“石油化工联合基金”(a类)2015年度项目指南

1附件“石油化工联合基金”（A类）2015年度项目指南一、设立宗旨石油化工联合基金（A类）由国家自然科学基金委员会（NSFC）和中国石油天然气集团公司（CNPC）共同出资设立，目的是紧密结合我国石油、石化领域战略发展面临的若干重大技术难题和关键科学理论问题，开展基础性、前瞻性和创新性的研究，促进知识与技术、院所与企业的协同创新，培养石油石化科技人才，进一步提升我国石油石化工业的科技自主创新能力和核心竞争力。二、实施原则石油化工联合基金（A类）作为国家自然科学基金的组成部分之一，其申请、评审和管理按照国家自然科学基金相关类型项目管理办法执行。由NSFC和CNPC共同管理，成立石油化工联合基金（A类）管理委员会，负责整体规划和重大问题的决策，管理委员会下设由双方管理人员组成的联合基金项目管理办公室，负责联合基金资助项目实施过程的协调和日常管理。本联合基金面向全国，公平竞争，提倡学科交叉和产学研用结合，择优支持具有良好研究条件和研究实力的高等院校及科研机构，在项目指南公布的研究领域内开展研究。三、2015年度拟资助领域和研究方向2根据国内外油气资源勘探开发的趋势及研究前沿，2015年度重点支持以下三个领域的研究（一）非常规油气资源勘探开发领域。包括致密气、致密油、页岩气、页岩油、煤层气和天然气水合物等。根据当前国内外非常规油气资源勘探开发的攻关研究现状以及我国国家级项目的立项情况，拟在以下4个方向择优予以资助，以支持非常规油气资源勘探开发重大基础问题的研究。方向1非常规油气储层形成机理与含油气性评价。科学目标针对我国非常规油气储层孔喉结构复杂、非均质性强、物性差的特点,开展非常规油气储层致密化机理、孔喉结构分布、分布控制因素、含油气性等方面的探索研究，准确表征非常规油气储层储集空间和储集性。主要内容1非常规油气储层孔喉结构多参数融合表征；2致密储层成岩机制与有利储层分布；3富有机质页岩孔隙体系特征及其形成和保存机理；4非常规油气储层含油气性检测与评价。方向2非常规油气形成分布与“甜点”区优选。科学目标针对我国非常规油气资源的特点,开展非常规油气资源形成条件、富集规律与“甜点”区主控因素等方面的探索研究，为确定非常规油气有利区与“甜点”区提供理论依据。主要内容31非常规油气聚集机理和富集机制与资源评价；2非常规油气岩石物理响应机理与解释方法；3非常规油气地球物理储层预测与流体检测；4非常规油气地质和工程“甜点”区评价与优选。方向3非常规油气流动机理与开发效益评价。科学目标针对我国非常规油气资源的特点,开展不同级次孔喉流体流动规律研究、纳米级驱油剂研究与物理模拟、多尺度介质非线性渗流机理、开发动态模拟与预测等研究，为开发优化设计、投资效益优化、动态储量和产能预测等提供理论依据。主要内容1不同尺度下数字岩心储层物性参数测试与表征；2致密油气微纳米尺度输运机理及纳米驱油剂；3多场多尺度非线性介质耦合流动机理；4非常规油气开发模拟及优化与产能预测。方向4非常规油气资源高效钻完井与增产改造基础研究。科学目标围绕识别优势渗流孔缝带空间地质体、以优势渗流孔缝带空间地质体为约束和有助于体积压裂改造为目的的特殊轨迹井建井、完井及其过程中的储层保护与随钻储层评价等关键环节中的基础科学问题开展研究，建立水平井复杂裂缝产生、扩展与优化理论，探索储层对压裂过程的物理化学响应,为致密油气藏高效体积压裂提供理论支撑。主要内容41非常规油气储层保护与提高产能和最终采收率的原理与方法；2非常规油气经济有效获得最大产能的钻完井原理与方法；3非常规油气岩石力学特性与井筒轨迹和储层改造优化设计；4非常规油气体积压裂诱导应力控制机制和缝网扩展描述。（二）深层油气资源勘探开发领域。我国深层油气资源勘探开发面临高温、高压、高应力以及复杂地质环境下勘探、开发理论不足与工程技术欠缺的挑战，根据当前国内外深层油气资源勘探开发与技术现状，拟在深层油气资源勘探开发领域的以下3个方向择优予以资助，以支持深层油气资源勘探开发重大基础问题的研究。方向1深层油气资源勘探基础理论与关键技术。科学目标针对我国包括海相碳酸盐岩在内的深层油气资源的特点，开展油气储层及油气藏的形成机理、分布规律、表征与预测方法等研究，为深层油气资源的评价、勘探及开发提供理论依据。主要内容1深埋优质储层形成、保持及演化；2深层油气藏盖层和断层封闭性动态演化过程定量评价；3深层油气岩石物理响应机理与分析方法；54深层油气地震成像与储层流体预测理论与方法。方向2深层油气资源开发基础理论。科学目标根据深层油气资源开发面临的深井、高温、高压、高应力特征，研究深层油气资源开发面临的岩石力学、井筒复杂多相流动及地层渗流规律等基础问题，为深层油气资源开发奠定理论基础。主要内容1高温、高压、高应力下岩石力学特征及在复杂开发环境下的响应机制；2深井井筒流体高温流变特性、相态变化及井筒地层复杂多相耦合流动规律；3深层高温、高压、高应力下油气层跨尺度流固耦合非线性渗流机理及表征。方向3深层油气资源开发安全高效工程技术基础理论。科学目标针对深层油气资源开发中面临的钻井、完井、测试、增产等工程技术难点问题，开展深井管柱力学、工作液、井筒完整性、井筒压力控制、储层改造等方面的基础理论研究，为深层油气资源的安全高效开发做好工程技术储备。主要内容1超深井管柱动力学表征、井筒完整性控制及高效破岩新方法；2高温、高压、高矿化度对工作液性能的影响及新型工作液作用原理；63高温、高压、深层致密储层高效改造基础理论；4高温、高压、复杂多相流井筒压力演变规律与控制方法。（三）超低渗透油气藏提高采收率领域。超低渗透油气藏由于渗透率很低，非均质性很强而开采难度大，采收率极低，且不同的超低渗透油气藏差异很大。基质缝网系统跨尺度均衡驱油、复杂井型渗流规律与表征、注入介质与微观尺度孔隙结构及岩性和储层流体的相互作用，是超低渗透油气藏提高采收率面临的重大基础问题。根据目前国内超低渗透油气藏开发与技术现状，拟在以下3个方向择优给予重点资助，以支持超低渗透油气藏提高采收率领域中重大基础问题的研究。方向1超低渗透油气藏流体的赋存状态与分布。科学目标针对超低渗透油气藏复杂储层特征和复杂渗流现象及采收率极低的特点，研究超低渗透储层孔隙结构、储层非均质性对储层油气水的赋存状态和分布特征的影响，探索储层流体与岩石介质之间的相互作用及对储层流体赋存状态的影响，为描述及表征超低渗透油气藏流体的分布规律提供理论依据。主要内容1高温高压油气水赋存状态测试新方法；2孔隙结构、岩石和流体相互作用与油气水的赋存状态；3多孔介质非均质性与油气水赋存状态及分布特征；4超低渗透油气藏流体的分布规律与表征。7方向2超低渗透油气藏流体的渗流规律及表征方法。科学目标以现有渗流理论为基础，从超低渗透油气藏多孔介质特征、微尺度流动效应、传质扩散和边界层理论出发，探索微观尺度下注入气或化学剂在超低渗透油藏中的渗流特性以及矿物成分对微观渗流的作用机制；揭示超低渗透油气藏不同井型条件的多相流体渗流规律及流线分布；建立基质缝网系统中多场耦合多尺度非线性渗流理论，为发展超低渗透油藏开发、油藏工程理论和建立超低渗透油气藏有效提高采收率方法奠定渗流理论基础。主要内容1微观尺度多相流体的渗流规律；2不同井型流体的渗流规律与流线分布；3基质缝网系统中流体跨尺度耦合流动特征；4微观尺度气驱的吸附、解吸、扩散、运移与传质机理；5注入流体介质与地层流体和岩石的相互作用对流体运移的影响。方向3超低渗透油藏对驱油剂提高采收率方式的适应性、可行性与作用机理。科学目标探索不同的超低渗透油气藏对于某种驱油剂（空气驱、氮气驱、CO2驱，化学驱）提高采收率方式的适用性、可行性及其作用机理，为超低渗透油藏选取适当的提高采收率的方式和技术提供必要的理论基础和实验依据。主要内容81空气驱提高超低渗透油藏采收率的可行性、作用机理与规律；2CO2驱提高超低渗透油藏采收率的可行性、作用机理与规律；3化学驱（表活剂驱、聚合物驱、复合驱）提高超低渗透油藏采收率的可行性、作用机理与规律。方向4纳米驱油、原油原位改质及生化采油技术。科学目标应用纳米技术、生物技术的超前理念，研究纳米智能驱油、原油原位改质、生化降黏等机理，研发初具功能的原型技术，探索提高油气采收率的新思路。主要内容1纳米智能驱油机理及纳米智能驱油剂研究与评价；2油藏原油原位改质降黏开采技术；3生化降黏及生物技术在原油开采中的应用。四、2015年度资助计划2015年度石油化工联合基金（A类）计划安排资助经费3000万元。在以上三个领域内，择优资助“重点支持项目”8项左右，资助强度为300600万元/项，资助期限为4年，申请书中的研究期限应填写“2016年1月2019年12月”；上述重点研究方向之外，具有重要科学价值的探索性研究，拟资助“培育项目”810项，资助强度为40100万元/项，资助期限为3年，申请书中的研究期限应填写“2016年1月2018年12月”。五、申报要求及注意事项9（一）申请人条件。1培育项目申请人应当具备以下条件（1）具有承担基础研究课题或其他从事基础研究的经历；（2）具有高级专业技术职务（职称）或者具有博士学位，或者有两名与其研究领域相同、具有高级专业技术职务（职称）的科学技术人员推荐。正在攻读研究生学位的人员不得作为申请人申请联合基金“培育项目”，但在职人员经过导师同意可以通过其受聘单位申请。2重点支持项目申请人应当具备以下条件（1）具有承担基础研究课题的经历；（2）具有高级专业技术职务（职称）。正在博士后流动站或者工作站内从事研究以及正在攻读研究生学位的科学技术人员不得申请。（二）限项规定。1具有高级专业技术职务（职称）的人员，申请或者参与申请本联合基金项目与处于评审阶段（申请和参与申请的项目在国家自然科学基金委员会做出资助与否决定之前）和正在承担（包括负责人和主要参与者）的以下类型项目合计限为3项面上项目、重点项目、重大项目、重大研究计划项目（不包括集成项目和指导专家组调研项目）、联合基金项目（指同一名称联合基金项目）、青年科学基金项目、地区科学基金项目、优秀青年科学基金项目、国家杰出青年科学基金10项目（申请时不限项）、国际（地区）合作研究项目（特殊说明的除外）、科学仪器基础研究专款项目、国家重大科研仪器设备研制专项项目、国家重大科研仪器研制项目、优秀国家重点实验室研究项目，以及资助期限超过1年的委主任基金项目和科学部主任基金项目等。已经达到3项的，不得申请或者参与申请本联合基金项目。2申请人（不含参与者）同年只能申请1项石油化工联合基金项目。石油化工联合基金（A类）和石油化工联合基金（B类）为同一名称联合基金项目。（三）申请注意事项。1本联合基金申请书采用在线方式撰写，对申请人具体要求如下（1）申请人在填报申请书前，应当认真阅读本项目指南和2015年度国家自然科学基金项目指南中申请须知的相关内容，不符合项目指南和相关要求的申请项目不予受理。（2）申请人登录科学基金网络信息系统（以下简称ISIS系统，没有系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户），按照撰写提纲要求撰写申请书。（3）申请书中的资助类别选择“联合基金项目”，亚类说明选择“重点支持项目”或“培育项目”，附注说明选择“石油化工联合基金（A类）”，“申请代码1”选择D02、D03或D04，“申请代码2”根据项目研究领域自主选择相应的申请代码。以上选择不准确或者未选择的项目申请将不予受理。11（4）申请书的报告正文应当按照联合基金“重点支持项目”或“培育项目”的正文提纲撰写，如果申请人已经承担与本联合基金相关的国家其他科技计划项目，应当在报告正文的“研究基础”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。（5）申请人完成申请书撰写后，在线提交电子申请书，下载并打印最终PDF版本申请书，向依托单位提交签字后的纸质申请书原件。（6）申请人应保证纸质申请书与电子版内容一致。（7）本联合基金资助项目在执行期间形成的有关论文、专著、研究报告、软件、专利及鉴定、获奖、成果报道等，应注明“国家自然科学基金委员会中国石油天然气集团公司石油化工联合基金资助项目（项目批准号）”。如涉及中国石油天然气集团公司有关生产和技术秘密，应当由中国石油天然气集团公司对相关内容进行审查。（8）中国石油天然气集团公司将为本联合基金项目的实施提供便利条件。鼓励申请人与中国石油天然气集团公司所属研究单位及企业联合申报重点支持项目。2依托单位应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行审核，并在规定时间内将申请材料报送国家自然科学基金委员会。具体要求如下（1）报送经单位签字盖章后的纸质申请书原件（一式一份）以及要求报送的纸质附件材料。（2）提交电子申请书时，应通过ISIS系统逐项确认。12（3）报送纸质申请材料时，还应包括本单位公函和申请项目清单,材料不完整不予接收。（4）可将纸质申请书直接送达或者邮寄至项目材料接收工作组。采用邮寄方式的，请在项目申请截止日期前（以发信邮戳日期为准）以快递方式邮寄，并在信封左下角注明“联合基金项目申请材料”。请勿使用邮政包裹，以免延误申请。3本联合基金申请书报送日期为2015年4月2024日16时。申请书由国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组负责接收，地球科学部负责受理，并与中国石油天然气集团共同完成后续工作。（1）材料接收组联系方式。通讯地址北京市海淀区双清路83号国家自然科学基金委员会项目材料接收工作组（行政楼101房间）邮编100085联系电话01062328591（2）联合基金双方联系方式。国家自然科学基金委员会中国石油天然气集团公司地球科学部科技管理部地址北京市海淀区双地址北京市东城区清路83号东直门北大街9号邮编100085邮编100007联系人刘羽联系人谢正凯电话01062327539电话01059982215电子邮件LIUYUNSFCGOVCN电子邮件XIEZKAICNPCCOMCN13国家自然科学基金委员会办公室2015年2月11日印发14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20081107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；155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16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。17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，COS1VPP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182048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1VPP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191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201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21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SINT，转定子之间的角度为，则SIN信号为SINTSIN，则COS信号为SINTCOS，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；223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