工程师在很多实际项目中会遇到力矩控制应用方面的问题。关于力矩控制的应用在各个行业都会应用得到，比如说钢铁方面得收放卷的应用，皮带运输机方面的应用，石油化工行业顶驱加载方面的应用等等。
在此开放一个应用探讨，希望具有相关行业经验的网友能够将自己所在行业有关力矩控制方面的应用案例分享给大家，互相学习和借鉴，也可以帮助其他行业的朋友解决有关力矩控制方面的问题。
欢迎大家提出自己在力矩应用方面遇到的一些实际问题，我们可以一起寻找解决方案。
此次集中探讨将持续至7月9日，其中有突出表现的网友将获得加倍精华奖励积分；最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分；根据交流情况，会酌情赠送小礼品。
交流结束后也将专门整理重要内容，供广大网友分享参考。
预祝大家交流愉快，收获丰富！

转矩控制用在收放卷的场合很多，但有时在现场会遇到很多问题。比如线性度不好、稳定性差、需要频繁调整、力和速度不匹配等问题。
我们从3个方面来分析：
第一：控制模式
分为开环转矩控制和闭环转矩控制。二者控制精度和稳定性
相差明显。
第二：负载特性
不管是收卷还是放卷：转矩=半径x张力。这种情况下我们的设定目标是
转矩，当电机转矩达到目标值以后应该是恒定的，但是卷曲轴半径是变
化的。也就是说收放卷之间的张力是随半径变化的，不是恒定的。所以
会出现稳定性差，需要频繁调整。
第三：传动比及工作范围因素
1：通常在机械设计时在电机与负载轴之间安装一个减速机以满足工艺要
求，减速机可以把速度降低，把转矩放大，这样转速和转矩的斜率相差
很大
。也就是说速比越大，速度和力的匹配性越差。
2：工作范围，工作范围越大空轴半径和满轴半径比值越大，转矩的调
节范围要求也越大。这样在运行中要根据半径变化适时调节转矩，
同时在低频时可能转矩不足。
管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅

楼上的说得很好！
转矩控制用在恒力矩方式的场合比较适用，如坛主所说的顶驱加载方面，我所接触到的就是轧机，其上料系统的变频器就采用速度和转矩切换控制，上料时用速度控制，在顶载时采用转矩控制，就设一个固定转矩给定。
而收放卷适合采用速度给定+转矩限幅，通过一个饱和速度叠加，使速度度环饱和，此时只受转矩限幅给定控制，转矩给定=张力设定*卷径+加减速转矩补偿+动摩擦转矩补偿+静摩擦转矩补偿。收放卷速度给定=[线速度/（D*Pi）]，饱和速度可以设得尽可能小，这样即使断管也不会飞车。
管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅

西门子G120收卷，6RA70直调收卷和开卷：
G120：采用的方式是转矩控制，速度限幅，收卷之前没有张力检测，也没有卷径检测传感器，对于一些张力控制精度不是很高的场合足以满足要求。
我的方法是在触摸屏上设定初始卷径，然后根据机列速度，每隔两三分钟计算一下这两三分钟能卷取的长度，再根据之前的卷径计算一下增加的砸数，根据带材厚度可计算出当前的卷径，因为带材比较薄，这样计算出来没什么大的误差。然后再根据当前卷径所须张力*当前卷径，可计算出所需转矩，再通过减速比的比例关系那么电机的转矩也就知道了，接下来PLC模拟量给定过去就好了。速度限幅如果要求不高在变频器里限定一个最高频率就可以，如果要求高一点，速度限幅通过其他模拟量给定过去。至于速度限定的值比机列速度大些就可以，根据实际自己确定。收卷也可以给一个负的转矩实现反转功能。
半径还有一比较好的计算方法，就是收卷速度反馈到PLC，然后根据当前的车上也可以推理出来。
G120在开卷的应用还没试过，不过接下来的项目要用，采用带能量回馈的PM250，等用过之后再和大家交流

6RA70直调：应用于收卷时方法和G120差不多，只不过是采用的速度控制、转矩限幅的控制方式。而转矩控制、速度限幅时没能够限制住速度。应用于放卷时，我感觉它的功能类似磁粉制动器，提供的就是一个刹车力，所以我把速度给定的很低（固定值），转矩限幅来自PLC模拟量来，调节刹车力的大小。其闭环的PID计算是在PLC里进行的，实际应用中放卷卷径比较大时，效果很好。当卷径比较小时，有抖动现象，我分析其主要原因是放卷旋转一圈机械摩擦转矩波动比较大。大家知道，转矩=张力*半径，如果摩擦转矩在某个范围内波动，那么当卷径比较大时，摩擦转矩体现到带材上的张力波动就比较小。而半径小时，体现到带材上的张力波动就会比较大。当然波动大是机械摩擦引起的，但对于PLC里面PID调节就会给定电机的转矩波动比较大，最后造成开卷卷径较小时带材抖动的现象。后来我就把这个不稳定的摩擦看成一种信号的干扰，在PLC里面对张力反馈进行了滤波算法的计算，然后再进行PID。这样之后果然有效果，带材抖动消除。不过开卷张力在卷径小时波动确实比卷径大时要大。带材是铝箔，这个波动对实际生产没什么影响。
不过还遇到一个很棘手的问题，就是其中一个开卷总是炸直调的可控硅，换两个新的上去做优化就炸，后来不做优化把另一个开卷的参数抄过来设置进行，再调整一下PI值，运行正常了。结果半个月后又莫名奇妙的炸了！线反复检查、兆欧摇表都检查不出问题，现在怀疑是电机问题，等待更换电机在进行尝试。6RA70直调炸时确实挺响的，以后烟花爆竹我也不敢玩了！
三菱变频器收卷+张力传感器这样的闭环调节用过一次，收卷张力误差在1牛顿，自己写的PID运算。很多都是为了节约成本，收卷都是开环的。

这个问题要从两方面去解决，首先观察启动瞬间主机速度是否波动：
1是主机速度同时波动，则调整主机速度环使主机速度趋于平稳。
2是主机速度不波动，则波动来自开卷或卷取，如果开卷卷取采用的是速度限幅下的转矩控制，要看速度环是否退饱和。如果卷取侧启动或加速时有堆带现象，就有可能是速度环退饱和造成的；如果开卷电流波动很大，且电流值也较大，同样有可能是速度环退饱和造成的。如果速度环没有问题，启动瞬间或加减速瞬间板带表面不平稳或有明显卷不齐现象，那就是动态补偿不合适造成的了。
管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅

我所了解的转矩控制分两种，一个是轧机上的开卷、卷曲，另一个是对拖中的加载机。开放卷中的应用比较复杂一些，因为这需要计算卷径，根据卷径计算电机转矩。而对拖实验比较简单，只需根据功率算出转矩即可。
开放卷的卷径计算可以通过PLC计算，也可以通过传动装置计算。
关于转矩控制，分别有两种方式，一种是直接转矩给定，另一种是速度饱和加转矩限幅。我的理解两种方式都可以。如果考虑飞车，速度饱和加转矩限幅更加好一些。
我用过6RA70的，6SE70、S120的，前两种都是比较成熟的产品，没有什么好说的。S120我的感觉是可能保护较多，所以如果参数设置的不是很缜密的话容易报错。
我用的S120不管是直接转矩给定还是速度饱和加转矩限幅都有一个问题，就是转矩给定如果是零的话装置就报故障，不能启动，只好给一个最小值。而70就没有这个问题。
还有一个问题，如果我装置选的足够大，而电机比较小时，我想让电机达到2倍的额定转矩，这时转矩限幅给定虽然是2倍的值，但最终的转矩限幅时却达不到，这个问题我问过技术支持，也没有弄明白。
管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅

轴承驱动力矩的计算方法;

一般情况下，轴承的摩擦力矩都可以在样本中查询到。这取决于滚动体的类型，球轴承摩擦力矩就要比圆锥滚子或者滚针轴承小。同时还要考虑轴承安装的预紧，润滑等。以上是轴承的摩擦力矩。

关于驱动系统转动需要的力矩，相对要复杂一些。
对于高精度高速度的直接驱动系统，您仅仅需要了解负载的转动惯量和角加速度，就可以计算出来需要的力矩。即：需要的驱动力矩(Nm)=角加速度(Rad/s)*转动惯量(kgm^2)。
对于普通的涡轮蜗杆传动，就要复杂一些，除了要考虑负载的转动惯量和角加速度，还要看您选用的产品所具有的传动比带来的摩擦力矩等因素了。
管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅

贴了两张图（见31、32楼）就要说说相关的参数如何给出的问题。
首先，按照矢量控制的原则，做好（建立电机模型）电机调试。在此最好测量定子阻值、线缆阻值，手动输入。尤其是磁化曲线的建立。
完成上述工作后，根据这两种工艺要求（完全转矩控制）设定P1300=22（无传感器转矩控制）。
对于收卷作业，在机械设计时应注意，在最小卷径处，是配合前级的收卷最高线速度。应配有合适的传动比。对于固定半径的夹紧辊，也要满足主动辊的最大线速度。你可以设置P1082（最大输出频率），要注意：在转矩模式下，最大输出频率可以是P1082的117%左右。
注意：MM440等预先已经默认设置了启动参数。
在调试前，建议首先将参数加速转矩（增益）比例关闭P1499=0。也就是说不要在输出频率变化时加入额外的转矩。
先将P1082设成一个较小的限制频率，模拟量给定转矩=0，启动运行（有可能会稍稍反转一下，不理它）。逐步加大转矩给定，直到刚刚能转动，且（而后）维持转动。记住此给定值。注意：这包括加速度也要基本合适。
逐渐绷紧建立张力。（转动时）调整给定直到满足转矩（或张力）要求。
用刚才能启动的转矩给定和工艺要求的给定转矩百分比例填入P1499（加速转矩）。这个加速时的转矩（克服静摩擦和惯量）正好满足。
最后，将最大输出频率P1082返回到要求这值。
有时，在零速时，会出现“脉动”，克服它的办法就是将P1499=0。（当然要通过PLC发送修改参数命令）。
因此，引出下个话题：如何在变径过程中保持“线张力”。
管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅

转矩控制的稳定性，我认为有一点非常重要，就是电机优化，本人刚做完一个钢板放卷的力矩控制，MM440驱动，P1300=21,力矩设定由CB给定，只要优化做好了，控制就比较稳定，而P1300=21时，低频时会张力会有波动，P1610可以加大点，但建议大家用速度闭环矢量控制，可以多做几遍电机识别。
管理员注：本帖已被纳入此次探讨发帖整理，请点此详阅