产品描述
西门子模块6ES7231-7PB22-0XA8性能参数
三相交流伺服应用广泛,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,保证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未通(至少两相未通);②熔丝熔断(至少两相熔断);③过流调得过小;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,用判断各接头是否接,予以修复;④减载或查出并机械故障,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,设法不平衡;③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,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,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;
首先先测试一下电机,任何电路也不用连接,把电机的三根线任意两根短路在一起,用手转动电机轴,感觉起来有阻力,那就ok。
第二步,把驱动器按图纸接上(例如用了调压器,从100v调到220v,怕驱动器是100v的),通电,驱动器正常,有错误信息显示,对照说明书,是显示了编码器有故障的错误,这个也正常,还没有连接编码器呢。
第三步,接上编码器,再开机,没有任何错误显示了。
第四步,按照说明书上设置驱动器。例如设置了“速度控制模式”,然后旋动电位器,电机没有转动。按说明书上的说明,调整拨动开关,*后把“servo-on” 拨动以后,电机一下子锁定了,ok!然后旋动电位器,使spr/trqr输入引脚有电压,好!电机转动起来了。伺服驱动器上的转数达到了1000、2000、3000*后可到4000多转。说明书上推荐是3000转的,再高速可能会有些问题。
第五步,重新设置了伺服驱动器,改成“位置控制模式”,把运动控制卡(或者使用mach3,连接并行口)接到脉冲、方向接口上,电机也转动了!按照500kpps的输出速率,驱动器上显示出了3000rpm。正反转都可自行控制。
*后,再调节一下运动控制卡,和做的小连接板。板子上的led阵列是为了测试输出用的,插座是连接两相编码器的,另一个插座是输出脉冲/方向的,开关、按钮是测试i/o输入的。
直流分为有刷和无刷电机。
有刷电机,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,*高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
对于各种而言,内部都是由铁芯和绕组线圈组成的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。
步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。
电机发热虽然一般不会影响电机的寿命,对大多数客户来说没必要理会。但是,严重的发热会带来一些负面影响。如电机内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化,会影响电机的动态响应,高速会容易失步。又如有些场合不允许电机的过度发热,如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。
电机发热允许程度,主要取决于电机内部绝缘等级。内部绝缘性能在高温下(130度以上)才会被破坏。所以只要内部不超过130度,电机便不会损坏,而这时表面温度会在90度以下。所以,步进电机表面温度在70-80度都是正常的。简单的温度测量方法有用点温计的,也可以粗略判断:用手可以触摸1-2秒以上,不超过60度;用手只能碰一下,大约在70-80度;滴几滴水迅速气化,则90度以上了。
采用恒流驱动技术时,步进电机在静态和低速下,电流会维持相对恒定,以保持恒力矩输出。速度高到一定程度,电机内部反电势升高,电流将逐步下降,力矩也会下降。因此,因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高,高速时发热低。但是铁损(虽然占的比例较小)变化的情况却不尽然,而电机整个的发热是二者之和,所以上述只是一般情况。
减少发热,就是减少铜损和铁损。减少铜损有两个方向,减少电阻和电流,这就要求在选型时尽量选择电阻小和额定电流小的电机,对两相电机,能用串联的电机就不用并联电机。但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。山社电机认为对于已经选定的电机,则应充分利用步进驱动器的自动半流控制功能和脱机功能,前者在电机处于静态时自动减少电流,后者干脆将电流切断。
另外,细分步进电机驱动器由于电流波形接近正弦,谐波少,电机发热也会较少。减少铁损的办法不多,电压等级与之有关,高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升,但也带来发热的增加。所以应当选择合适的驱动电压等级,兼顾高速性,平稳性和发热,噪音等指标。
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