汽油,柴油,机油成分

汽油,柴油,机油成分 一(汽油 主要成分是 C 4 ~C 12 烃类～为混合烃类物品之一。是一种无色或淡黄色、易挥发和易燃液体～具有特殊臭味。汽油不溶于水～易溶于苯、二硫化碳和醇～ 极易溶于脂肪。工业上主要用作汽油机的燃料～也用于橡胶、制鞋、印刷、制革、油漆、洗染等行业～也可用作机械零件的清洗剂。 汽油有一个重要的物理特性～即它非常容易气化～挥发性强。有时我们用肉眼也能看到汽油液面有一层蒸腾着的雾气。 1升 汽油能挥发成 100，400升蒸气～扩散到很大的空间。有时火源离开汽油似乎很远～但 与汽油蒸气接触仍会引起燃烧。 汽油的成分比较复杂～主要是烷烃～从碳四到碳十二～其中以碳五到碳九为主。各种汽油的组分有不同～所以它们的理化常数也不一样～有一定的幅度～比如:沸点为 40，200?～闪点为,58，10?～比重为0.67，0.71～爆炸极限约为1.3，6%。 汽油是石油加工的重要产品之一～也是汽油发动机的专用燃料～主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。汽油的外观一般为水白色透明液体～密度一般在 0.70 -0.78g /cm3之间～有特殊的汽油芳香味～馏程一般为30至180，220?。商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分～ 标记为辛烷值 90,、93,、95,、97,或更高～号俞大～性能俞好。表征汽油内在质量的主要检验项目有:汽油的抗爆性,研究法辛烷值、马达法辛烷值、抗爆指数,、硫含量、蒸汽压、烯烃、芳烃、苯含量、腐蚀、馏程等。辛烷值是衡量汽油抗暴性大小的质量指标～包括马达法辛烷值和研究法辛烷值两种,并人为规定纯异辛烷,2,2,4-三甲基戊烷,和正 庚烷的辛烷值分别为100和0。分子量相近的不同烃类～其辛烷值以正构烷烃最低～高度分支的异构烷烃、异构烯烃和芳香烃的辛烷值最高～环烷烃和分支少的异构烷烃、正构烯烃介于中间。对于同一族烃类～分子量越小～沸点越低～其抗暴性越好。 汽油按照不同来源可分为 直馏汽油、催化裂化汽油、热裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、烷基化汽油、异构化汽油、芳构化汽油、醚化汽油和叠合汽油等。直馏汽油特别是石蜡基原油的直馏汽油的辛烷值最低～一般为 40，60,催化裂化汽油含有较多的芳香烃和烯烃～辛烷值一般较高,烷基化汽油的主要组分是 高度分支的异构烷烃～其辛烷值非常高,醚化汽油的辛烷值非常高～一般用作汽油的调和组分。 汽油分为车用汽油与溶剂或洗涤汽油～车用汽油以前采用直馏汽油～即石油在常压条件下蒸馏出的汽油馏分～但直馏汽油辛烷值较低、抗爆震效果差～目前主要用来作为溶剂汽油或洗涤汽油～还可以作为石脑油的主要成分用来生产乙烯。催化裂化汽油有较高的辛烷值～目前是车用汽油的主要原料～催化重整汽油也有较高的辛烷值～与催化裂化汽油一起用来调制车用汽油。 汽油的爆震性与汽油的成分有密切的关系～以芳烃的抗震性最好,即爆震性 最小,～环烷烃和异构烷烃次之～烯烃再次之～烷烃中正构,直链,烷烃的抗震性小。汽油的抗震性能用辛烷值来表示。 提高汽油辛烷值的方法之一～是增加汽油中的芳烃的含量～减少正构烷烃的含量,另一种方法是加入少量的四乙基铅„ Pb(C 2 H 5 ) 4 ?。一般来说～只要在汽油中加0.2%，0.5% ,质量分数,的四乙基铅就可以显著地提高汽油的抗震性。但是～在汽油中使用四乙基铅存在着许多的问题。一方面是四乙基铅有毒～只需少量就可以使人体中毒。因此～加入四乙基铅的汽油通常被染成红色或蓝色。另一方面是四乙基铅在气缸中燃烧后～其中的铅会变成氧化铅沉积下来～增加积炭量～引起气缸过热～增大发动机零件的磨损。为了克服这个缺点～通常在四乙基铅中加入一种导出剂～使铅成为挥发性物质从气缸中排出。可是～含铅化合物的排放～造成了一定程度的环境污染。 二(柴油 0#号柴油成分 链烷烃:67.69 环烷烃:15.22 一环:8.6 二环:5.36 三环:1.26 总的芳香烃:17.09 单环芳烃:9.9 烷基苯:8.56 茚～萘衍生物:1.34 多环芳香烃:7.19 茚类:0.37 萘类:3.58 苊类～苊烯:2.41 三环芳烃:0.43 胶质:0.40 目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个标号:5,柴油、0,柴油、,10,柴油、,20,柴油、,35,柴油和,50,柴油。选用不同标号的柴油应主要根据使用时的气温决定。 我国的北方和南方部分地区不同季节应选用不同的柴油标号:5#适用的最低气温为8?以上,0#适用的最低气温为4?以上,-10#适用的最低气温为-5?以上,-20#适用的最低气温为-14?以上,-35#适用的最低气温为-29?以上,-50#适用的最低气温为-44?以上。 而汽油的标号的意义和柴油很大不同 所谓90号、93号、97号无铅汽油～是指它们分别含有90%、93%、97%的抗爆震能力强的“异辛烷”～也就是说分别含有10%、7%、3%的抗爆震能力差的正庚烷。于是辛烷值的高低就成了汽油发动机对抗爆震能力高低的指标。应该用97号汽油的发动机～如果用90号汽油～当然容易产生爆震。 目前中国多座城市正在遭遇一场前所未有的“柴油荒”。中国商业联合会石油流通委员会的调查数据显示～目前中国南部已有2000多家民营加油站因缺油而停业。在浙江、江苏、广东等地～不少加油站实行限量加油～主要原因为柴油减产以及突击减排造成的需求上升。 2010年10月以来～全国多地出现“柴油荒”的状况。据最新消息～陆路运输加不到柴油的情况还没得到缓解～这场“柴油荒”却已波及到了水路运输。“柴油荒”已经不是第一次出现。好像隔一个时期就会出现。这次柴油荒～有炼油企业检修减产、经济回暖带动工业生产用油攀升、渔业农业季节性用油增加等原因～而一些地方的突击式拉闸限电～也加剧了柴油的供不应求。也许还可以列很多原因。根本的原因是供油机制有问题。 柴油的成分 柴油是在270，350?的温度范围内从石油中提炼出来的～它是由87%的碳～12.6%的氢和0.4%的氧组成的茶黄色液体碳氢化合物。柴油分为轻柴油和重柴油～轻柴油用于1 000 r/min以上的高速柴油机,而重柴油用于1 000 r/min以下的中、低速柴油机。车用柴油为轻柴油。 柴油的性能指标 A、柴油的发火性～是指其自燃能力。柴油机是靠喷入汽缸的柴油与压缩后的高温空气接触而自行燃烧的～因此～要求柴油应具有良好的发火性能。柴油工作时～柴油从喷油器被喷入燃烧完后～并非立即着火～而要经过一段时间进行燃烧前的准备～这个准备过程所经历的时间称为着火落后期。着火落后期过长～则可能在燃烧开始时燃烧室内积存的柴油较多～以致燃烧开始后汽缸内压力升高过快～使曲柄连杆机构受较大的冲击力～加速磨损～同时汽缸内发出很响的敲击声～即工作粗暴。发火性好的柴油由于自燃能力强～所需要的准备时间短～则柴油机工作比较柔和～且可在较低的温度下发火～有利于启动。 柴油的发火性可用十六烷值评定。与汽油辛烷值类似～也是用两种发火性差异很大的作为基准物对比得出的数值。一种为正十六烷～发火性好～定其十六烷值为100,另一种一甲基萘～发火性差～定其十六烷值为0～按不同比例将它们混合在一起～可获得十六烷值0，100的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 燃料。 B、柴油的挥发性～是指柴油由液态转化为气态的性能。柴油的挥发性好～对混合气的形成有利～特别对高速柴油机来说～由于混合气的形成时间短～更需要柴油有较好的挥发性～以便迅速挥发形成混合气。这样可以缩短着火落后期。但是～挥发性太好也不利～因为蒸发性太好时～在着火落后期中喷入汽缸的柴油～会形成过多的蒸气～当火焰出现时～几乎喷入的柴油都参加燃烧～从而出现工作粗暴现象。 柴油的挥发性用馏程和闪点等指标表示。 C、柴油的粘度～是表示油料稀稠的一项指标。粘度是随温度的变化而变化的。温度高时油料变稀～粘度变小,温度低油料变稠～粘度变大。轻柴油的粘度是指20?时的粘度。柴油的粘度会影响柴油的流动性、雾化性、燃烧性和润滑性等。粘度过大、流动性差～影响供油量。喷入汽缸内的油粘度较大～影响雾化～不易与空气均匀混合～这样燃烧不完全～燃料耗油量增加。但粘度也不应过小～如粘度过小～在喷射时～因油粒细小～射程太短～同样不能很好的均匀分布～以致燃烧不完全～排气冒黑烟。此外～粘度过小的柴油～除了不能保证高压油泵和喷油器精密偶件的润滑而增加磨损外～还会在高压油泵和喷油器的不密合处漏掉～使喷入燃烧室的油量不足～从而降低发动机的功率。 D、柴油的低温流动性～该性能影响柴油能否可靠地供给～发动机能否正常工作。评定柴油低温流动性的指标有凝点、浊点和冷滤点。 E、柴油的安定性～是指其在运输、贮存和使用过程中保持外观颜色～组成和使用性能不变的能力～评定柴油安定性的指标有催速安定性沉渣～碘值～10%蒸余物残炭～实际胶质。 专家表示～在积极做好形势预估、采取调控措施稳定柴油批零价格、增加柴油供给量的同时～应将节能减排的措施真正落实到位～而不是采取简单的拉闸限电方式以实现减排指标～才能从根本上缓解当前柴油紧张的局面。 三(机油 机油主要可分为基础油和添加剂两部分 基础油: (1)矿物油--Mineral 从原油中提炼而成的,此种基础油因受限于原油先天性质,原油的来源,炼制技术,成本等等,在黏度指数,流动点和氧化稳定度方面便有一定的限制要靠添加剂来改善。 (2)合成油--Synthetic 就是把矿物基础油用酯类(Easter)或聚烯类(PAO : Poly-Alfa-Olefine)来取代,再和添加剂参配,就是合成机油,而若是基础油全用酯类或聚烯类取代,便称为全合成机油(Fully-Synthetic Oil)若只有用部分则称为半合成机油(Partial-Synthetic Oil)。 (3)植物油--Vegetable 顾名思义就是从植物所提炼而成的,如黄豆油(Soybeam Oil)篦麻油(Castor Oil),而castor oil使用较广泛,因为它能够在铁或钢的表面形成一层薄膜,现在有些试验性的赛车用油即采用植物油 (4)动物油--Animal 通常用在齿轮的润滑上,如抹香鲸油(Sperm Oil)有非常良好的抗磨和抗压的特性,它用于多数的有限度滑动的差速器。 至于真正发挥机油功能的添加剂,则为了配合不同的基础油的化学特性而稍作调整外,其功效是完全相同的。 添加剂: (1)清净剂--Detergent 引擎在高温操作时会产生结胶(Vanish)和积碳(Carbon)的现象,这些必须靠机油中的清净剂来清除,其成分为金属盐类。 (2)驱散剂--Dispersant--或称分散剂 引擎在低温操作时,如非高速长时间行驶,会产生所谓的油泥(Sludge)为防止其产生,机油中必须添加驱散剂,将油泥均匀的分散在机油中避免油泥沉积在机油滤清器,汽门推杆及 活塞环上,造成润滑油路不顺而致使未被润滑的部分凿成磨损。 (3)抗氧化剂--Anti-Oxidant 机油在引擎的高温下,特别容易与空气造成氧化反应,机油氧化之后颜色会加深,黏度会提高,因而增加机油帮浦及引擎的负荷,同时氧化之后产生的有机酸也会腐蚀引擎的零件,因此保持机油的氧化稳定性是很重要的,尤其是在极高温的涡轮引擎。 (4)防锈添加剂--Anti-Rust Additive 为防止引擎的金属零件生锈,理所当然必须添加防锈剂,此种添加剂的成份均含有一极性基(Polar Radical),利用分子间的极性吸附于金属表面,保护金属免受空气,水分及盐分侵蚀而生锈。 (5)抗腐蚀添加剂--Anti-Corrosion Additive 与防锈添加剂一样,但前者用于保护铁族金属(Ferrous Metal)之零件而后者则用于保护非铁金属(Non-Ferrous Metal)和合金(Alloy)零件免于硫份和有机酸之腐蚀 。 (6)黏度指数改善剂--Viscosity Index Improver 基础油受限于原油之本质,其黏度指数只能藉提炼制程改善至一定程度之后便须靠黏度指数改善剂了,也因为黏度指数改善剂的发明才有复级黏度的机油产生。 (7)流动点抑制剂--Pour Point Depressnat-- 又称流动点下降剂所谓流动点就是测定某一特定油料,当其开始不能流动的那一点温度,便是流动点,机油中或多或少都会有一些蜡的成份(蜡虽然在基础油炼制时已经用溶剂消除,但仍然不能达100%),而这些蜡在低温一旦成为晶体固结时,会阻止机油的流动,为了使引擎在冬天能够顺利启动,必须在机油中添加抑制剂使流动点降低,阻止蜡份结晶,而适应寒冷的气候。 (8)抗磨损添加剂--Anti-War Additive 引擎在高温高压的情况下会出现所谓的接口润滑(Boundary Lubrication)的情况,也就是金属活动面在高热膨胀的情况下,将油膜挤开,而形成金属与金属之间的直接摩擦,为防止 这种情况产生,必须添加抗磨损添加剂这种添加剂在接触金属时,便发生化学作用,而产生一层保护膜来保护金属使之在彼此接触时免于磨损。 (9)消泡剂--Anti-Foaming Agent 机油在引擎内被反复的搅动,自然会产生泡沫,而有泡沫的地方就是没有油膜的地方,引擎便失去保护,而另一方面,有泡沫的地方,同时也代表与空气的接触面增大了,也加速其氧化,因此需添加消泡剂以避免泡沫之产生。 (10)染色剂--Dye 其功能有二:1.识别用,如汽车之自动变速箱油(ATF:Automatic Transmission Fluid)均染成红色,以便漏油时有利辨识维修, 2.行销广告用,例如日本的二行程机油大部分都染成淡蓝色或红色除了美观外,并可用以广告其润滑油中之基础油精练程度高,颜色淡,才有可能染色。 (11)碱性添加剂--Alkaline Additive 又称总碱价提升剂(Total Base Number Booster)其作用在于提高润滑油中碱性物质的剂量其功效即是中和燃料(汽,柴油)中所含之硫份因燃烧后产生的酸性硫化物免的汽缸内壁(Cylinder Wall)及活塞环(Piston Ring)等被这些酸性物质所腐蚀。 (12)极压添加剂--Extreme Pressure Additive 多为硫化物,氯或磷之添加剂,在发生接口润滑时,能给予金属良好的保护其能防止金属面发生镕接(Welding),崩蚀(Spalling),及咬痕(Galling)等等,如市面上常有些润滑油或油精的广告宣称在转动的金属上能够承受多大的压力,此类便多半是靠极压添加剂的功用。 (13)乳化剂--Emulsifying Agent 乳化剂的目的在使润滑油中的水分产生乳化现象,防止水分和金属表面接触而产生腐蚀作用,常用的乳化剂有菜仔油,牛油,金属皂盐等等。 (14)中度极压添加剂--Mid Extreme Pressure Improver 一般为极性化合物,对金属表面不起化学作用,但分子的一端附着于金属表面极难分辨,所 以能承受的负荷比纯矿物油来的高,也可以称为油性剂(Oiliness Agent)。 (15)完全极压添加剂--Full Extreme Pressure Improver 大多数完全极压添加剂多含有硫磺,氯化磷的化合物适合添加在负荷高而且摩擦速度快的润滑油上,但是只有在遇到重负荷的时候极性油膜被破坏产生高温,而此高温时完全极压添加剂才会发生作用而形成化合物,在摩擦面之间形成一层固体润滑剂,代替已经破坏的液体油膜,一般极压添加剂都有缓和液体油膜被破坏的效果,故亦称为油膜增强剂。 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。