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亿维:PLC与伺服驱动、负载的某些关系

2017/7/12 9:36:23     供稿:深圳市亿维自动化技术有限公司    
可以看出如果机械结构确定了,这个值也是确定的,1个脉冲对应走的位移是确定的,即系统的精度是确定的。如5mm导程的丝杠,与亿维伺服驱动直接连接的话,精度为5/10000mm。

一、PLC控制器频率与伺服驱动器和负载转速

已知我司伺服驱动器Pm=10000Pulse/r,PLC控制器发出的频率f (puls/s),如何计算负载轴的转速n(r/s),

1、 当伺服电机直接连接轴,设电子齿轮比分子比分母为N。

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n=(f*N)/Pm ...........此公式求出单位为r/s,1s发的脉冲数除以一圈需要的脉冲数=1s转动的圈数。

n :负载转速,单位: r/s。

f :控制器发出的频率,单位:pls/s。

N:驱动器电子齿轮比。

Pm:伺服驱动器分辨率,单位:Pulse/r。

2、有了1式,可以推理出当负载轴带了转盘或者皮带轮,可以算出皮带的线速度V。

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V=r*ω=r*2πn

将1式带入 :

V= πd ((f*N)/Pm)

d:皮带轮,负载轴的直径,单位:mm。

n :负载转速,单位: r/s。

f :控制器发出的频率,单位:pls/s。

N:驱动器电子齿轮比。

Pm:伺服驱动器分辨率,单位:Pulse/r。

3、现场可能碰到输出力矩不够,加有减速机的情况,设减速比为K。

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由1式,已经知道电机轴输出速度n,则可以求出过减速机后输出的转速n1。

n1=n/k=(f*N)/(Pm*K)...............r/s

n1=n/k=(f*N*60)/(Pm*K)...............r/min

假设n1轴带着的是滑块,我们还可以求出滑块移动的速度V

V=n1*D=(f*N*D)/(Pm*K)............mm/s

同理推导出 f=(V*Pm*K)/(N*D)

n :电机直连轴转速,单位: r/s。

n1:减速机后输出的转速,单位: r/s。

K: 减速机减速比。

V: 滑块移动的速度,单位:mm/s。

D:丝杠导程,单位:mm

二 、PLC控制器输出的脉冲与位移之间的关系

有了上面的一些介绍,我们再来讨论下:

如下图,已知我司伺服驱动器Pm=10000Pulse/r,丝杠的导程(螺纹间距,可以理解为电机转一圈丝杠走一个导程)为D,PLC控制器发出的脉冲个数为P,假设电子齿轮比为1。

如何求对应工作台移动的距离S?

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 4、S=(D/Pm)*P......先求出1个脉冲走的位移,乘以脉冲个数得到移动的距离。如果设置了电子齿轮比N,则S=(D/Pm)*P*N....因为P*N才是伺服驱动发送给电机的实际脉冲。

D:丝杠导程,单位:mm

P:控制器发送脉冲个数,单位:个

如果是下面这个系统又该如何计算移动的距离呢?系统机械部分加有减速机减速比为K。

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5、S=(D/(Pm*K))*P*N.........同理4求出一个脉冲走的位移,由于加了减速机,一个脉冲的位移反映到负载轴上比4上面更小。 可以看出位移与系统减速机等齿轮结构成反比关系,与伺服驱动的电子齿轮比成正比关系。

根据上述式子,同理也可以推理出如果是带圆盘结构,脉冲数对应圆盘转动的角度。相当于D=360度。

上面4,5中提到”先求出1个脉冲走的位移”其实就是传说中的脉冲当量δ。

三 、浅谈脉冲当量δ

由4,5可知,(D/Pm)为不加减速机的脉冲当量,D/(Pm*K)为加减速机时,系统的脉冲当量。可以看出如果机械结构确定了,这个值也是确定的,1个脉冲对应走的位移是确定的,即系统的精度是确定的。如5mm导程的丝杠,与亿维伺服驱动直接连接的话,精度为5/10000mm。如果外部带有减速比为40的减速机则这个系统的脉冲当量为5/(10000*40)mm。以上确定的参数称为系统的固有脉冲当量。

假设需要将系统精度调整为1um/pls。需要怎么办呢?这时候伺服驱动的电子齿轮比就派上用场了。

用以下公式可求出:

1:5*1000/(10000*40)=1:1/80=80:1即将亿维US100伺服驱动器的电子齿轮比分子P1-00设置为80,分母P1-01设置为1。

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