西門子主軸電機維修常見故障與疑難雜癥：

一、西門子伺服電機分類：交流伺服和直流伺服兩大類

交流伺服電機的基本構造與交流感應電動機（異步電機）相似。在定子上有兩個相空間位移90°電角度的勵磁繞組Wf和控制繞組WcoWf，接恒定交流電壓，利用施加到Wc上的交流電壓或相位的變化，達到控制電機運行的目的。交流伺服電機具有運行穩定、可控性好、響應快速、靈敏度高以及機械特性和調節特性的非線性度指標嚴格（要求分別小于10％～15％和小于15％～25％）等特點。

1.png

直流伺服電機基本構造與一般直流電動機相似。電機轉速n＝E／K1j＝（Ua－IaRa）／K1j，式中E為電樞反電動勢，K為常數，j為每極磁通，Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流，Ra為電樞電阻，改變Ua或改變φ，均可控制直流伺服電動機的轉速，但一般采用控制電樞電壓的方法，在永磁式直流伺服電動機中，勵磁繞組被磁鐵所取代，磁通φ恒定。直流伺服電動機具有良好的線性調節特性及快速的時間響應。

西門子直流伺服電機和西門子交流伺服電機的優缺點

1、直流伺服電機的優點和缺點

優點：速度控制精確，轉矩速度特性很硬，控制原理簡單，使用方便，價格便宜。

缺點：電刷換向，速度限制，附加阻力，產生磨損微粒（無塵易爆環境不宜）

2、交流伺服電機的優點和缺點

優點：速度控制特性良好，在整個速度區內可實現平滑控制，幾乎無振蕩，90%以上的高效率，發熱少，高速控制，高精確度位置控制（取決于編碼器精度），額定運行區域內，可實現恒力矩，慣量低，低噪音，無電刷磨損，免維護（適用于無塵、易爆環境）

缺點：控制較復雜，驅動器參數需要現場調整PID參數確定，需要更多的連線。

西門子交流伺服電機和直流伺服電機的特點：

1、交流伺服電機

（1）籠型兩相交流伺服電機（細長籠型轉子、機械特性近似線性、體積和勵磁電流小、小功率伺服、低速運轉不夠平滑）

（2）非磁性杯型轉子兩相交流伺服電機（空心杯轉子、機械特性近似線性、體積和勵磁電流較大、小功率伺服、低速運轉平滑）

（3）鐵磁杯型轉子兩相交流伺服電機（鐵磁材料杯型轉子、機械特性近似線性、轉子轉動慣量大、齒槽效應小、運行平穩）

（4）同步型永磁交流伺服電機（由永磁同步電機、測速機及位置檢測元件同軸一體機組，定子為3相或2相，磁性材料轉子，必須配驅動器；調速范圍寬、機械特性由恒轉矩區和恒功率區組成，可連續堵轉，快速相應性能好，輸出功率大，轉矩波動小；有方波驅動和正弦波驅動兩種方式，控制性能好，為機電一體化產品）

（5）異步型三相交流伺服電機（轉子與籠型異步電機相似，必須配驅動器，采用矢量控制，擴大了恒功率調速范圍，多用于機床主軸調速系統）

2、直流伺服電機

（1）印制繞組直流伺服電機（盤形轉子、盤形定子軸向粘接柱狀磁鋼，轉子轉動慣量小，無齒槽效應，無飽和效應，輸出轉矩大）

（2）線繞盤式直流伺服電機（盤形轉子、定子軸向粘接柱狀磁鋼，轉子轉動慣量小，控制性能優于其他直流伺服電機，效率高，輸出轉矩大）

（3）杯型電樞永磁直流電機（空心杯轉子，轉子轉動慣量小，適用于增量運動伺服系統）

（4）無刷直流伺服電機（定子為多相繞組，轉子為永磁式，帶轉子位置傳感器，無火花干擾，壽命長，噪聲低）

3、力矩電機

（1）直流力矩電機（扁平結構，極數槽數換向片數串聯導體數多；輸出轉矩大，低速或堵轉下可連續工作，機械和調節特性好，機電時間常數�。�

（2）無刷直流力矩電機（與無刷直流伺服電機結構相似，但為扁平狀，極數槽數串聯導體數多；輸出轉矩大，機械和調節特性好，壽命長，無火花，噪聲低）

（3）籠型交流力矩電機（籠型轉子，扁平結構，極數槽數多，啟動轉矩大，機電時間常數小，可長期堵轉運行，機械特性較軟）

（4）實心轉子交流力矩電機（鐵磁材料實心轉子，扁平結構，極數槽數多，可長期堵轉，運行平滑，機械特性較軟）

4、步進電機

（1）反應式步進電機（定轉子均由硅鋼片疊成，轉子鐵心上無繞組，定子上有控制繞組；步距角小，啟動與運行頻率較高，步距角精度較低，無自鎖力矩）

（2）永磁步進電機（永磁式轉子，徑向磁化極性；步距角大，啟動與運行頻率低，有保持轉矩，消耗功率比反應式小，但須供正、負脈沖電流）

（3）混合式步進電機（永磁式轉子，軸向磁化極性；步距角精度高，有保持轉矩，輸入電流小，兼有反應式和永磁式兩者的優點）

5、開關磁阻電機（定轉子均由硅鋼片疊成，都為凸極式，與極數相接近的大步距反應式步進電機結構相似，帶有轉子位置傳感器，轉矩方向與電流方向無關，調速范圍小，噪聲大，機械特性由恒轉矩區、恒功率區、串勵特性區三部分組成）

客戶的口碑是選擇西門子系統的有力佐證。西門子伺服系統可實現的動態定位和精確的運動控制序列，而豐富的西門子伺服電機產品結構緊湊，可實現卓越的動態特性和運行效率。


轉載請注明出處：上海仰光電子科技專業西門子工控維修
本文鏈接：http://www.easydong.cn/fuwu/178.htm