松下交流伺服接线和常见故障分析

一、基本接线（上海太鑫电子科技有限公司提供）主电源输入采用220v ，从 l1、l3 接入（实际使用应参照操作手册）； 控制电源输入r、t 也可直接接 220v电机接线见操作手册第22、23 页，编码器接线见操作手册第2426 页，切勿接错。二、试机步骤（上海太鑫电子科技有限公司提供）1. jog 试机功能（上海太鑫电子科技有限公司提供） 仅按基本接线就可试机；在数码显示为初始状态 r 0 下，按 set 键，然后连续按 mode 键直至数码显示为af acl，然后按上、下键至af-jog 按set 键，显示 jog - :按住键直至显示 ready 按住键直至显示 srv-on 按住键电机反时针旋转，按 v 电机顺时针旋转，其转速可由参数pr57 设定。按set 键结束。2. 内部速度控制方式（上海太鑫电子科技有限公司提供）com （ 7 脚）接 12 24vdc,com- （41 脚）接该直流电源地；srv on（ 29脚）接 com-参数 no.53 、no.05 设置为 1：（注此类参数修改后应写入eeprom, 并重新上电） 调节参数no.53, 即可使电机转动。参数值即为转速，正值反时针旋转，负值顺时针旋转。3. 位置控制方式（上海太鑫电子科技有限公司提供）com （ 7 脚）接 12 24vdc,com- （41 脚）接该直流电源地；srv on（ 29脚）接 com-plus1 （ 3 脚）、 sign1 （5 脚）接脉冲源的电源正极（5v ）； plus2 （ 4 脚）接脉冲信号， sign （ 6 脚）接方向信号；参数 no.02 设置为 0，no42 设置为 3，no43 设置为 1；plus （4 脚）送入脉冲信号，即可使电机转动；改变sign2 即可改变电机转向。另外，调整参数no.46 、no.4b(a4对应 48，4b ；a5 对应 009 ，010), 可改变电机每转所需的脉冲数（即电子齿轮）。常见问题解决方法:（上海太鑫电子科技有限公司提供）1. 松下数字式交流伺服系统mhma 2kw ，试机时一上电，电机就振动并有很大的噪声， 然后驱动器出现16 号报警，该怎么解决？这种现象一般是由于驱动器的增益设置过高，产生了自激震荡。请调整参数no.10 、no.11 、no.12 （a5 系列对应 100 ，101 ，102 ）适当降低系统增益。（请参考使用说明书中关于增益调整的内容）（上海太鑫电子科技有限公司提供）2. 松下交流伺服驱动器上电就出现22 号报警，为什么？（上海太鑫电子科技有限公司提供）22 号报警是编码器故障报警，产生的原因一般有：编码器接线有问题：断线、短路、接错等等，请仔细查对； 电机上的编码器有问题：错位、损坏等，请送修。3. 松下伺服电机在很低的速度运行时，时快时慢，象爬行一样，怎么办？（上海太鑫电子科技有限公司提供）伺服电机出现低速爬行现象一般是由于系统增益太低引起的，请调整参数no.10 、no.11 、no.12 （a5 系列对应 100 ，101 ，102 ），适当调整系统增益，或运行驱动器自动增益调整功能。（请参考使用说明书中关于增益调整的内容）4. 松下交流伺服系统在位置控制方式下，控制系统输出的是脉冲和方向信号，但不管是正转指令还是反转指令，电机只朝一个方向转，为什么？（上海太鑫电子科技有限公司提供） 松下交流伺服系统在位置控制方式下，可以接收三种控制信号： 脉冲/方向、正/反脉冲、 a/b 正交脉冲。驱动器的出厂设置为a/b 正交脉冲（ no42 为 0，a5 对应007 ），请将 no42 改为 3（脉冲/方向信号）。二、5. 松下交流伺服系统的使用能否用伺服-on 作为控制电机脱机的信号，以便直接转动电机轴？尽管在srv-on 信号断开时电机能够脱机（处于自由状态），但不要用它来启动或停止电机， 频繁使用它开关电机可能会损坏驱动器。如果需要实现脱机功能时， 可以采用控制方式的切换来实现：假设伺服系统需要位置控制，可以将控制方式选择参数 no02 （ a5 对应 001 ）设置为 4，即第一方式为位置控制，第二方式为转矩控制。然后用 c-mode 来切换控制方式：在进行位置控制时，使信号c-mode打开，使驱动器工作在第一方式（即位置控制）下；在需要脱机时，使信号c-mode闭合，使驱动器工作在第二方式（即转矩控制）下，由于转矩指令输入trq 未接线，因此电机输出转矩为零，从而实现脱机。6. 在我们开发的数控铣床中使用的松下交流伺服工作在模拟控制方式下，位置信号由 驱动器的脉冲输出反馈到计算机处理，在装机后调试时，发出运动指令，电机就飞车， 什么原因？这种现象是由于驱动器脉冲输出反馈到计算机的a/b 正交信号相序错误、形成正反馈而造成，可以采用以下方法处理：a. 修改采样程序或算法；b. 将驱动器脉冲输出信号的a+ 和 a-（或者 b+和 b-）对调，以改变相序；c. 修改驱动器参数no45-012 ，改变其脉冲输出信号的相序。7. 在我们研制的一台检测设备中，发现松下交流伺服系统对我们的检测装置有一些干扰，一般应采取什么方法来消除？由于交流伺服驱动器采用了逆变器原理，所以它在控制、检测系统中是一个较为突出的干扰源，为了减弱或消除伺服驱动器对其它电子设备的干扰，一般可以采用以下办法：a. 驱动器和电机的接地端应可靠地接地；b. 驱动器的电源输入端加隔离变压器和滤波器；c. 所有控制信号和检测信号线使用屏蔽线。干扰问题在电子技术中是一个很棘手的难题，没有固定的方法可以完全有效地排除它， 通常凭经验和试验来寻找抗干扰的措施。8. 伺服电机为什么不会丢步？伺服电机驱动器接收电机编码器的反馈信号，并和指令脉冲进行比较，从而构成了一个位置的半闭环控制。所以伺服电机不会出现丢步现象，每一个指令脉冲都可以得到可靠响应。9. 如何考虑松下伺服的供电电源问题？三、目前，几乎所有日本产交流伺服电机都是三相200v 供电，国内电源标准不同，所以必须按以下方法解决：a. 对于 750w 以下的交流伺服，一般情况下可直接将单相220v 接入驱动器的l1，l3端子；b. 对于其它型号电机， 建议使用三相变压器将三相380v变为三相 200v ，接入驱动器的l1 ，l2， l3。10. 对伺服电机进行机械安装时， 应特别注意什么？ （上海太鑫电子科技有限公司提供） 由于每台伺服电机后端部都安装有旋转编码器，它是一个十分易碎的精密光学器件，过大的冲击力肯定会使其损坏。servosystem 包 括 servomotor 和servodriver说到运动控制，首先要提到的就是伺服系统，伺服系统是现在无疑是在运动控制方面应用最好的， 因为其在运动控制方面高速度，高精度和易于控制等特点使得伺服电机在运动控制方面得到完美的应用。伺服电机之前，设备生产厂家都是基本都是采用的步进电机作运动控制的执行单元，但伺服电机的出现， 尤其是交流全数字伺服电机的出现，克服了步进电机在运动控制的低频共振，转速慢，高速时扭矩下降等缺点。目前在国内使用的伺服系统可分为三类：日系、欧美、国产。随着伺服系统在国内运动控制行业的普遍应用，伺服电机的生产技术门槛已经不是很高，国内的一 些生产常见也已经跨越了这个技术瓶颈，伺服电机有了很多国产品牌，国产伺服因为其优秀的性价比占据了一些底端市场，但是在驱动器控制电机方面和国外的伺服系统相比较而言还是有一些差距。日系的伺服电机和伺服驱动器是一一对应的，而欧美的则是一种型号的伺服电机可以用不同的驱动器甚至是不同品牌的驱动器驱动；还有日系的伺服驱动器基本上都是不带总线控制的，而欧系的大多都是带总线控制的，但是欧美系的品牌也意识到这种带总线的在中国来说并不适应市场，并且又增加的成本， 所以现在针对日系的市场也在做一些简化的只有本地控制的伺服驱动器，相应的， 日系的伺服为了争夺欧美伺服的市场， 也在推出的伺服驱动种类里面推出一些总线控制模式的驱动器。上面说到日系伺服，要说目前应用最为广泛的就算是松下了。松下伺服因为其优越的性价比和高速响应在国内中低端设备生产厂商有广泛的应用，松下最早推出的是a 系列伺服电机，目前a 系列基本不生产了，现在主推的是a4 系列和 a5 全数字交流伺服电机，这两者主要的区别在于驱动器的功能和编码器分辨率，a5 系列的驱动器比a4 系列更加小巧， 并且简化了脉冲控制方式，电机基本上没有变化， 只是 a5 系列电机比a4 系列的电机编码器分辨率高很多。但是 a4 系列有个比较要命的缺点，那就是电机编码器的抗震能力太差，松下伺服电机的编码器是自己研发的，属于光电编码器，电机是应用在恶劣的环境中的，所以目前市场也都反应因为其编码器经常怀引起的不利声音。 用过松下伺服比较多的行业是印刷包装行业和切割焊接行业。安川伺服因为其优越的稳定性和相对 欧美伺服的高性价比而占据了国内伺服应用的不小市场，但因为安川伺服在小功率（2kw 以下） 方面的价格优势没有松下明显，所以还是屈居松下伺服，处于次席。安川伺服大功率的应用比较多的是的数控机床行业。欧美伺服在设计的时候就是按照欧洲人习惯的总线控制开发的，所以像施耐德等伺服最初的都是带总线控制，这种伺服系统的价格是想到高，而在中国的应用和欧美又有不同，总线控制方式虽然是工业自动化的发展方向，但是在刚开始的时候，中国真正应用总线控制的设备生产厂商很少，总线控制在中国就成为了鸡肋。但是欧美伺服因为具有欧美产品性能优越的特点，在中国的高端市场也有很多的应用， 这些设备生产厂商的设备都是出口到欧美，甚至会有些是客户指定使用某个品牌的伺服。国产品牌伺服应用比较多的是华中伺服、广州数控、南京埃斯顿、和利时电机；台湾的台达伺服和东元伺服，台系品牌的伺服在价格方面是出于大陆产和日系之间的，在国内运动控制市场基本被欧美和日系占据的今天，国产伺服能在自动化控制领域挣得一份市场实属不易。尤其是在欧美和日系的全面占据市场的局面下，国产伺服开始就是走低价和优质服务的路线，也赢得了一些市场。低价 并不是说品质就得不到保证，在印刷包装行业，国产伺服在不同的机型上都有成功的应用，并且和 国外产品性能上无差别。可喜的是，国产伺服的品牌这几年如雨后春一样出现了不少，并且相当多 的国产伺服在设备上表现出的性能已经和日系的不相上下。在国内市场常见的品牌有：松下、安川、三菱、三洋、富士、伦茨、西门子、力士乐、施耐德、a b（罗克韦尔）、abb 、科尔摩根（ kollmorgen ）、瑞诺军品伺服、百格拉、dias 、台达、东元、华中、埃斯顿、和利时、信诺等在国内应用伺服系统比较多的是数控机床行业、印刷包装行业、焊接切割行业。数控机床行业应用伺服系统都是随着整个数控系统一起的，这些系统都是成型的，比如日本的发那科（ fanuc ），德国西门子（siemens ），西班牙发格（fagor ），国内的华中数控，广数等， 这些成型的数控系统都是应用比较广泛的，也得到了市场的认可。印刷包装行业是对设备的精度和速度的要求比较苛刻的行业，所以是最早应用伺服电机的的行业，目前国内的大中型印刷包装设备生产商都已经采用伺服系统， 而有些小企业还在使用速度和精度都相对较低的步进系统。 伺服系统在印刷机械上的应用， 使得原来有主轴带动的机械结构得到了简化， 当设备遇到问题的时候，因为每个伺服电机独立运转，速度，扭力和位置都可调节，大大减少了维护时间。并且其高速和高精度也提高了设备的生产效率和质量。包装设备上主要应用伺服电机的高精度和高速度，提高包装设备的效率。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，编码器的这个过零点上。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sin t ，转定子之间的角度为 ，则 sin 信号为 sin tsin ，则 cos 信号为 sin t cos ，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 的 sin 值对激励信号的调制结果，因而与sin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sin 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 sin 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，从而有可能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