工业齿轮油常见问题解答

工业齿轮油常见问题解答 1.齿轮失效主要形式及润滑对齿轮失效的影响 齿轮失效的主要形式有断齿、磨损、点蚀、胶合。 工作中的齿轮副发生失效，与所传递的运动和动力的性状直接关系。润滑是研究齿轮相对运动、相互作用的表面科学所不可缺少的内容。例如，在负荷不大的情况下，齿轮副的表面粗糙度与润滑油膜厚度成为一对矛盾。为保证流体动力膜或弹流膜的形成，可以要求更光滑的齿面，使凸起高度小于油膜厚度，也可以要求更厚的油膜将稍大的凸起掩盖，二者都可达到将摩擦齿面隔开的目的。这后一种办法就是通过选用合适粘度的润滑油实现的。在负荷变大的情况下，流体动力膜及弹流膜在压力下不能保持住而发生破裂，使齿面凸峰相碰。在齿轮制造中采用先进技术是减轻这种碰撞的必要条件，但不是充分条件。只有当同时采用先进的润滑技术，选用可与齿面形成边界润滑膜的齿轮油时，控制齿轮失效才成为可能。 有此可见，合理润滑可以避免、减轻和延缓齿轮失效。 2.齿轮润滑选油原则是什么 (1)根据应用的特殊性确定类别，如开式齿轮油、闭式齿轮油、蜗轮蜗杆油等 (2)根据齿面接触应力确定档次，如抗氧防锈齿轮油、重负荷工业齿轮油等 (3)根据齿轮线速度、使用温度等因素确定粘度，如220、320等牌号 3.什么是稠化型油,稠化型工业齿轮油的使用前景如何, 稠化型油通过加入聚合物(又称稠化剂)达到提高油品粘度的目的。这种油品属于非牛顿液体，在较长时间较大剪应力下，聚合物分子可能被剪切(机械降解)而出现永久粘度损失。 我们知道，聚合物的分子量越大，键能越低，越容易在剪应力下被剪断。因此，只要选择分子量较小、结合键较强的聚合物作为稠化剂，是可以减少和避免粘度损失的。聚合物除具有稠化能力外，还可以改变油品的粘温性。在高温下，由于分子的舒展，增加了对润滑油的流动阻力，使其粘度下降幅度减小，这对高温下齿轮润滑是有利的。 我国已参照英国有关标准制定了含聚合物润滑油剪切安定性测定法(SH/T 0200-92)，凡是通过剪切安定性试验和实机应用验证的稠化型工业齿轮油，均有良好的使用前景 4.蜗轮蜗杆传动装置是如何发展得,蜗轮蜗杆油有何重要作用, 蜗轮蜗杆传动装置时齿轮传动的类型之一，用以传动空间交错的两轴之间的动力和运动。由于其结构紧凑、传动速比大、噪音小、蜗轮输出转矩大等特点而得到广泛应用。 影响蜗轮蜗杆副承载能力、传动效率和使用寿命的因素，除设计水平、制造装配精度、材料、热处理质量外，还有一个重要因素:润滑。理想的润滑对蜗轮蜗杆传动有着举足轻重的影响。它可以减小摩擦，降低磨损，提高蜗轮蜗杆副传动效率及使用寿命。 5.蜗轮蜗杆装置中，为什么不能使用L-CKB、L-CKC、L-CKD油, 蜗轮蜗杆装置中有铜部件，因此蜗轮蜗杆油与其他齿轮油的最大差别，是不能以化学活性高的含硫极压剂为主剂，而采用中等活性的油性剂为主剂，即使在极压型蜗轮蜗杆油配方中，也要小心平衡极压剂和油性剂的协同作用。因为，含硫极压剂在边界润滑条件下与铁反应生成硫化铁膜，其熔点高，有较好的抗烧结性能，有效地防止齿面损伤。但含硫极压剂与铜生成的硫化亚铜膜，韧性差，很容易从基体上磨掉，导致磨损增加，摩擦系数增大。所以，蜗轮蜗杆产品标准中对硫含量加以限定:L-CKE油的硫含量不大于1.05%，L-CKE/P油的硫含量不大于1.25%。由此可见，蜗轮蜗杆油不能用其他等级的极压工业齿轮油代用，否则将加速腐蚀磨损，降低蜗轮蜗杆装置的承载能力和使用寿命。 但是也不能在重负荷工况条件下的蜗轮蜗杆装置中使用轻负荷工业齿轮油(L-CKB)甚至机械油，这些油品中尽管没有含硫极压剂对铜蜗轮的腐蚀磨损，极压性能差的油品同样使润滑失效。这样的例子很多，如: 某厂从日本引进的1号牵伸机蜗轮减速机，随机蜗轮蜗杆油用完，先后采用70号、100号机械油润滑，齿面磨损严重，并发生胶合现象，后改为极压齿轮油润滑，发现齿面腐蚀磨损严重，亦发生胶合，最后选用L-CKE/P320蜗轮蜗杆油，使用情况良好，提高了蜗轮副传动效率，降低磨损及能耗，减少停机时间和维修费用，提高生产效率。 某车队，在Q20牵引车上，原用渣油型齿轮油，经常引起严重的早期磨损，减速箱中有沥青状沉淀物，1200h左右就要更换蜗轮副，后改用重负荷工业齿轮油，油品对蜗轮的腐蚀磨损较严重，传动效率低，3600h内必须更换蜗轮副(严重超载的车辆2400h就需要更换)。现改用极压型蜗轮蜗杆油，传动效率高，温升低，噪音小，延长了减速箱使用寿命和运转率，取得了较好的经济效益和社会效益。 6.为什么开式齿轮油不能用闭式齿轮油代替, 多年来，在水泥、冶金、矿山等行业中，开式齿轮装置普遍应用在大型旋转设备上，如干燥机、磨碎机、矿山电铲等，但对其设备的润滑却认识不足，导致事故时有发生。我国已制定普通开式齿轮油产品规格，极压型开式齿轮油(L-CKJ)也有产品问世，用户可以根据需要选用。曾有人用闭式工业齿轮油代替开式齿轮油使用，结果不仅漏油，造成润滑失效，而且严重飞溅，污染环境，浪费较大，不能长期使用。究其原因，从开式齿轮油的粘度分类可见，其100?运动粘度最 小为68mm2/s(?10%)，最大达到320mm2/s(?10%)，而闭式工业齿轮油以40?运动粘度分类，目前的最高牌号(680)的100?运动粘度仍小于68 mm2/s，所以，开式齿轮油最重要的特性:良好的粘附能力和内聚性，是闭式齿轮油远远及不上的。 7.油品的乳化与哪些因素有关,如何防止工业齿轮油的乳化, 油和水是互不相溶的两种液体，但在一定条件下，会形成稳定或不稳定的乳化液在与水的接触中，油品乳化与否及乳化程度主要由油的组成成分及水的纯度、所含成分的性质决定，也与油-水体系的温度及振动情况有关。 以通常发生在油品中的乳化为例，当油或水中存在着某些既有亲油基又有亲水基的表面活性物质(如羧酸衍生物)时，它们会在温度及浓度适宜时，缔合在一起，形成致密的单分子层，将水包在其中。大量的缔合体均匀地分散在油中，就形成了油包水型乳化液。有此可见，控制油-水中表面活性物质的存在，破坏将水包在其中的表面活性物质致密的单分子层，是防止和抵抗两相共存体系乳化的根本途径。 以深度精制的基础油料调制工业齿轮油，对提高成品油抗乳化性能有重要意义，但工业齿轮油中含有各种功能的添加剂(表面活性剂)，不可避免会影响油对水的分离能力。因而油品研制和生产人员在油中添加一定比例、具有特殊性状的破乳剂抑制这种影响，以保证油品具有良好的抗乳化性。 控制混入油中的水量及水质对防止油品乳化的作用不可忽视。在工业齿轮油使 用过程中，要绝对避免轧制液混入油中，因为轧制液本身是乳化液，可以认为是油品乳化的促进剂。大型齿轮装置集中润滑系统采用延长在用油的沉降时间、对循环用油过滤、离心分离等也是防止油品乳化的有效手段。 8.工业齿轮油在储存保管过程中注意哪些事项, (1)齿轮油为酸性液体，不能用储存过碱性物质(如内燃机润滑油)的容器盛放，否则会使齿轮油中添加剂分解，并产生沉淀。 (2)齿轮油不宜在高温(40?以上)环境下储存，齿轮油中极压剂等添加剂为极性物质，遇热易分解，使油品老化，使用性能降低。 (3)储存容器不宜进水，极压剂水解后可生成水溶性酸等物质，降低极压性能。 (4)齿轮油不宜长期(两年以上)储存，否则油品的各项性能(极压抗磨、防腐防锈、抗泡等)均有不同程度的下降。 9.如何确定换油期和换油指标, 换油期和换油指标的确定是个较复杂的问题，它与齿轮磨合情况、齿轮的载荷、齿轮油的种类和质量、润滑部位在机械中的重要性等均有关。 一般来说，用油量较少的齿轮箱可根据实践经验定期换油。如AGMA规定正常情况下6个月换油。不与水直接接触的引进减速机使用说明书规定4000-5000h换油，因运转条件不同也有短至2000h、长至8000h的。这些规定一般都有相当大的保险系数。 用油多、消耗量大的大型齿轮装置集中润滑系统，由于定期补油，常根据油品变质情况按质换油。工业齿轮油使用中主要根据腐蚀、锈蚀、沉淀、油泥、粘度变化和污染程度等情况，决定是否更换新油。为了定期进行质量监控，我国制订了CKC工业齿轮油的换油指标SH/T0586-94(2003年确定)，见表4-29。当有一项指标达到换油指标时，应更换新油。但尚未制订统一的CKD工业齿轮油的换油指标，在实际使用中需不断积累经验数据，适时检查、补油或换油。 10.工业齿轮油在使用中经常遇到的问题、可能产生的原因及解决办法 问题 产生原因 解决办法 缺少防腐防锈剂 补加防锈剂T705或T746 油中含水 经常切水 齿面锈蚀 油品氧化生成酸性物质 更换新油 油品质量有问题 更换质量合格的油品 油箱中油太多或供油不足 控制加油量 润滑油粘度过高 降低油品粘度 齿轮副过热 载荷过高 提高油品质量等级 齿轮箱外壳尘土堆积 清洁油箱环境卫生 齿面擦伤 齿面温度高，油膜破裂 使用L-CKD油，保持油中活性硫含量 齿面点蚀、剥油品粘度太低吃面粗糙，载荷过提高油品粘度及齿面光洁度，保持油落胶合高中磷含量 齿面磨粒磨齿轮副啮合不良、低温启动金属改进装配质量，低温启动前预热油、损 磨屑或其它杂质 换油，清洁齿轮箱 使用抗乳化性好的油或补加破乳剂遇水乳化 T1001 乳化或沉淀 油品氧化生成油泥、胶质不溶使用深度精制基础油，注意添加剂的 物，添加剂析出 相溶性及配伍性 抗泡剂未分散好，油面高度不补加抗泡剂T901或7911，控制油箱泡沫严重 够，有空气进入或油中含水 中加油量，控制空气和水进入油中 油品粘度太低 适当提高油品粘度 油箱漏油 齿轮箱缺损，密封件老化 维修保养齿轮箱，更换密封件 永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式 2008-11-07 来源:internet 浏览:504 主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等。为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制，这些位置反馈元件就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位，或曰电机电角度信息，为此当位置反馈元件与电机完成定位安装时，就有必要调整好位置反馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系，这种调整可以称作电角度相位初始化，也可以称作编码器零位调整或对齐。下面列出了采用增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式。 增量式编码器的相位对齐方式 在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B，以及零位信号Z;带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外，还具备互差120度的电子换相信号UVW，UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下: 1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号; 3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4.一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上(在此默认Z信号的常态为低电平)，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。 撤掉直流电源后，验证如下: 1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形; 2.转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的Z信号也出现在这个过零点上。 上述验证方法，也可以用作对齐方法。 需要注意的是，此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电势的相位零点对齐，由于电机的U相反电势，与UV线反电势之间相差30度，因而这样对齐后，增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位点对齐，而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。 有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以: 1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线; 2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形; 3.依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置; 4.一边调整，一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。 由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息，而Z信号也只能反映一圈内的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而不作为本讨论的话题。 绝对式编码器的相位对齐方式 绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平，利用此电平的0和1的翻转，也可以实现编码器和电机的相位对齐，方法如下: 1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号; 3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4.一边调整，一边观察最高计数位信号的跳变沿，直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，跳变沿都能准确复现，则对齐有效。 这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT，BiSS，Hyperface等串行，以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代，因而最高位信号就不符存在了，此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化，其中一种非常实用的方法是利用编码器内部的EEPROM，存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下: 1.将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳; 2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 3.用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值，并存入编码器内部电机电角度初始相位的EEPROM中; 4.对齐过程结束。 由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向，因此存入的编码器内部EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。此后，驱动器将任意时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。 这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现，日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供这种对齐方式的功能界面和操作方法。这种对齐方法的一大好处是，只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流，无需调整编码器和电机轴之间的角度 关系，因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上，且无需精细，甚至简单的调整过程，操作简单，工艺性好。 如果绝对式编码器既没有可供使用的EEPROM，又没有可供检测的最高计数位引脚，则对齐方法会相对复杂。如果驱动器支持单圈绝对位置信息的读出和显示，则可以考虑: 1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2.利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置值; 3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4.经过上述调整，使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的单圈绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算位置点都能准确复现，则对齐有效。 如果用户连绝对值信息都无法获得，那么就只能借助原厂的专用工装，一边检测绝对位置检测值，一边检测电机电角度相位，利用工装，调整编码器和电机的相对角位置关系，将编码器相位与电机电角度相位相互对齐，然后再锁定。这样一来，用户就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。 个人推荐采用在EEPROM中存储初始安装位置的方法，简单，实用，适应性好，便于向用户开放，以便用户自行安装编码器，并完成电机电角度的相位整定。 正余弦编码器的相位对齐方式 普通的正余弦编码器具备一对正交的sin，cos 1Vp-p信号，相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号，每圈会重复许许多多个信号周期，比如2048等;以及一个窄幅的对称三角波Index信号，相当于增量式编码器的Z信号，一圈一般出现一个;这种正余弦编码器实质上也是一种增量式编码器。另一种正余弦编码器除了具备上述正交的sin、cos信号外，还具备一对一圈只出现一个信号周期的相互正交的1Vp-p的正弦型C、D信号，如果以C信号为sin，则D信号为cos，通过sin、cos信号的高倍率细分技术，不仅可以使正余弦编码器获得比 原始信号周期更为细密的名义检测分辨率，比如2048线的正余弦编码器经2048细分后，就可以达到每转400多万线的名义检测分辨率，当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨率的伺服系统，而国内厂家尚不多见;此外带C、D信号的正余弦编码器的C、D信号经过细分后，还可以提供较高的每转绝对位置信息，比如每转2048个绝对位置，因此带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种模拟式的单圈绝对编码器。 采用这种编码器的伺服电机的初始电角度相位对齐方式如下: 1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2.用示波器观察正余弦编码器的C信号波形; 3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4.一边调整，一边观察C信号波形，直到由低到高的过零点准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，过零点都能准确复现，则对齐有效。 撤掉直流电源后，验证如下: 1.用示波器观察编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形; 2.转动电机轴，编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。 这种验证方法，也可以用作对齐方法。 此时C信号的过零点与电机电角度相位的-30度点对齐。 如果想直接和电机电角度的0度点对齐，可以考虑: 1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线; 2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形; 3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4.一边调整，一边观察编码器的C相信号由低到高的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使2个过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。 由于普通正余弦编码器不具备一圈之内的相位信息，而Index信号也只能反映一圈内的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而在此也不作为讨论的话题。 如果可接入正余弦编码器的伺服驱动器能够为用户提供从C、D中获取的单圈绝对位置信息，则可以考虑: 1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2.利用伺服驱动器读取并显示从C、D信号中获取的单圈绝对位置信息; 3.调整旋变轴与电机轴的相对位置; 4.经过上述调整，使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算绝对位置点都能准确复现，则对齐有效。 此后可以在撤掉直流电源后，得到与前面基本相同的对齐验证效果: 1.用示波器观察正余弦编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形; 2.转动电机轴，验证编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。 如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器，也可以存储正余弦编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下: 1.将正余弦随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳; 2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 3.用伺服驱动器读取由C、D信号解析出来的单圈绝对位置值，并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM等非易失性存储器中; 4.对齐过程结束。 由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向，因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。此后，驱动器将任意时刻由编码器解析出来的与电角度相关的单圈绝对位置值与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。 这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现，而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM等非易失性存储器位于伺服驱动器中，因此一旦对齐后，电机就和驱动器事实上绑定了，如果需要更换电机、正余弦编码器、或者驱动器，都需要重新进行初始安装相位的对齐操作，并重新绑定电机和驱动器的配套关系。 旋转变压器的相位对齐方式 旋转变压器简称旋变，是由经过特殊电磁设计的高性能硅钢叠片和漆包线构成的，相比于采用光电技术的编码器而言，具有耐热，耐振。耐冲击，耐油污，甚至耐腐蚀等恶劣工作环境的适应能力，因而为武器系统等工况恶劣的应用广泛采用，一对极(单速)的旋变可以视作一种单圈绝对式反馈系统，应用也最为广泛，因而在此仅以单速旋变为讨论对象，多速旋变与伺服电机配套，个人认为其极对数最好采用电机极对数的约数，一便于电机度的对应和极对数分解。 旋变的信号引线一般为6根，分为3组，分别对应一个激励线圈，和2个正交的感应线圈，激励线圈接受输入的正弦型激励信号，感应线圈依据旋变转定子的相互角位置关系，感应出来具有SIN和COS包络的检测信号。旋变SIN和COS输出信号是根据转定子之间的角度对激励正弦信号的调制结果，如果激励信号是sinωt，转定子之间的角度为θ，则SIN信号为sinωt×sinθ，则COS信号为sinωt×cosθ，根据SIN，COS信号和原始的激励信号，通过必要的检测电路，就可以获得较高分辨率的位置检测结果，目前商用旋变系统的检测分辨率可以达到每圈2的12次方，即4096，而科学研究和航空航天系统甚至可以达到2的20次方以上，不过体积和成本也都非常可观。 商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐方法如下: 1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出; 2.然后用示波器观察旋变的SIN线圈的信号引线输出; 3.依据操作的方便程度，调整电机轴上的旋变转子与电机轴的相对位置，或者旋变定子与电机外壳的相对位置; 4.一边调整，一边观察旋变SIN信号的包络，一直调整到信号包络的幅值完全归零，锁定旋变; 5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，信号包络的幅值过零点都能准确复现，则对齐有效 。 撤掉直流电源，进行对齐验证: 1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形; 2.转动电机轴，验证旋变的SIN信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。 这个验证方法，也可以用作对齐方法。 此时SIN信号包络的过零点与电机电角度相位的-30度点对齐。 如果想直接和电机电角度的0度点对齐，可以考虑: 1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线; 2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形; 3.依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置; 4.一边调整，一边观察旋变的SIN信号包络的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使这2个过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。 需要指出的是，在上述操作中需有效区分旋变的SIN包络信号中的正半周和负半周。由于SIN信号是以转定子之间的角度为θ的sinθ值对激励信号的调制结果，因而与sinθ的正半周对应的SIN信号包络中，被调制的激励信号与原始激励信号同相，而与sinθ的负半周对应的SIN信号包络中，被调制的激励信 号与原始激励信号反相，据此可以区别和判断旋变输出的SIN包络信号波形中的正半周和负半周。对齐时，需要取sinθ由负半周向正半周过渡点对应的SIN包络信号的过零点，如果取反了，或者未加准确判断的话，对齐后的电角度有可能错位180度，从而造成速度外环进入正反馈。 如果可接入旋变的伺服驱动器能够为用户提供从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息，则可以考虑: 1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2.利用伺服驱动器读取并显示从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息; 3.依据操作的方便程度，调整旋变轴与电机轴的相对位置，或者旋变外壳与电机外壳的相对位置; 4.经过上述调整，使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算绝对位置点都能准确复现，则对齐有效。 此后可以在撤掉直流电源后，得到与前面基本相同的对齐验证效果: 1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形; 2.转动电机轴，验证旋变的SIN信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。 如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器，也可以存储旋变随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下: 1.将旋变随机安装在电机上，即固结旋变转轴与电机轴，以及旋变外壳与电机外壳; 2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 3.用伺服驱动器读取由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值，并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM等非易失性存储器中; 4.对齐过程结束。 由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向，因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。此后，驱动器将任意时刻由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。 这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现，而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM等非易失性存储器位于伺服驱动器中，因此一旦对齐后，电机就和驱动器事实上绑定了，如果需要更换电机、旋变、或者驱动器，都需要重新进行初始安装相位的对齐操作，并重新绑定电机和驱动器的配套关系。 注意 1.以上讨论中，所谓对齐到电机电角度的-30度相位的提法，是以UV反电势波形滞后于U相30度的前提为条件。 2.以上讨论中，都以UV相通电，并参考UV线反电势波形为例，有些伺服系统的对齐方式可能会采用UW相通电并参考UW线反电势波形。 3.如果想直接对齐到电机电角度0度相位点，也可以将U相接入低压直流源的正极，将V相和W相并联后接入直流源的负端，此时电机轴的定向角相对于UV相串联通电的方式会偏移30度，以文中给出的相应对齐方法对齐后，原则上将对齐于电机电角度的0度相位，而不再有-30度的偏移量。这样做看似有好处，但是考虑电机绕组的参数不一致性，V相和W相并联后，分别流经V相和W相绕组的电流很可能并不一致，从而会影响电机轴定向角度的准确性。而在UV相通电时，U相和V相绕组为单纯的串联关系，因此流经U相和V相绕组的电流必然是一致的，电机轴定向角度的准确性不会受到绕组定向电流的影响。 4.不排除伺服厂商有意将初始相位错位对齐的可能性，尤其是在可以提供绝对位置数据的反馈系统中，初始相位的错位对齐将很容易被数据的偏置量补偿回来，以此种方式也许可以起到某种保护自己产品线的作用。只是这样一来，用户就更加无从知道伺服电机反馈元件的初始相位到底该对齐到哪儿了。用户自然也不愿意遇到这样的供应商。