项目五任务5.3 利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台

电气控制与驱动目录项目1电气控制电路的识图、安装与调试

任务1.1认知低压电器

任务1.2识读电气控制系统图

任务1.3分析电气控制原理图

任务1.4典型机床控制电路的连接与调试项目2PLC控制系统的构建、编程与调试

任务2.1认知PLC

任务2.2认知三菱PLC

任务2.3PLC控制系统的应用设计项目3变频驱动（调速）系统的构建与调试

任务3.1认知变频器

任务3.2应用变频器基本运行功能控制传送带

任务3.3应用变频器的基本参数控制传送带

任务3.4应用变频器多段速度控制传送带电气控制与驱动目录项目4步进驱动系统的构建与调试

任务4.1利用步进驱动系统实现机械手的直线移动控制

任务4.2利用步进驱动系统实现机械手的定位控制

任务4.3搬运机械手的应用设计项目5伺服驱动系统的构建与调试

任务5.1认识交流伺服系统

任务5.2利用伺服系统速度控制模式控制圆形转盘工作台

任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台

任务5.4

利用伺服系统位置控制模式控制圆形转盘工作台项目5

伺服驱动系统的构建与调试

任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台【任务引入】

伺服系统在转矩控制模式下工作时，能够保证电动机的输出转矩不变，即当负载变化时，输出转速也随之改变，以保证输出转矩的不变。通过调节转矩电位器或设置内部转矩指令，可调输出转矩。【任务目标】1.完成伺服系统转矩控制模式下的相关接线。2.设置伺服驱动器的相关参数，开启伺服驱动器的转矩控制模式。3.在伺服电机的驱动下，圆形转盘工作台可正反转运行，调节电位器可设定圆形转盘工作台的旋转速度。【相关知识】

所谓的转矩控制模式，就是将伺服电动机的输出转矩的最大值由外部信号限制在限定值内，电动机的旋转速度也限制在限制值内。当负载转矩小于限制转矩时，电动机加速，但限制在限制速度值之下工作；当负载转矩大于限制转矩时，电动机的转速随负载的变化而变化或堵转。项目5

伺服驱动系统的构建与调试

任务5.3伺服系统的转矩控制模式5.3.1伺服驱动器速度控制模式的相关接线1.主电路的接线参见本项目学习任务一中图5-8。2.输入输出信号的连接输入输出信号连接如图5-17所示。图5-17转矩控制模式下的输入输出信号连接项目5

伺服驱动系统的构建与调试

任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台5.3.2转矩控制模式的参数设置转矩控制模式的典型参数设置如表5-13所示。表5-13转矩控制模式参数设置参数名称初始值设定值说明PA01控制模式00000004转矩控制模式PC01加速时间常数01000加速时间为1000msPC02减速时间常数01000减速时间为1000msPC05内部速度限制1100800最高速度限制在800r/min以内PC12模拟速度限制最大转速0800最大电压（10V）时对应的转速为800r/minPC13模拟转矩指令最大输出100100最大输出转矩为100%项目5

伺服驱动系统的构建与调试

任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台5.3.3.伺服驱动器参数介绍

1.转矩限制

转矩限制参数如表5-14所示。表5-14转矩限制参数介绍参数单位初始值设定范围控制模式No简称名称位置速度转矩PA11TLP正转转矩限制%1000~1000√√√PA12TLN正转转矩限制%1000~1000√√√

如果设定了参数PA11（正转转矩限制）或PA12（反转转矩限制）在运行中一直会限制最大转矩。注意，这两参数设定后将不能使用模拟转矩限制（TLA）。限制值与伺服电动机的转矩关系如图5-18所示。图5-18限制值与伺服电动机转矩的关系图项目5

伺服驱动系统的构建与调试

任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台2.内部速度限制参数PC05~PC11在速度控制模式当中为内部速度指令，而在转矩控制模式中为内部速度限制。当负载较小时，伺服电动机在该内部速度限制设定值上运行；当负载较大时，为保证输出转矩的不变，伺服电动机的运行速度会随之降低，甚至下降到零。内部速度限制参数如表5-15所示。表5-15内部速度限制参数介绍参

数单位初始值设定范围控制模式No简称名称位置速度转矩PC05SC1内部速度限制1r/min1000~瞬时允许速度××√PC06SC2内部速度限制2r/min5000~瞬时允许速度××√PC07SC3内部速度限制3r/min10000~瞬时允许速度××√PC08SC4内部速度限制4r/min2000~瞬时允许速度××√PC09SC5内部速度限制5r/min3000~瞬时允许速度××√PC10SC6内部速度限制6r/min5000~瞬时允许速度××√PC11SC7内部速度限制7r/min8000~瞬时允许速度××√项目5

伺服驱动系统的构建与调试

任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台3.模拟速度限制最大转速参数PC12在速度控制模式中为模拟速度指令最大转速，而在转矩控制模式中为模拟速度限制最大转速，如表5-16所示。表5-16模拟速度限制最大转速参数表参

数单位初始值设定范围控制模式No简称名称位置速度转矩PC12VCM模拟速度限制最大转速r/min00~50000××√4.模拟转矩指令最大输出

参数表如表5-17所示。表5-17模拟转矩指令最大输出参

数单位初始值设定范围控制模式No简称名称位置速度转矩PC13TLC模拟转矩指令最大输出%100.00~1000.0××√项目5

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任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台5.3.4转矩控制1.转矩指令和输出转矩图5-19给出了模拟量转矩指令（TC）的输出电压随伺服电动机的输出转矩变化的关系。当TC的输入电压为正时，输出转矩也为正，驱动电动机逆时针旋转；当TC的输入电压为负时，输出转矩也为负，驱动电动机顺时针方向旋转。使用转矩指令（TC）时，正转选择（RS1）/反转选择（RS2）所对应的输出转矩方向见表5-20。图5-19模拟量转矩与输入电压关系图项目5

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任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台表5-18转矩控制模式下正/反转设置表外部输入信号转动方向RS2RS1模拟转矩指令（TC）正（+）

负（-）00无转矩输出无转矩输出无转矩输出01逆时针（正转驱动，反转再生）顺时针（反转驱动，正转再生）10顺时针（反转驱动，反正转再生）逆时针（正转驱动，反转再生）11无转矩输出无转矩输出2.模拟量指令偏置电压输入电压偏置设置包括模拟量转矩指令的偏置电压设置和模拟量转矩限制的偏置电压设置。如图5-20所示，模拟量转矩有正负偏置：负偏置最小为-999V，正偏置最大为+999V。图5-20模拟量转矩偏置图项目5

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任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台5.3.5转矩限制转矩限制通过两种方式来选择：一种是通过内部转矩限制参数，比如PA11正转转矩限制和PA12反转转矩限制；另一种是通过模拟量转矩限制（TLA）。图5-21给出了模拟量转矩限制（TLA）的输入电压值与输出转矩之间的关系。相对一定电压所产生的输出转矩限制值，输出转矩的波动范围为±5%。另外，输入电压在0.05V以下时，无法准确地限制输出转矩，故为了保证输出转矩的准确性，输入电压应在0.05V以上。图5-21模拟量转矩限制输入电压与输出转矩之关系项目5

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任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台5.3.6.速度限制1.速度限制值和速度

速度限制可以通过两种方法设定内部速度限制1~7或模拟量速度限制（VLA）。内部速度限制1~7通过速度选择端子SP1、SP2、SP3实现内部速度限制选择，设定方法与速度模式的设定相同。

模拟量速度限制的输入电压和伺服电动机速度关系可参考图5-22。如果电动机的速度达到速度限制值，转矩限制将会出现不稳定。速度限制值的设定应比速度设定值高约100r/min。图5-22模拟量输入电压与电机转速关系2.速度限制中

伺服电动机的速度达到内部速度限制1~3或模拟量限制设定值时，速度限制中（VLC）这项参数接通，表明当前正在限制伺服电动机的转速。项目5

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任务5.3利用伺服系统转矩控制模式控制圆形转盘工作台【任务实施】

1.画出伺服系统的接线示意图2.将伺服驱动器所需设置的参数列于下表画出伺服系统速度控制模式的接线示意图教师审核

序

号参数号名称设定范围出厂设定设定值备注

项目5

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任务