电子齿轮比基本表达式:
(frac{a}{b} = frac{P29012}{P29013})
其中:
(frac{a}{b}) - 电子齿轮比;P29012 - 分子参数组;P29013 - 分母参数
结合机械结构的推导公式:
(frac{c}{LU} × frac{a}{b} = frac{r}{i} to frac{a}{b} = frac{r cdot LU}{c} / i)
其中:
r - 编码器分辨率;c - 滚珠丝杠节距;LU - 长度当量;i - 减速齿轮比((i = frac{n}{m}),n为负载转数,m为电机转数)
电子齿轮比通过分子参数组(P29012)和分母参数(P29013)配置,具体参数规范如下:
| 参数 | <取值范围 | <默认值 | <描述 |
|---|---|---|---|
| P29012[0] | 1~10000 | 1 | 电子齿轮比1的分子 |
| P29012[1] | 1~10000 | 1 | 电子齿轮比2的分子 |
| P29012[2] | 1~10000 | 1 | 电子齿轮比3的分子 |
| P29012[3] | 1~10000 | 1 | 电子齿轮比4的分子 |
| P29013 | 1~10000 | 1 | 所有电子齿轮比的公共分母 |
通过数字量输入信号EGEAR1和EGEAR2的组合,可选择4种电子齿轮比配置:
| EGEAR2:EGEAR1 | <电子齿轮比类型 | <比值表达式 |
|---|---|---|
| 0:0 | 电子齿轮比1 | P29012[0] : P29013 |
| 0:1 | 电子齿轮比2 | P29012[1] : P29013 |
| 1:0 | 电子齿轮比3 | P29012[2] : P29013 |
| 1:1 | 电子齿轮比4 | P29012[3] : P29013 |
以V90伺服为例,提供两种核心设置方式,其中P29011定义为电机转1圈需要的脉冲数:
方式1:(电子齿轮比 = frac{编码器分辨率}{P29011})
方式2:当P29011=0时,(电子齿轮比 = frac{P29012}{P29013})
示例场景:脉冲发生器输出频率200KHz,伺服编码器分辨率8388608
无电子齿轮比时:电机转1圈需发送8388608个脉冲,最快耗时 (8388608 / 200000 = 41.94) 秒,速度极慢
启用电子齿轮比后:伺服驱动接收10000脉冲即可转换为8388608个脉冲,电机1圈仅需0.05秒,大幅提升转速
应用场景:移动工件10mm,LU=1μm,编码器分辨率2500ppr,滚珠丝杠螺距6mm
| 对比项 | <不带电子齿轮比 | <带电子齿轮比 |
|---|---|---|
| 单位脉冲对应长度 | 6mm / 10000 = 0.6μm | 6mm / 6000 = 1μm |
| 所需脉冲数 | 10mm / 0.6μm = 16666.66(小数取整产生误差) | 10mm / 1μm = 10000(无小数,无误差) |
已知条件:
计算过程:
负载轴每转运行距离 = 6mm / 0.001mm = 6000 LU
电子齿轮比 = (1 / 6000) / (1/1) × 10000 = 10000 / 6000 = 5/3
参数设置:P29012 = 5,P29013 = 3
已知条件:
计算过程:
负载轴每转运行距离 = 360° / 0.01° = 36000 LU
电子齿轮比 = (1 / 36000) / (1/3) × 10000 = 10000 / 12000 = 5/6
参数设置:P29012 = 5,P29013 = 6
已知条件:
问题1:电子齿轮比=1时,伺服电机最大转速是多少?
电机最大转速 = (200×1000×60) / 524288 = 22.89 rpm
结论:远低于额定转速3000rpm,无法满足需求
问题2:如何设置电子齿轮比使电机达到额定转速?
额定转速对应的脉冲频率 = 50r/s × 524288 = 26214400 Hz
电子齿轮比 = 26214400 / (200×1000) = 524288 / 4000
参数设置:P29011 = 4000,电子齿轮比 = 524288 / 4000