电液联动快关阀使用说明书

电液联动快关阀使用说明书 [说明手册] 电液联动快关阀使用说明书 使用说明书 一(用途和主要性能规范 1用途:QYKD型快关阀是用于管路、汽轮机及其他装置上作快速关闭的新型全液压阀门。阀门采用三偏心金属密封蝶阀本体、全液压快关调节装置、液压控制系统、电气控制系统等经过集成整合而成，具有结构紧凑、体积小、重量轻、操作简便、动作灵敏、性能可靠、密封性能好、使用寿命长以及外观美观等优点。当系统出现故障需要紧急关闭时，接到关阀指令后能快速做出反应，迅速关闭阀门(快关时间?0.5S)。 2主要性能规范 公称通径公称压力工作压力工作压力Pt试验压力试验压力适用介质 DN(mm) PN(Mpa) (实际)Pt (最高) (密封) (强度) 1(08水、蒸汽 600 1.6 0.981 1.1Pt 1.5PN (350?) 工作温度t阀门启闭转角阀门快关状阀门快关时阀门正常启阀体材质 (?) (?) 况 间(S) 闭时间(S) 电磁阀通电?350 0,90 ?0.5S 10,30S WCB 快关 3相关参数(电液控制系统) 液压系统设计压蓄能器充气压力液压油 系统清洁度 电机电压(V) 力(Mpa) (Mpa) 12,16 6?0.2(氮气) 46#抗磨液压油 NAS1638—9级 AC380V/50Hz 电控箱输入功率控制电压(V) 电机功率(KW) 执行机构型号 (Kw) DC24V 0.75 I QYKD2412 二(型号说明 QYKD741H-16C:QYKD:快关阀; 7:传动方式:液压 4:连接方式:4.法兰;6.对焊;7。对夹 1:垂直板式结构 H:密封面:H 对焊合金钢、W本体材料、Y 硬质合金 16:公称压力×10 C:阀体材料:C碳钢、Q球铁、Z灰铸铁 三( 结构特点及操作原理 1结构特点: QYKD型快关调节阀由阀门主体—三偏心金属密封蝶阀和全液压快关调节装置、液压控制站和电气控制箱及外围管线路等组成。由于阀门具备了独立的液压控制系统，因此具有足够高的油压来完成阀门的强制开启和关闭。在电气控制方面它既可与汽轮机组控制系统联结实现自动联锁控制，又可进行就地和远程的手动控制。 阀门主体—三偏心金属密封蝶阀的最大特点是采用了一个特殊的斜锥形椭圆密封结构，使密封副在360?圆周面上的各密封点的正压力趋于均匀分布同时使接近轴孔两端的密封面无需密封圈的自身变形，即可达到可靠密封，消除了一般单偏心球面、堆面密封蝶阀的密封副在接近轴孔两端的密封面易泄漏的难题，实现了蝶板在开启瞬间的密封面即分离，关闭瞬间即密封的效果。 由于采用了特殊的斜锥形椭圆密封结构，大大的减轻了蝶阀启闭瞬间磨擦扭矩，阀门启闭轻松，即使阀门在高、低温的工作情况下，密封面略有变形，也不会产生卡死现象，延长了密封副的使用寿命。 三偏心金属密封蝶阀的另一个特点是采用了可浮动的多层复合密封结构的金属密封座环，这种密封座环可顺着阀板关闭时的推力适当调 整其自身的位置，补偿了机械传动机构在不同的工况下的运动轨迹的微小不重合对密封面的影响，消除了对密封面的损坏因素，延长了密封件的使用寿命，提高了金属密封蝶阀的密封效果和可靠性。这种结构从本质上确保了阀门在温度变化的工况下使用，也不易出现泄漏。 在电气控制方面它既可与控制系统连接实现自动联锁控制，又可进行就地和远程的手动控制，达到远程控制的目的。在接到快关信号后，快关装置迅速关闭阀门。 在动力系统方面，QYKD型全液压快关调节阀采用蓄能器来储备液压能，快关时蓄能器释放液压能并通过油缸和齿轮传动机构迅速关闭阀门。一般情况下QYKD快关阀被设计成通电快关型，其快速关闭时间全行程为?0.5秒(包括缓冲时间). 液压系统的设计压力为12,16Mpa，蓄能器的充气压力为6?0.2Mpa(气体为氮气)。 系统的清洁要求为NAS1638—9级;油液过滤精度为5u。溢流阀的调整压力为16.5Mpa，压力继电器(电接点压力)的压力分别调整到上限和下限。 阀门在关闭最后3?时设有液压缓冲装置，以减轻阀板对阀座的冲击。 2控制系统的操作原理 阀门首次使用时先合上电控箱的空气开关，控制面板上的电源指示灯亮，此时由于液压系统还没有油压，油泵电机启动，油压开始上升，油压升至系统设定的油压上限时，压力继电器动作，油泵电机停转，控制系统进入通电待命状态。 电源箱控制面板上设有就地控制和远程控制的转换开关。 阀门开启:按下电控箱控制面板上的慢开按钮，三位四通电磁换向阀9的a电磁铁得电，压力油通过该电磁换向阀的P口和B口进入油缸D(D2)腔，油缸d1(D1)腔的油则经该电磁换向阀的A口和T口回入油缸，阀门慢开，开启到位时行程开关1动作，开阀动作终止，系统进入通电待命状态 正常关阀:按下电控箱控制面板上的慢关按钮，三位四通电磁换向阀9的b电磁铁得电，压力油通过该电磁换向阀的P口和A口进入油缸d1(D1)腔，油缸D(D2)腔的油经该电磁换向阀的B口和T口回入油箱，阀门慢关，关到位时行程开关2动作，关阀动作终止，系统进入通电待命状态。 无论阀门处于什么位置，按下控制面板上的停止按钮即可中止正在进行的启闭动作。 快速关阀: 通电快关——只要按下电控箱控制面板上的快速关闭按钮，系统中的电磁球阀8得电，使主油路的控制阀打开，阀门就会快速关闭。 失电快关——只要按下电控箱控制面板上的快速关闭按钮，系统中的电磁球阀8得电，使主油路的控制阀打开，阀门就会快速关闭。 同时控制系统中还设置了用于汽轮机故障和油开关跳闸等信号的联锁控制的中间继电器，当阀门接到管路设备的故障信号时，便能自动快速关闭阀门，确保系统安全运行。 阀门活动试验:活动试验动作只在全开位置才起作用，动作时阀门会按设定的程序自动从全开位置慢关到设定位置，然后再从设定位置返回到全开位置。活动试验动作分手动和自动两种方法，电控箱控制面板上设有活动试验的手动按钮和定期自动活动的时间设定器，按下手动按钮阀门便会自动完成活动试验动作。用户也可以根据自己的需要来设定活动试验动作的间隔时间。活动试验动作只在设定的小行程(全行程的15%左右)范围内进行。 油路故障:当油泵启动5min后，油压仍低于最低设定值时，油路故障指示灯闪亮报警。当油泵电机因长时间运行或缺相运行等故障时，热继动器动作切断油泵电机电源，同时电机过载指示灯闪亮报警。另外还有滤油器堵塞时发信器发出报警信号以及油位过低时液位继动器发出的报警信号。操作人员如发现以上任何一个报警信号时，都应及时对快关阀控制系统进行检查，并将所发现的故障解决掉，以确保阀门动作的可靠性和系统的安全性。 电液联动快关阀使用说明 四(主要零件材料 零件名称 材料 零件名称 材料 阀体 WCB、WC6、WC9 阀底盖 Q235A、304、WC6、WC9 蝶板 WCB、WC6、WC9 齿轮箱 ZG200 阀杆 2Cr13、38CrMoAl 齿轮 45 密封圈 堆507Mo、304、司太立 活塞 QT450---10 填料压盖 Q235A、WC6、WC9 活塞杆 2Cr13 填料 石墨盘根 油缸盖 ZG200、WCB 五(安装、维护及使用注意事项 安装 1.安装时应使阀门保持关闭状态，以免异物进入密封面。 2.在安装使用过程中建议将排放油口连接 3.阀门可以安装在水平或垂直管道上，油箱向上;当阀门与液压站分体安装时，QY20液压站接油管长度不得超过2m，QY32液压站接油管长度不得超过3m，QY50液压站接管长度不得超过4m。 4.阀体上箭头指向是阀门关闭时，介质的流向有利于阀门密封的方向，因此安装时注意在关闭时如P2,P1，则能获得较好的密封(箭头由P2指向P1)。 使用注意事项 系统调试的注意事项: 1( 系统调试的准备工作:;1】首先检查各接头是否拧紧，电气接线是否正确、可靠。 2】向油箱加油至最高油位。 3】向蓄能器充氮气至规定压力，并检查是否有泄漏。 4】打开蓄能器出口处的球阀7和油路系统的泄压阀16. 2.。系统调试: 1】合上电控箱内的空气开关，油泵电机启动，使其在空负荷下运行3,5min后若无异常，即可开始系统调试。 2】将溢油阀3调至全开位置，关闭泄压阀16，然后将溢流阀的压力逐渐调高，直到系统规定压力为止，锁紧螺母。 3】将电接点压力表的油压上限和下限指针调至系统规定的压力值。 4】逐渐关闭泄压阀16，系统油压开始升高至油压上限，油泵电机停转，控制系统进入待命状态。 5】阀门的就地控制和远控方式需要通过电控箱上的转换开关转换才能生效，如需在远程控制室控制阀门，则需将转换开关转至远程控制方式 液压油的注意事项:液压油的品质及清洁直接关系到油泵和电磁阀的正常工作与寿命，以及液压站的性能。 1. 本阀门液压系统使用46#抗磨液压油，寒冷地区可选用20#低温液压油，液压油每季度抽样检查一次，检查其清洁度和润滑性，如不符合要求或发现污染应立即处理或更换，并彻底清洗油箱。 2. 换油时的要求: 1】 切忌不同牌号的液压油混用，更换的新油或补加的油必须符合本系统规定使用的油牌号，并通过试验，符合规定的指标。 2】 换油时必须将油箱、蓄能器、油缸胶管等里面的旧油全部放完，并且冲洗合格 3】 新油过滤后在注入油箱内，过滤精度不低于5u。加油时注意油桶、油箱口、油管口等其他工具的清洁。 4】 油箱的油位:在蓄能器、油缸存满油后，油位高度不得低于油标指示器的最下线。并应经常检查，如发现油位下降、不正常或过低时，应找出原因采取相应措施，保持正常油位 5】 定期清洗滤油器，并检查有无破损，对已坏的滤油器或滤芯应及时更换。 3拆卸修理注意事项: 1】 拆卸时，应注意场地清洁，零件不能直接置于地上。 2】 清洗液压站及液压缸零件时，应在个干净的柴油或煤油中进行，安装时不能用棉纱擦拭。 3】 拆卸电机油泵连接时，注意不要用锤打击电机、油泵轴 4】 拆装时，应注意不能装错或漏装密封件，对已损坏的密封件应予以更换。 润滑的注意事项 1凡机械运动部位，每一月注一次润滑油。 2活塞杆如长时间伸出时，应经常擦油，以防潮湿而锈蚀。 3为做到液压设备的合理使用，操作人员还必须注意以下事项: 1】 不准任意调整液压系统、电控系统及互锁系统，或任意移动各限位撞块的位置。 2】 在设备运行中监视工况:a。压力:系统压力是否稳定在规定范围内; b。噪声、振动、有无异常; c。漏油:全系统有无漏油;。D。电压:是否保持在额定电压的+5%,,15%范围内 3】 当液压系统或电控系统出现故障时，不准擅自乱动，应立即通知维修部门原因并排除。 4】 对各种橡胶密封件、蓄能器内的橡胶皮囊应定期更换，时间一般在三年左右为宜，使设备长期保持在良好的状态下运行。 蓄能器的注意事项 蓄能器是阀门快关能量的直接来源。亦是一种高压容器，使用时应注意以下事项: 1. 蓄能器:蓄能器应充满氮 气而不得充满氧气、压缩空气或其他可燃气体，以免引起爆炸。对于已充入压力油的蓄能器，必须放空蓄能器内的压力油方可进行充气或拆卸。 2. 充气工具的使用:充气工具是蓄能器进行充气、补气、测压、修正气压的专用工具。 1】 充气和补气方法:充气和补气前应先切断电源，打开排油截止阀7，排掉蓄能器中的压力油，然后按以下步骤充气和补气: A把蓄能器上的封帽取下，将充气工具的手轮左旋使气阀顶杆退到头，将放气阀旋紧; B把充气工具胶管的大头端拧到氮气瓶上，将充气工具的气阀顶杆处螺帽拧到蓄能器上，将所有接头螺帽紧固后方可开始充气和补气; C先将氮气瓶的气阀松开，使氮气瓶的气体放出，然后缓慢右旋充气工具手轮，把气阀顶杆伸出慢慢顶开蓄能皮囊的充气阀，使氮气瓶 的气体充入蓄能器中，同时注意观察充气工具的压力表，压力表超过充气压力值(6?0.2Mpa)，左旋手轮使气阀顶杆退到头，蓄能器充气阀自然关闭。 D关闭氮气瓶的气阀，松开放气塞释放胶管中残留的氮气，然后再旋紧放气塞，右旋手轮顶开蓄能器充气阀，观察充气工具压力表显示的充气压力表。 E如果发现充气压力值不合适，压力过低时，可以重复步骤c继续充气;压力过高时，可以再把手轮右旋顶开蓄能器充气阀，然后慢慢松开放气塞，缓慢释放气体，直至压力表合适后旋紧放气塞，左旋手轮使气阀顶杆退出; F最后关闭氮气瓶的气阀，松开放气塞释放胶管中残留的氮气，即完成充气和补气工作。 测压及压力修正方法:按充气和补气方法的a、b、c步骤，旋动充气工具上的手柄，打开蓄能器上的充气阀压力表反应的数值即是氮气压力。 2】 检查漏气的方法:蓄能器充氮气后，开始每周检查胶囊气压一次;一个月后，每周检查一次;半年后，每年检查一次。定期检查可以保持最佳使用条件，及早发现泄漏及时恢复使用。检查方法如下: A分别打开和关闭蓄能器下面截止阀，使蓄能器内的压力油流回油箱，同时注意压力表，使压力表指针先是慢慢下降，达到某压力值后急剧下降到零，指针移动的速度发生变化的数值，就是氮气压力。也可以在蓄能器内无压力油时启动油泵，油压突然上升的压力值就是氮气压力。 B用充气工具直接检查氮气压力，当蓄能器在系统不能工作时，应检查是否由于气阀泄漏引起，松开蓄能器上端保护螺帽，在充气口位置附近涂抹肥皂水或滴液压油，若有气泡冒出，则泄漏严重，应进行修理并补充氮气;若皮囊内没有氮气，气阀处冒油;应拆卸检查皮囊是否破损，若破损则更换;若蓄能器向外漏油，应旋紧连接部分，若仍然漏油，应拆卸并更换有关零件。拆卸蓄能器前必须泄去压力油，如要解除皮囊时，必须使用工具放掉皮囊中的氮气，否则不得拆卸。 3蓄能器氮气瓶中要求的压力为6?0.2Mpa，具体调整方法及步骤如下:打开蓄能器开关阀7和系统泄压截止阀16，泄掉系统中的油压，待系统及蓄能器中的油压泄完，再关上开关阀7及泄压截止阀16，最后才可以调整氮气瓶压力，一般调整到 6?0.2Mpa。 可能发生的故障和排除方法 阀门部分 故障现象 原因 排除方法 1密封面间夹杂污垢、泥沙或其他异物 1.清洗密封面 2.修整或更换 2密封面或密封圈磨损或损坏 3密封3均匀拧紧螺钉 4调整密封面密封面泄漏 面接触过盈量太大或紧定螺钉松动 4限位螺栓位置 蝶阀关闭不到位或关过头 1拧紧填料压盖螺栓 2.更换1.填料压盖螺栓松动 2.填料失效 3阀轴两端支承泄填料 3.拧紧压盖、底盖螺栓 压盖、底盖未拧紧 4.填料或O型密封漏 4修整或更换填料或O型密封圈磨损或损坏 圈 液压系统 故障现象 原因 排除方法 1.油泵旋转方向不正确 2吸油管1.更正旋转方向 2清洗疏通管 堵塞、过滤器堵塞 3连接处泄漏混道、更换滤油器或滤芯;3.紧固 入空气 4油液粘度太大或油液温连接螺钉，消除泄漏，防止空气系统无压力 升太高 5油泵损坏 6溢流阀调得混入;4正确选用油液，控制温升; 太低或失效 5.更换油泵 6调整溢流阀或更换 1.油位低 2吸油管堵塞 3吸油管1加油增高油位 2疏通吸油管;3油泵噪声太大，密封处漏气或油液中有气泡 4泵拧紧吸油接头或更换密封;回油系统振动;油中及联轴器不同心 5吸空引起，严重管应在油面以下 4调整同心;5有气泡，严重时时管道振动 6泵架或电机固定螺检查油管有无漏气，吸油管口和油为乳白色及栓不紧 7柱塞和滑销的铆合松动泵进油口是否堵塞 6拧紧各紧固系统无压力 或油泵内部零件损坏 螺栓 7修理或更换油泵 保压性能降低， 油泵电机启动液压阀内密封面有杂物 开机多次冲去杂物 频繁 溢流阀 故障现象 原因 排除方法 1交换弹簧; 2如锥阀是新的，可1弹簧弯曲或太软 2.锥阀与阀座卸下调整螺帽，将导杆推几下，使溢流阀调压失接触不良 3.油不清洁，阻尼孔堵其接触良好;或更换锥阀 3.清灵 塞 洗、疏通阻尼孔，更换清洁油液 1弹簧变形不复原 2。锥阀磨损 3.1检查并更换弹簧 2换锥阀 3.排 螺帽松动 4.和其他阀共振 5油位除空气 4略微改变阀的额定压力噪声及振动、油 低吸空，油泵与吸油管连接处不密值 5检查吸油管是否漏气，油位中有气泡 封 过低则加油 1.锥阀或钢球磨损时更换新的锥1.锥阀或钢球与阀座的接触不良 阀或钢球;2检查更换密封 3拧泄漏严重 2密封破坏 3安装螺钉没拧紧 紧安装螺钉 电磁换向阀 故障现象 原因 排除方法 1电磁铁线圈烧坏或电磁铁推力不1.检查、修理、更换 2拆开清洗 足 2阀芯卡死 3阀体变形 4电气脏物，去毛刺;3调节阀体安装螺电磁阀不换向 线路故障 5中间位置的对中弹簧钉，使压紧力均匀，或修研阀孔; 折断 4消除故障 5更换弹簧 1滑阀卡住或摩擦力过大 2电磁铁1.修研或调配滑阀 2校正电磁铁换向阀作用时不能压到底 3电磁铁铁芯接触面高度 3消除污物，修正电磁铁铁有响声 接触不良芯 1阀芯卡住 2阀体变形 1拆开清洗脏物，去毛刺 2调节电磁铁提升，换 阀体安装螺钉使压紧力均匀，或向阀不封油 修研阀孔 液控单向阀及插装阀 故障现象 原因 排除方法 1单向阀阀芯与阀座之间间隙过单向阀启闭失灵，大产生泄漏;2阀座碎裂，弹簧变更换阀座和弹簧 有卡阻现象 形 1检查控制油路是否泄漏，或控制1控制油压过低; 2阀芯与阀座油口堵塞;2拆洗检修或更换液控液控单向阀失灵 卡住 单向阀 1控制压力过低 2控制油管路漏1提高控制压力使之达到要求值 油液不逆流 油严重 3单向阀或插装阀卡死 2消除漏电 3拆开清洗 1单向阀或插装阀在全开位置上1拆开清洗、修配 2拆开检修或逆方向不密封，有卡死;2单向阀或插装阀锥面与阀更换 泄漏 座锥面接触不均匀 泵工作几分钟后系统仍达不到最低压力 故障现象 原因 排除方法 1更换蓄能器或换皮囊 21蓄能器皮囊损坏(此时油箱液位比正常清洗溢流阀 3更换泵 4低很多 2溢流阀卡死; 3泵损坏 4液位液压系统故障报补油 5检查动力电源线低 5电机动力电源有问题 6泵出口管路警 路、开关等; 6更换泵出上漏油 口管路密封或胶管 压力表显示值已 超压而没有故障压力开关损坏 检查或更换压力开关 信号 电气控制部分 故障现象 原因 排除方法 执行器工作压力1将整定值调整到电机的达不到设定值而额定电流值1整定值过低 2电机超载 2检查泵及电机自动停机，或联轴节是否有故障 热继电器动作 按活动试验按键，按阀门按钮使阀门至阀门未处在全开位 阀门不动作 全开位 等待10秒钟再按开门按按开门按键阀门刚进行了快关，未超过10秒钟 键 不动作 1接近开关松动，没有对正位置指针 2接1调整并拧紧接近开关 2阀门动作不正常 近开关损坏 3工作压力低 更换接近开关 3检查前 两项故障现象 特别提示:橡胶制品在长期储存和使用过程中，由于受到热、氧、臭氧、变价金属离子、机械应力、光、高能射线的作用，以及其他化学物质和霉菌的侵蚀，会逐渐发粘、变硬、发脆或龟裂，这种物理机械性能随时间而下降，弹性会不断的降低的现象叫做老化。 各种橡胶老化后的表现都不一样，氟橡胶属于交联反应为主的老化过程，老化后的表现为变硬、龟 裂。 橡胶正常情况储存使用寿命为3年，到期必须更换。 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等串行协议，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，并存入编码器内部记录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。