荆门西门子伺服总代理 **原装正品

                              上海庆惜自动化设备有限公司

  伺服系统是西门子伺服机电产品中的重要环节，它能提供较高水平的动态响应和扭矩密度，所以拖动系统的发展趋势是用交流伺服驱动取替传统的液压、直流、步进和AC变频调速驱动，以便使系统性能达到一个全新的水平，包括更短的周期、更高的生产率、更好的可靠性和更长的寿命。为了实现伺服电机的更好性能，就必须对伺服电机的一些使用特点有所了解。本文将浅析伺服电机在使用中的常见问题。

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问题一 、噪声，不稳定

 客户在一些机械上使用伺服电机时，经常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，出现此问题时，许多使用者的*一反应就是伺服电机质量不好，因为有时换成步进电机或是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小很多。表面上看，确实是伺服电机的原故，但我们仔细分析伺服电机的工作原理后，会发现这种结论是完全错误的。

 交流伺服系统包括：伺服驱动、伺服电机和一个反馈传感器(一般伺服电机自带光学偏码器)。所有这些部件都在一个控制闭环系统中运行：驱动器从外部接收参数信息，然后将一定电流输送给电机，通过电机转换成扭矩带动负载，负载根据它自己的特性进行动作或加减速，传感器测量负载的位置，使驱动装置对设定信息值和实际位置值进行比较，然后通过改变电机电流使实际位置值和设定信息值保持一致，当负载突然变化引起速度变化时，偏码器获知这种速度变化后会马上反应给伺服驱动器，驱动器又通过改变提供给伺服电机的电流值来满足负载的变化，并重新返回到设定的速度。交流伺服系统是一个响应非常高的全闭环系统，负载波动和速度较正之间的时间滞后响应是非常快的，此时，真正限制了系统响应效果的是机械连接装置的传递时间。

 举一个简单例子：有一台机械，是用伺服电机通过V形带传动一个恒定速度、大惯性的负载。整个系统需要获得恒定的速度和较快的响应特性，分析其动作过程。

 当驱动器将电流送到电机时，电机立即产生扭矩；一开始，由于V形带会有弹性，负载不会加速到像电机那样快；伺服电机会比负载提前到达设定的速度，此时装在电机上的偏码器会削弱电流，继而削弱扭矩；随着V型带张力的不断增加会使电机速度变慢，此时驱动器又会去增加电流，周而复始。

 在此例中，系统是振荡的，电机扭矩是波动的，负载速度也随之波动。其结果当然会是噪音、磨损、不稳定了。不过，这都不是由伺服电机引起的，这种噪声和不稳定性，是来源于机械传动装置，是由于伺服系统反应速度（高）与机械传递或者反应时间（较长）不相匹配而引起的，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。

找到了问题根源所在，再来解决当然就*多了，针对以上例子，您可以：

 （1）增加机械刚性和降低系统的惯性，减少机械传动部位的响应时间，如把V形带更换成直接丝杆传动或用齿轮箱代替V型带；

 （2）降低伺服系统的响应速度，减少伺服系统的控制带宽，如降低伺服系统的增益参数值。

 当然，以上只是噪声、不稳定的原因之一，针对不同的原因，会有不同的解决办法，如由机械共振引起的噪声，在伺服方面可采取共振抑制，低通滤波等方法，总之，噪声和不稳定的原因，基本上都不会是由于伺服电机本身所造成。

问题二、惯性匹配

 在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题！

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具体表现为：

 1、在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的电机；

 2、在调试时（手动模式下），正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统较佳效能的前题，此点在要求高速高精度的系统上表现由为**（台达伺服惯量比参数为1-37，JL/JM）。这样，就有了惯量匹配的问题。

那到底什么是“惯量匹配”呢?

 1、根据牛顿*二定律：“进给系统所需力矩T=系统传动惯量J×角加速度θ

 角加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果θ变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工精度。由于马达选定后较大输出T值不变，如果希望θ的变化小，则J应该尽量小。

 2、进给轴的总惯量“J=伺服电机的旋转惯性动量JM+电机轴换算的负载惯性动量JL

 负载惯量JL由（以工具机为例）工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些，则较好使JL所占比例小些。这就是通俗意义上的“惯量匹配”。

 知道了什么是惯量匹配，那惯量匹配具体有什么影响又如何确定呢?

影响：

 传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响，惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，*产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。

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确定：

 衡量机械系统的动态特性时，惯量越小，系统的动态特性反应越好；惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。例如，CNC中心机通过伺服电机作高速切削时，当负载惯量增加时，会发生：

（1）控制指令改变时，马达需花费较多时间才能达到新指令的速度要求；

（2）当机台沿二轴执行弧式曲线快速切削时，会发生较大误差：

①一般伺服电机通常状况下，当JL≦JM，则上面的问题不会发生

②当JL=3×JM，则马达的可控性会些微降低，但对平常的金属切削不会有影响。（高速曲线切削一般建议JL≦JM）

③当JL≧3×JM，马达的可控性会明显下降，在高速曲线切削时表现**

不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求，惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。

问题三、伺服电机选型

在选择好机械传动方案以后，就必须对伺服电机的型号和大小进行选择和确认。

（1）选型条件 — 一般情况下，选择伺服电机需满足下列情况：

 ●马达较大转速>系统所需之较高移动转速；

 ●马达的转子惯量与负载惯量相匹配

 ●连续负载工作扭力≦马达额定扭力

 ●马达较大输出扭力>系统所需较大扭力（加速时扭力）

（2）选型计算：

 ●惯量匹配计算（JL/JM）

 ●回转速度计算（负载端转速，马达端转速）

 ●负载扭矩计算（连续负载工作扭矩，加速时扭矩）

关键词： 西门子伺服电机 损坏原因

摘要：西门子伺服电机损坏原因分析

三相交流伺服电动机应用广泛，但通过长期运行后，会发生各种故障，及时判断故障原因，进行相应处理，是防止故障扩大，**设备正常运行的一项重要的工作。

　   一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。

　　1．故障原因①电源未通（至少两相未通）；②熔丝熔断（至少两相熔断）；③过流继电器调得过小；④控制设备接线错误。

       2．故障排除①检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；②检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；③调节继电器整定值与电动机配合；④改正接线。

　   二、通电后电动机不转有嗡嗡声

　　1．故障原因①转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；③电源回路接点松动，接触电阻大；④电动机负载过大或转子卡住；⑤电源电压过低；⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；⑦轴承卡住。

　　2．故障排除①查明断点予以修复；②检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；③紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；④减载或查出并消除机械故障，⑤检查是否把规定的面接法误接；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正，⑥重新装配使之灵活；更换合格油脂；⑦修复轴承。

　   三、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多

　　1．故障原因①电源电压过低；②面接法电机误接；③转子开焊或断裂；④转子局部线圈错接、接反；③修复电机绕组时增加匝数过多；⑤电机过载。

　　2．故障排除①测量电源电压，设法改善；②纠正接法；③检查开焊和断点并修复；④查出误接处予以改正；⑤恢复正确匝数；⑥减载。

　　四、电动机空载电流不平衡，三相相差大

　　1．故障原因①绕组首尾端接错；②电源电压不平衡；③绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。

　　2．故障排除①检查并纠正；②测量电源电压，设法消除不平衡；③消除绕组故障。

　　五、电动机运行时响声不正常有异响

　　故障原因①轴承磨损或油内有砂粒等异物；②转子铁芯松动；③轴承缺油；④电源电压过高或不平衡。

　　故障排除①更换轴承或清洗轴承；②检修转子铁芯；③加油；④检查并调整电源电压。

　　六、运行中电动机振动较大

　　故障原因①由于磨损轴承间隙过大；②气隙不均匀；③转子不平衡；④转轴弯曲；⑤联轴器（皮带轮）同轴度过低。

　　故障排除①检修轴承，必要时更换；②调整气隙，使之均匀；③校正转子动平衡；④校直转轴；⑤重新校正，使之符合规定。

　　七、轴承过热

　　1．故障原因①滑脂过多或过少；②油质不好含有杂质；③轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；④轴承内孔偏心，与轴相擦；⑤电动机端盖或轴承盖未装平；⑥电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；⑦轴承间隙过大或过小；⑧电动机轴弯曲。

　　2．故障排除①按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；②更换清洁的润滑滑脂；③过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；④修理轴承盖，消除擦点；⑤重新装配；⑥重新校正，调整皮带张力；⑦更换新轴承；⑧校正电机轴或更换转子。

　　八、电动机过热甚至冒烟

　　故障原因①电源电压过高；②电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；③修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；④电动机过载或频繁起动；⑤电动机缺相，两相运行；⑥重绕后定于绕组浸漆不充分；⑦环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；

　　故障排除①降低电源电压（如调整供电变压器分接头）；②提高电源电压或换粗供电导线；③检修铁芯，排除故障；④减载；按规定次数控制起动；⑤恢复三相运行；⑥采用二次浸漆及真空浸漆工艺；⑦清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施

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西门子V90伺服驱动器故障报警如何处理？

文章出处：天拓四方    责任编辑：zhao发布时间：2017-11-20西门子SINAMICS V90伺服驱动和 SIMOTICS S-1FL6 伺服电机组成了性能优化，易于使用的伺服驱动系统，八种驱动类型，七种不同的电机轴高规格，功率范围从0.05kW到7.0kW以及单相和三相的供电系统使其可以广泛用于各行各业，如：定位，输送，收放卷等设备中，同时该伺服系统可以与S7-1500T/S7-1500/S7-1200 进行更优配合，实现丰富的例如凸轮/齿轮等运动控制功能，应用在横切、追剪等设备中。

西门子伺服驱动器V90常见的故障报警代码有F7452下面天拓就带您一起来了解下原因与处理方法。

伺服驱动器V9**报警 

通过报告信息显示驱动设备各组件识别到的错误和状态。 

报告信息分为故障和报警。 

故障和报警的属性 

故障

- 表示为 Fxxxxx。

- 会导致故障相应。

- 在消除原因后必须应答。

- 通过控制单元和 LED RDY 显示状态信息。

- 通过 Modbus 状态字 PZD1.1（故障状态）显示状态。

- 记录在故障缓冲器中。

报警

西门子伺服电机运行时大家都遇到过电机转速过慢、发热或不能正常启动等问题，所以接下来是我们西门子伺服电机维修中心给大家的一些简要故障排除法，希望对大家有所帮助。                   1.       电动机不能启动或启动不正常

故障原因:(1)电动机负载过重

         (2)电动机轴承磨损,导致转子卡住

         (3)换向器间发生短路

         (4)电源电压过低

         (5)电刷和换向器接触不良

排除方法: (1)应当减轻负载

         (2)清洗或更换转轴

         (3)查找短路点,清除短路或更换向器

         (4)检查电源,改善电源电压条件

         (5)调整电刷的弹簧压力,研磨电刷,修理换向器表面

西门子伺服电机维修之报警故障导读：检测器件是数控机床伺服系统的重要组成部分，用以检测各控制轴的位移和速度，在实际使用中，由于磨损和污染，经常会出现检测器件故障，造成伺服电机系统无法驱动机床正常运行。现在我们一起解析西门子伺服电机常见故障及西门子伺服电机维修：    

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*一．电机上电，机械运动异常快速(飞车)出现这种伺服整机系统故障:

 此类故障，应在检查位置控制单元和速度控制单元的同时，还应检查：

 ①脉冲编码器接线是否错误；

 ②脉冲编码器联轴节是否损坏；

 ③检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错。一般这类现象应由专业的电路板维修技术人员处理，负责可能会造成更严重的后果。

 *二．电机上电，机械振荡(加／减速时)引发此类故障的常见原因有：

 ①脉冲编码器出现故障。此时应检查伺服系统是否稳定，电路板维修检测电流是否稳定，同时，速度检测单元反馈线端子上的电压是否在某几点电压下降，如有下降表明脉冲编码器不良，更换编码器；

 ②脉冲编码器十字联轴节可能损坏，导致轴转速与检测到的速度不同步，更换联轴节；

 ③测速发电机出现故障。修复，更换测速机。维修实践中，测速机电刷磨损、卡阻故障较多，此时应拆下测速机的电刷，用纲砂纸打磨几下，同时清扫换向器的污垢，再重新装好。

 *三．主轴不能定向移动或定向移动不到位出现这种伺服整机系统故障:

 此类故障,应在检查定向控制电路的设置调整、检查定向板、主轴控制印刷电路板调整的同时，还应检查位置检测器(编码器)的输出波形是否正常来判断编码器的好坏(应注意在设备正常时测录编码器的正常输出波形，以便故障时查对)。

 *四．坐标轴进给时振动:坐标轴进给时振动应检查电机线圈、机械进给丝杠同电机的连接、伺服系统、脉冲编码器、联轴节、测速机。

*五．伺服电机出现NC错误报警:

 NC报警中因程序错误，操作错误引起的报警。如FANUC6ME系统的Nc出现090.091报警，原因可能是：

 ①主电路故障和进给速度太低引起；

 ②脉冲编码器不良；

 ③脉冲编码器电源电压太低(此时调整电源15V电压，使主电路板的+5V端子上的电压值在4.95-5.10V内)；

 ④没有输人脉冲编码器的一转信号而不能正常执行参考点返回。

*六.伺服系统报警:

 伺服系统故障时常出现如下的报警号，如FANUC6ME系统的416、426、436、446、456伺服报警；STEMENS880系统的1364伺服报警；STEEMENS8系统的114、104等伺服报警，此时应检查：

 1、轴脉冲编码器反馈信号断线、短路和信号丢失，用示渡器测A、B相一转信号，看其是否正常；

 2、编码器内部故障，造成信号无法正确接收，检查其受到污染、太脏、变形等。

 

 (1)西门子伺服电机维修之OH报警。

OH为速度控制单元过热报警，发生这个报警的可能原因有：

 ①印制电路板上S1设定不正确。

 ②伺服单元过热。散热片上热动开关动作，在驱动器无硬件损坏或不良时，可通过改变切削条件或负载，排除报警。

 ③再生放电单元过热。可能是Q1不良，当驱动器无硬件不良时，可通过改变加减速频率，减轻负荷，排除报警。

 ④电源变压器过热。当变压器及温度检测开关正常时，可通过改变切削条件，减轻负荷，排除报警，或更换变压器。

 ⑤电柜散热器的过热开关动作，原因是电柜过热。若在室温下开关仍动作，则需要更换温度检测开关。

(2)西门子伺服电机维修之FBAL报警。

FBAL是脉冲编码器连接出错报警，出现报警的原因通常有以下几种：

 ①编码器电缆连接不良或脉冲编码器本身不良。

 ②外部位置检测器信号出错。

 ③速度控制单元的检测回路不良。

 ④电动机与机械间的间隙太大。

数字伺服参数设定错误，这时需改变数字伺服的有关参数的设定。对于FANUC0系统，相关参数是8100，8101，8121，8122，8123以及8153~8157等；对于10/11/12/15系统，相关参数为1804，1806，1875，1876，1879，1891以及1865~1869等。了解更多西门子伺服电机信息，

- 表示为 Axxxxx。

- 对驱动设备不产生进一步影响。

- 在消除原因后报警会自动复位。不需要应答。

- 通过控制单元和 LED RDY 显示状态信息。

- 记录在报警缓冲器中。

故障和报警的通用属性

- 能根据报告信息触发。

- 包含组件号，以指出发生故障的 SINAMICS 组件。

- 包含报告信息的诊断说明。

故障与报警区别

注意 

故障的显示优先级**报警

如故障和报警都发生，则仅显示故障直至故障被应答。