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西門子主軸電機
1PH7 風冷交流主軸電機是一種轉動平穩，無須維護的四極鼠籠式異步電動機。專門設計用于與SIMODRIVE 611 驅動系統相連接。
提供通風的風機沿軸向安裝在電機的尾部。氣流的正常流向是從驅動端到非驅動端，以便讓機床中的熱量更好的排走。
電機配置了一個內置的編碼器，用來測量電機的轉速和間接的位置。

西門子主軸電機

產品名稱：西門子主軸電機 

產品型號：1PH7

1PH7 交流主軸電機能夠提供：
■ 較短的電機長度
■ 內裝端子盒將噪音曲線降低
■ 速度高達9000 轉/ 分(可選用12,000 轉/ 分)
■ 全域恒扭矩輸出，包括靜止時
■ 很高的過載能力
■ 對SIMODRIVE 611的各種功率水平進行優配置
1PH7 風冷交流主軸電機是一種轉動平穩，無須維護的四極鼠籠式異步電動機。專門設計用于與SIMODRIVE 611 驅動系統相連接。
提供通風的風機沿軸向安裝在電機的尾部。氣流的正常流向是從驅動端到非驅動端，以便讓機床中的熱量更好的排走。
電機配置了一個內置的編碼器，用來測量電機的轉速和間接的位置。

1PH7交流電機是緊湊、強制風冷型鼠籠異步電機，保護等級為IP55。電機是通過一個獨立安裝的風扇單元散熱。電機訂貨時可以選擇吹風從電機驅動端(DE)到電機非驅動端(NDE)或者相反。這些電機為連接變頻器采用了特殊的設計。根據控制要求，可以選擇合適的編碼器。這些編碼器用于檢測電機的速度和位置。

優點

電機尺寸小，功率密度高

保護等級高

調速范圍寬

轉矩不受速度影響

基本免維護

用于高懸臂力負載

即使在低速度，也能達到高旋轉精度

集成編碼器系統來檢測電機速度

端子盒連接功率電纜

KTY84監測電機溫度

多種冷卻方式常用的外部冷卻方式也可以通過管子連接

可選帶有多潤滑部件的軸承和絕緣軸承(NDE)

應用范圍

安裝于干燥區域(無腐蝕性氣體)。

起重機系統起重機啟動、停止傳動裝置港口的提升和傳輸裝置

印刷行業印刷機械的單軸或多軸的主驅動

橡膠、塑料、金屬絲和玻璃制造業

擠壓機、壓光機和橡膠擠壓機驅動

西門子伺服系統可實現優秀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，可實現的動態特性和運行效率。在某些傳動范圍內，須要對被控東西完成高精度的位置控制，而實現正確的位置操縱的一個基本條件是需要有高精度的伺服電機。西門子伺服電機將是您的*。

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。

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

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，機電時間常數小)

(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*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*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)

四、西門子電機維護面臨的問題

生產過程中，電機是十分關鍵的設備，它的損壞，往往意味著機械設備的停止和生產過程的停頓。為了防止電機發生機械損壞，并盡早發現故障點，需要對電機的運行狀態進行持續監視。

1、西門子電機振動需要專業測量

電機振動需要使用的測量儀器，比如壓電式振動傳感器和加速度傳感器，這些傳感器需要專門用的接口模塊來進行信號處理。

另外，這些傳感器的安裝位置需要與實際機械結構相配合，才能達到測量效果。錯誤的安裝位置，會影響測量的準確性和實時性;合適的安裝位置，才能準確及時地反映設備的運行狀態，這需要有豐富工程經驗的工程師才能完成。

2、西門子電機振動數據需要專業分析

由振動傳感器得到的數據并不能直接反映故障原因及位置，基于原始數據而進行的系統維護顯得盲目而低效。

這些原始振動數據需要交由振動分析專家，使用專業的軟件工具，對振動的時域特性和頻域特性進行分析，找到潛在的故障源并提供確鑿可信的解決方案，終指導維護人員更有針對性地開展維護工作，有效降低電機出現機械故障的概率。

下圖為：電機狀態監視與分析服務系統結構圖

3、電機狀態監視與分析服務解決方案

通過機旁固定安裝的電機狀態數據監視箱，電機的工作狀態將會得到*監視，比如軸承振動、繞組溫度、轉子速度等信號，都可以在本地進行*實時監視。一旦異常，系統將自動通過指示燈、短信、郵件等方式提醒現場維護人員。

另外，電機狀態數據會通過4G網絡保持與西門子服務器的同步，西門子振動分析專家可以遠程對電機狀態數據進行分析，并向客戶提供專業的分析報告和指導建議。

五、西門子電機的產品亮點及客戶受益

維護更加方便： 減少計劃停機時間，維護工作量減小; 維護更有針對性，基于狀態的維護習慣; 更長的維護間隔，更低的維護成本;

設備壽命延長：早期即發現問題，避免致命故障的發生; 更加科學的保養，更長的設備使用壽命;

備件更加明確：基于歷史數據，統計分析故障規律;更加有效的備件，提高備件利用率;節省備件成本，提升企業利潤。

西門子主軸電機