脉冲输出最高频率只能为 l00kHz 时
本例中，暂时忽略结构条件 ，故所有操作数中均未使用长度操作数 ； 而实际应用中必须考虑最终传动机构的分辨率问题 ，不可只追求速度而 忽略分辨率 ，否则此伺服系统终将无法使用 。
为安全考虑，用 10kHz 输入脉冲进行转速测量为好 ，慢速测试可降 低风险 。
电子齿轮比为：45
1441--==P P CDV CMX 分母分子
2 .以机构分辨率为目的的设置
• 伺服电机普遍应用于加工控制及操作 ，此时的要求应于进给速度 ，当加工精度达到后再考虑速度问题。
因此，建议优先考虑分辨率进行电子齿轮比设置 。
因输出脉冲
频率将影响分辨率 ，电子齿轮比的设置还必须考虑控制器输出
脉冲频率 ，不可任意放大 。
•假设欲设置的伺服电机额定转速为 3000r/ min ，编码器每圈脉冲数 为 8192pulse/rev；控制器脉冲输出最高频率为 l00kHz；伺服电机输出轴连接减速机构 ，输入转速 ：输出转速 m : n= 3；减速机构输出轴连接机构为导程（ pitch) 10mm 的滚珠丝杠 ，如图 1. 38 所示 。
若希望控制器的输出分辨率为 lµm/pulse ，试设计电子齿轮比。
①理论计算
2. 以机构分辨率为目的的设置步骤总结
217
131072
•练习 1
•1）条件及要求
•欲设置的伺服电机额定转速为 2000r/ min ，编码器每圈脉冲数为4096pu lse/ rev ，控制器脉冲输出最高频率为 l00k Hz 。
要求本伺服系统电机旋转速度达到 2000r/ min ，其次考虑分辨率。
CMX=2000，CDV=1464.8，未考虑分辨率
练习 2
l) 条件及要求
如图 1. 39 所 示伺服系统，欲设 置 的伺服电机额定转速 为 2000r/ m in，编码器每 圈脉冲数为 4096pulse/ r ev；控制器脉 冲输出最高频率为 l00k Hz 伺服电机输出轴连接减速机构，输入速度 ：输出速度 m : n=4 .
希望的控制器输出分辨率为 0. ld eg/ pu l se。
CMX=16384，CDV=3600，此时电机的最高转速为
6667r/min，超过额定转速2000r/min，为限制转速，控
制器的频率应限制在100 000*2000/6667≈30（kHz）
•1. 计 算误差 的问题
•前述电子减速齿轮比的设置条件 ，假设控制器设置单位是机械单位 或复合单位，经运算结果必定产生误差；如果采用 ，对控制器而 言，其误差只限于 1 个脉冲以内，。
•如果机构移动量运算值及脉 冲数无法整数运算 ，而控制器又定义成 ，当电机反复执行相对位置时 ， 。
因此，伺 服电机须进行相对位置运 动或圆周无极限运动时 ，必须考虑累积误差问 题，单位选用 、机构减速比 、电子减数比、坐标位置选用均须考虑 。
•绝对坐标运动不产生累积误差 ，只是对控制器所输出脉冲数而言：但
•是对脉冲伺服驱动器而言，事实上驱动器所进行的都是相对运动，因为驱 动器根本不知当前位置为何 。
既然如此
•再者，计算误差只是误差的一部分，其他误差（ 如机构误差 、电磁干扰 等因素〉中每种状况都是误差来源 。
所以，
•2 ） 减少计算误差
是 一个有效方案，因为电机分辨率越高 ，相对的计算
误差比率就下 降，但需要更高解析能力的控制器来配合 ，如此也可作更精 密的控制运算 。
因此，
对于计算误差的发生，能避免就避 免，如果无法避免，。
•3） 电子齿轮比只存在于位置伺服驱
动器
•4） 伺服电机分辨率的差异
•伺服电机每圈脉冲数可分为 2 类。
•第 1 类为 ，如 4096pulse/ rev , 8192pulse/ rev 。
由于每圈 脉冲数是 2 的指数，因此容易作 2 的指数分割 ，对于采用
，在移动量计算时相对容易且计算误差较小 。
•第 2 类 ，如 4000pulse/ rev , 8000pulse/ rev , 10 OOOpulse/rev 等。
可想而知，应用于 ，移动量的计算 就较为容易 。
•这些差异都可作为设计及选用 的参考。