                            上海庆惜自动化设备有限公司
伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。西门子伺服系统可实现优秀的动态定位和精确的运动控制序列，而丰富的西门子伺服电机产品结构紧凑，可实现**的动态特性和运行效率。

下面就和深圳德普瑞一起了解一下西门子伺服电机的优势所在

一、西门子伺服电机分为交流伺服和直流伺服两大类

交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机（异步电机）相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf，接恒定交流电压，利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化，达到控制电机运行的目的。交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格（要求分别小于10％～15％和小于15％～25％）等特点。

直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。电机转速n＝E／K1j＝（Ua－IaRa）／K1j，式中E为电枢反电动势，K为常数，j为每极磁通，Ua、Ia为电枢电压和电枢电流，Ra为电枢电阻，改变Ua或改变φ，均可控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法，在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被*磁铁所取代，磁通φ恒定。直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。

二、西门子直流伺服电机和西门子交流伺服电机和优缺点

1）直流伺服电机的优点和缺点

优点：速度控制精确，转矩速度特性很硬，控制原理简单，使用方便，价格*。

缺点：电刷换向，速度限制，附加阻力，产生磨损微粒（无尘易爆环境不宜）

2）交流伺服电机的优点和缺点

优点：速度控制特性良好，在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡，90%以上的高效率，发热少，高速控制，高精确度位置控制（取决于编码器精度），额定运行区域内，可实现恒力矩，惯量低，低噪音，无电刷磨损，免维护（适用于无尘、易爆环境）

缺点：控制较复杂，驱动器参数需要现场调整PID参数确定，需要更多的连线。
三、西门子伺服电机原理

交流伺服电动机

交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似。其定子上装有两个位置互差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。

交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，无“自转”现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式：一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁仅0.2-0.3Mm，空心杯形转子的转动惯量很小，反应*，而且运转平稳，因此被广泛采用。

交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。

交流伺服电动机的工作原理与电容运转式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与电容运转式异步电动机相比，有三个显着特点：

（1）起动转矩大：由于转子电阻大，使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。

（2）运行范围宽：运行平稳、噪音小。

（3）无自转现象：运转中的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。

1、交流伺服电机

（1）笼型两相交流伺服电机（细长笼型转子、机械特性近似线性、体积和励磁电流小、小功率伺服、低速运转不够平滑）

（2）非磁性杯型转子两相交流伺服电机（空心杯转子、机械特性近似线性、体积和励磁电流较大、小功率伺服、低速运转平滑）

（3）铁磁杯型转子两相交流伺服电机（铁磁材料杯型转子、机械特性近似线性、转子转动惯量大、齿槽效应小、运行平稳）

（4）同步型永磁交流伺服电机（由永磁同步电机、测速机及位置检测元件同轴一体机组，定子为3相或2相，磁性材料转子，必须配驱动器；调速范围宽、机械特性由恒转矩区和恒功率区组成，可连续堵转，快速相应性能好，输出功率大，转矩波动小；有方波驱动和正弦波驱动两种方式，控制性能好，为机电一体化产品）

（5）异步型三相交流伺服电机（转子与笼型异步电机相似，必须配驱动器，采用矢量控制，扩大了恒功率调速范围，多用于机床主轴调速系统）

2、直流伺服电机

（1）印制绕组直流伺服电机（盘形转子、盘形定子轴向粘接柱状磁钢，转子转动惯量小，无齿槽效应，无饱和效应，输出转矩大）

（2）线绕盘式直流伺服电机（盘形转子、定子轴向粘接柱状磁钢，转子转动惯量小，控制性能优于其他直流伺服电机，效率高，输出转矩大）

（3）杯型电枢永磁直流电机（空心杯转子，转子转动惯量小，适用于增量运动伺服系统）

（4）无刷直流伺服电机（定子为多相绕组，转子为永磁式，带转子位置传感器，无火花干扰，寿命长，噪声低）

3、力矩电机

（1）直流力矩电机（扁平结构，较数槽数换向片数串联导体数多；输出转矩大，低速或堵转下可连续工作，机械和调节特性好，机电时间常数小）

（2）无刷直流力矩电机（与无刷直流伺服电机结构相似，但为扁平状，较数槽数串联导体数多；输出转矩大，机械和调节特性好，寿命长，无火花，噪声低）

（3）笼型交流力矩电机（笼型转子，扁平结构，较数槽数多，启动转矩大，机电时间常数小，可长期堵转运行，机械特性较软）

（4）实心转子交流力矩电机（铁磁材料实心转子，扁平结构，较数槽数多，可长期堵转，运行平滑，机械特性较软）

4、步进电机

（1）反应式步进电机（定转子均由硅钢片叠成，转子铁心上无绕组，定子上有控制绕组；步距角小，启动与运行频率较高，步距角精度较低，无自锁力矩）

（2）永磁步进电机（永磁式转子，径向磁化极性；步距角大，启动与运行频率低，有保持转矩，消耗功率比反应式小，但须供正、负脉冲电流）

（3）混合式步进电机（永磁式转子，轴向磁化极性；步距角精度高，有保持转矩，输入电流小，兼有反应式和永磁式两者的优点）

5、开关磁阻电机（定转子均由硅钢片叠成，都为凸较式，与较数相接近的大步距反应式步进电机结构相似，带有转子位置传感器，转矩方向与电流方向无关，调速范围小，噪声大，机械特性由恒转矩区、恒功率区、串励特性区三部分组成）

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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。