伺服驱动装置的参数设置与调整（V18下载版）

伺服驱动装置的参数设置与调整伺服驱动装置是数控机床的关键功能部件

一、交流伺服系统的组成交流直流交流PNUVWRSTAC220VAC220V交流伺服驱动器系统电气原理结构图交流伺服驱动器系统结构框图如下PA-13PA-14PA-0PA-1PA-4PA-2PA-3PA-27PA-28PA-6PA-5PA-15PA-16伺服驱动器的使用－连接伺服驱动系统的连接与驱动器采用的控制方式密切联系；HSV16系列伺服的控制方式主要有：1.位置控制方式:采用脉冲量接口，可以接收正交脉冲、脉冲+方向及正、负脉冲等三种脉冲指令。2.速度/转矩控制方式：采用模拟量接口，可以接收幅值不超过10V(0～10V或–10～+10V)的模拟量信号。伺服连接－上电时序HSV16系列伺服驱动上电时序如下：伺服连接－上电时序报警时序图：伺服在出现报警时，外部控制电路应通过报警输出信号及时切断主电源

伺服操作与显示－键盘操作驱动器面板由6个LED数码管显示器和5个按键、、、、组成，用来显示系统各种状态、设置参数等。操作按多层操作菜单执行，第一层为主菜单，包括四种操作模式，第二层为各操作模式下的功能菜单。

MS

主菜单操作框图

伺服操作与显示－辅助模式HSV-16伺服驱动器共有4种辅助方式。用户用、键选择需要的辅助方式，再按键，就进入具体的辅助操作方式。4种辅助方式分别为：1.写入EEPROM方式，2.JOG运行方式，3.报警复位方式和4.内部测试方式。

S伺服操作与显示－状态显示HSV-16伺服驱动器共有14种显示方式。序号名称功能说明1DP-EPS显示位置跟踪误差（单位：脉冲）2DP-SPD显示实际速度（单位：0.1r/min）3DP-TRQ

显示实际力矩电流（即时数字量）4DP-PRL显示位置给定低16位5DP-PRM显示位置给定高16位6DP-PFL显示位置反馈低16位；7DP-PFM显示位置反馈高16位；伺服操作与显示－状态显示接上表序号名称功能说明8DP-SPR显示速度指令（单位：0.1r/min）

9DP-ALM显示硬件报警端口状态10DP-PIO显示输入端口状态11DP-IUF显示U相电流反馈12DP-IVF显示V相电流反馈13DP-UVW显示编码器U、V、W状态14DP–CNT

显示系统控制模式参数设置－电机参数设置电机参数的设置必须与选配的电机匹配。电机型号解读(以登奇电机为例)：

GK6

06

1-6

A

C

3

1

–

F

B

Y

Z制动器:B:带制动E:无

反馈元件:E:2000F:2500R:母线电压:2:210V3:300V6:600V额定转速:A:1200B:1500C:2000F:3000电机级数:4:4级6:6级8:8级PA_25PA_24CK6系列交流伺服电动机电机规格代码中心高冷却方式A:自然冷却S:强迫冷却参数设置－电机参数设置PA_24：设置伺服电机的极对数：注意此处设置的是电机的磁极对数，数值即电机极数除以2；PA_25：设置电机编码器分辨率：设定伺服电机的光电编码器线数；0：编码器分辨率1024Pusle/r；1：编码器分辨率2000Pusle/r；2：编码器分辨率2500Pusle/r；3：编码器分辨率6000Pusle/r；

参数设置－电机参数设置PA_26：编码器零位偏移量:配登奇电机时设为0；配常华电机或华工电机时设为－1250；说明:此参数在现有软件中为保留,配登奇电机以外的其它电机时需由开发部校准编码器零位偏移量并配新软件。参数设置－控制方式设置PA_23:控制方式选择

用于选择伺服驱动器的控制方式。参数范围：0～30：位置控制方式，接收位置脉冲输入指令；1：模拟速度控制方式，接收模拟速度指令；2：模拟转矩控制方式，接收模拟转矩指令；3：内部速度控制方式，由PA_20设定数字速度指令；参数设置－控制方式设置PA_22：位置指令脉冲输入方式参数范围：0～20：两相正交脉冲输入；1：脉冲＋方向式输入；2：CCW脉冲/CW脉冲输入。

CCW是从伺服电机的轴向观察，反时针方向旋转，定义为正向；

CW是从伺服电机的轴向观察，顺时针方向旋转，定义为反向。参数设置－控制方式设置PA_13,PA_14:位置指令分频分子、分母在位置控制方式下，通过设置电子齿轮比(即对PA_13、PA_14参数设置）,可以很方便地与各种脉冲源相匹配，以达到用户理想的控制分辨率（即角度/脉冲）注意：1.只有在位置控制方式下本设置才有效；2.只有在开环方式下电子齿轮比才能设为非1值：开环方式即对上位机而言，位置信号不带反馈例如：将伺服驱动器当步进驱动器使用；用外部PLC提供外部指令脉冲。参数设置－控制方式设置电子齿轮比设置方法：G：电子齿轮比P：输入指令的脉冲数N：电机旋转圈数C：光电编码器分辨率（即码盘线数）

参数设置－负载性能设置PA_5：最大输出转矩设置：设置伺服电机的内部转矩限制值；

任何时候，这个限制都有效；最大力矩值的计算公式为：PA_5＝32767*IMmotor

/IMservo，PA_5≤32767其中：IMmotor为电机允许的最大过载电流，一般可选择电机额定电流的1.5～3倍，小电机取大值，大电机取小值；

IMservo为驱动器短时最大电流，见驱动器参数。

参数设置－负载性能设置PA_18：系统过载力矩设置1.设置伺服电机的过载保护转矩值；2.设置值是电机允许的长期过载输入电流；3.任何时候，这个限制都有效；4.过载保护转矩值设置计算公式：

PA_18=32767*IRmotor/IMservo，PA18≤PA5其中：IRmotor为电机额定电流,见电机参数；IMservo为驱动器短时最大电流，见驱动器参数。参数设置－负载性能设置驱动器出力性能的调节：

调试中遇见出力不理想的情况，请按上诉方法设置PA_5，PA_18及PA_15,PA_16。其中，PA_15，PA_16的数值设置与PA_5保持一致。若还是无法达到满意的出力情况，驱动器就报A_13（软件过热），可以屏蔽该报警，具体方法为：设置STA_5为1。

参数设置－特性调节设置驱动器与数控装置及电机组成机床数控系统，需要设置相关参数，调节系统机械特性以达到最优控制的目的。根据驱动器与电机匹配情况的不同、机床丝杆机械特性的差异、负载和惯量的大小等情况，需要设置位置环调节参数、速度环调节参数及电流环调节参数，以获得适合的特性曲线。与位置环调节有关的参数为：PA_0、PA_1；与速度环调节有关的参数为：PA_2～PA_4、PA_6；与电流环调节有关的参数为：PA_27、PA_28。参数设置－特性调节设置位置环调节参数：PA_0：位置比例增益1.设定位置环调节器的比例增益；2.此设定值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。参数数值应根据具体的伺服驱动器型号和负载情况确定。3.在稳定范围内，尽量设置较大的值。[位置比例增益]设置的太大时，位置指令的跟踪特性好，滞后误差小，但是在定位完成时，容易产生振荡。

参数设置－特性调节设置[位置比例增益]的设定对系统机械刚性的影响较大，可以参考下表推荐值设置:联结方式

刚度PA_0推荐设置范围齿轮或齿条和小齿轮

低刚度1000～2000

同步带中低刚度2000～4000

滚珠丝杠＋同步带中刚度4000～6000

滚珠丝杠＋直连

高刚度6000～8000

参数设置－特性调节设置PA_1：位置前馈增益参数范围：0～100，表示0~100%；设定为100%时，表示在任何频率的指令脉冲下，位置滞后量总是为0；位置环的前馈增益大，控制系统的高速响应特性提高，但会使系统的位置不稳定，容易产生振荡；如果要求位置跟踪特性特别高时，可以增加此参数设定值。一般情况下设为0。注意：位置环调节参数（PA_0、PA_1）只在位置控制方式下有效。参数设置－特性调节设置速度环调节参数：PA_2：速度比例增益设定速度调节器的比例增益；设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大

在不发生振荡的条件下，尽量设置较大的值。负载惯量比：负载惯量与电机惯量的比值，是特性调节参数设置的重要依据。参数设置－特性调节设置PA_3：速度积分时间常数[速度积分时间常数]设定值越小，积分速度越快。根据给定的条件，应尽量设置较小的值；[速度积分时间常数]设定的太小时，响应速度将会提高，但是容易产生振荡。所以在不发生振荡的条件下，尽量设置较小的值；[速度积分时间常数]设定太大时，在负载变动的情况下，速度将变动较大。一般情况下，负载惯量越大，[速度积分时间常数]的设定值应越大。参数设置－特性调节设置PA_4：速度反馈滤波因子

此参数设定速度反馈低通滤波器特性；数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大，可以适当减小设定值。数值太大，造成响应变慢，可能会引起振荡；数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应，可以适当减小设定值。

PA_6：加减速时间常数设置值是表示电机从0～2000r/min的加速时间或从2000～0r/min的减速时间参数设置－特性调节设置速度环特性调节推荐设置：过载倍数

负载惯量比PA_2PA_4PA_61.5~2m≤3

3000~50004T≤2003≤m≤55000~70002200≤T≤400m＞5

7000~90000T＞4002～2.5m≤3

2000~40004T≤1503≤m≤54000~60002150≤T≤300m＞5

6000~80000T＞3002.5～3m≤3

1000~30004T≤1003≤m≤53000~50002100≤T≤200m＞5

5000~70000T＞200参数设置－特性调节设置若运行中电机出现较大的电流噪声或嚣叫声，可以适当增大速度反馈滤波因子,（参数No.4）;若效果不明显,可以调节电流环参数：

PA_27：电流环比例增益设置电流环比例增益；参数范围：10～16383，默认值：2560减小该参数值，可有效抑制电机电流噪声。PA_28：电流环积分时间常数设置电流环积分时间常数；参数范围：1～1023，默认值：10参数设置－综合调节设置参数设置流程及方法：伺服驱动与电机连接无误后，先只上控制电，设置参数。错误的参数设置可能导致设备故障和意外，启动强电（三相AC220V）前应确认参数的正确性；建议先进行空载调试后，再作负载调试；设置参数时，建议先根据伺服驱动与电机的匹配情况及采用的控制策略，设置电机参数及控制方式参数；特性调节时，建议先设为内部速度模式，调节速度环参数，再在位置控制方式下调节位置环参数；根据试运行情况，调整负载调节参数；参数设置－综合调节设置一般负载惯量应在电机转子惯量5倍以内，在大负载惯量下使用，可能会发生在减速时主电路过电压（A_2)或制动异常(A_4)，这时可以采用下面方法处理：增加加减速时间（参数PA_6），可以先设得大一点，再逐步降低至合适值。减小最大输出转矩设置值（参数PA_5）降低电流限制值。降低电机最高速度限制（参数PA_17）.安装外加的再生制动装置。更换功率、惯量大一点的电机（注意与驱动器相匹配）。

参数设置－综合调节设置1.出力不够：表现：低速下爬行原因及处理方法：驱动器输出转矩电流不足；需增大PA_2设置，辅助调节PA_0

，增大设置值，若PA_2

加到8000以上仍无法调整到合适的刚性，建议更换更大功率的驱动器和电机。2.转矩不足：表现：低速下电机轴来回摆动原因及处理方法：负载的惯量过大；需减小PA_0设置，极限参数为1000；辅助调节PA_2

，增大设置值，若PA_2

加到8000以上仍无法调整到合适的刚性，建议更换更大功率的驱动器和电机。参数设置－综合调节设置3.电流嚣叫声的消除：处理方法：需减小PA_27设置，减小到1560或1060，辅助调节PA_28

，增大设置值到15或25，若无法完全消除，则设PA_4

加到2或4。4.电机抖动问题：处理方法：需将PA_32设置到4~8之间，辅助调节PA_3

，增大设置值，到50~100。两者需同时调整才能生效。调试常见故障及报警的解决问题1.上强电发指令后，电机不运行或运行异常？分析及解决：1.若是抱闸电机，检查抱闸是否打开；2.检查电机线相序是否接反，可交换V、W线；3.检查使能状态；4.检查电机参数、控制方式、脉冲形式及加减速时间参数设置是否正确；5.检查负载匹配参数（PA_5,PA_6)设置是否正确。调试常见故障及报警的解决问题2.电机运行时噪声明显？分析及解决：1.调节电流环参数，增大PA_28(电流环积分时间常数），减小PA_27（电流环比例增益）

；

2.调整电机特性参数（PA_0,PA_2)；3.增大PA_4(速度反馈滤波因子），注意设置太大易产生振荡

；4.检查电柜布线是否合理，机械连接是否正确；