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西门子伺服电机介绍

在某些传动范围内，须要对被控东西完成高精度的位置控制，而实现正确的位置操纵的一个基本条件是需要有高精度的伺服电机。西门子伺服电机将是您的可能之选。

 一、西门子伺服电机分类：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。

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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。

 西门子直流伺服电机和西门子交流伺服电机的优缺点

 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。

 西门子交流伺服电机和直流伺服电机的特点：

 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）

客户的口碑是选择西门子系统的有力佐证。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。

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长期储存西门子电机该如何维护及保养？

西门子电机大家都非常熟悉，为了能够*满足客户的需求，很多西门子代理商库内都会长期备货，那如何保证长期储存的西门子电机保持良好的状态，就成了大家关注的问题，今天我们就一起了解一下，如何维护和保养长期储存的西门子电机。

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存储环境：

如果需要长期，必须把西门子电机放置在干燥、通风良好的区域内，空气中不能含腐蚀性气体，如含有氨的、氯的和硫磺的气体等。存放区域尽可能的远离脏污和振动。对于带有冷凝排水孔的电机，必须定时的拔出塞子，排出冷凝并积累在西门子电机内的水。轴端有特殊的涂层以保证其不被腐蚀，必须定期检查保护性图层并且在需要时更换图层。

西门子电机的保养维护需由有相关资质的专业人员进行

有资质人员：熟悉电机机械结构、电气性能，有资质安装、装配、调试和维护的人员。必须有执行这些工作的资格，需经过培训或专业电工，按照产品使用说明书要求安装使用，对于长期放置的电机，在使用之前必须对机械性能和电气性能进行检查，以保证电机安全可靠运行。

机械检查

1.外观检查：零部件完整、散热片无断裂、轴伸无磕碰、机壳表面及轴伸无锈迹。用手转动轴身，转子应转动灵活，无刮蹭等异常声音，用工具检查各安装螺丝是否紧固，对不符合项目进行有效处理。

2.轴承检查：对于开启式轴承需检查油脂状态，油脂是否流失、变质。

检查方法-拆开电机端盖或轴承盖，查看轴承油脂情况。

如西门子电机轴承油脂变质，则需将原有油脂清洗干净，然后重新加注油脂。

注意：对于封闭式轴承，如果出厂存储2年或**过2年，建议更换轴承。

西门子电机电气性能检查

在使用前检查电机绕组绝缘电阻：绝缘电阻是指在额定电压下运行的部件和元件与地之间或者相互之间的绝缘能力。

测量方法：打开接线盒盖，拆除接线柱的连片。用500V以上的兆欧表，测量并记录绕组与机座之间的绝缘电阻以及绕组相间绝缘电阻。如果测量过程中有一次阻值偏低，则应拆开电机查找原因。

测量绕组的直流电阻：

测量绕组的直流电阻，并根据测量值与正常值比较，可以在一定程度上判定绕组相互之间的连接是否正常，匝间是否有短路现象等。

测量工具：单臂电桥、双臂电桥

测量时要同时测量被测绕组的温度，若电机处于实际冷状态，可用周围环境温度代替绕组温度。绕组各相直流电阻与三相直流电阻平均值之差，应不大于2%。

在上述检查正常后，可对电机通电空载运行，检测电机三相电压、空载电流是否平衡，西门子电机有无异响，振动、温度是否正常。