1.3.2 电子齿轮与电子齿轮比

在定位控制中，电子齿轮是一个十分重要的概念，电子齿轮比是一个十分重要的设置，初学者必须掌握它。

电子齿轮是由机械齿轮传动启发而设计的，在机械传动中，如果转速过大或过小，可以通过各种变速机构进行速度变换。其中齿轮传动是最常用的变速机构。两个齿数不同的齿轮组成齿轮传动，其传动比为两个齿轮的齿数比。如果主动轮齿数多过从动轮齿数，则为加速；反之为减速。机械齿轮可以进行速度变换，这种变换原理用到伺服驱动器上就变成电子齿轮比。

1.什么是电子齿轮

电子齿轮是在伺服驱动器上设置的一对参数。在没有电子齿轮时，控制器输出的脉冲数通过伺服驱动器完全传送给伺服电动机，也即伺服电动机所接收到的脉冲数等于控制器输出的脉冲数，而电子齿轮就是在控制器和电动机之间的一对软齿轮，如图1-28所示。

图中，CMX为主动轮，CDV为从动轮，如果P ₀ 为电动机所接收到的脉冲数，P为控制器所输出的脉冲数，则有：

P·CMX=P ₀ ·CDV

或

或

定义：CDV为电子齿轮分母，CMX为电子齿轮分子，CMX/CDV为电子齿轮比。调节电子齿轮比（即设置不同的分母、分子值）就可以在控制器输出相同的脉冲数P时得到不同的电动机接收脉冲数P ₀ 。

通俗地说，电子齿轮就好像是一个比例系数控制器，控制器的输出脉冲经过电子齿轮后被放大或缩小若干倍再送给伺服驱动器的偏差计数器作为计数器的输入脉冲。只不过，电子齿轮的比例系数可以是整数，更多时候是分数，调节非常灵活。

电子齿轮的功能和机械式齿轮一样，但它是由内部电子电路结构及软件一起来完成的，所以称为电子齿轮。它是伺服驱动器在完成定位控制时所必须要设置的功能。不管何种品牌的伺服驱动器都必须有电子齿轮参数设置。读者如果要完全掌握定位控制技术应用，必须要学习和掌握电子齿轮知识及其设置。

与机械式齿轮相比，电子齿轮具有应用简单方便，调节范围宽，调节灵活等优点。三菱MR-J3伺服驱动器CMX和CDV的设置范围为1～2 ²⁰ ，在此范围内可进行任意设定的电子齿轮比组合。

2.电子齿轮的作用

电子齿轮的主要作用有两点。

1）调节脉冲当量，提高加工精度

在编码器分辨率较低时，可以用电子齿轮比使脉冲当量变得更小。

在编码器分辨率较高但脉冲当量是小数时，可以用电子齿轮比使脉冲当量变为整数。以上电子齿轮的两个作用都使定位控制的精度得到提高。

2）调整电动机的转速

控制器发出的脉冲频率都是有限制的，如果伺服电动机的编码器分辨率稍高，则就会发生控制器即使发出最高输出频率也不能使电动机工作在额定转速的情况，而电动机的额定转速是电动机工况最好、效率最高的转速。如果最高输出频率不能使电动机达到最大转速而又希望电动机工作在额定转速时，则可以通过电子齿轮比进行调整。

关于上述两种电子齿轮的作用和脉冲当量等内容将在下一节中进行较为详细的讲解。 X/0Bny+m3yaePWvyznA1CCMMsxMKiAoXPvLYdNIWo26tzWMcyNQ4ysw7tnYguNK3