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1、 FANUC i/i伺服电机的使用与维护伺服电机的使用与维护 用途：技术交流 ID号：DWXC2010008 日期：2010- 8- 11 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 文件使用的限制以及注意事项等 文件版本更新的纪录 修订日期 版本号 文件名称 修订内容 修订人 2010- 8- 11 V1.0 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 首次 谢财忠 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 目录目录 1i/i 伺服电机的规格和型号. 1 1.1 外形 1 1.2 型号 2 1.3 规格 2 1.4 i/i 伺服电机的具体型号和规格
2、 3 2i/i 伺服电机的结构 4 2.1 定子. 4 2.2 转子. 4 2.3 编码器. 5 2.4 制动器. 7 2.5 冷却风扇 . 9 3电机性能的检查与维护10 3.1 电气性能 10 3.1.1 测量电机的三相电阻.10 3.1.2 测量电机的绝缘电阻（用 500VDC 兆欧表或摇表） .11 3.1.3 负载电流的检查.11 3.2 机械性能检查与维护11 3.2.1 机械精度检查.11 3.2.2 电机轴允许负载.13 3.3 使用环境与防护.16 3.3.1 使用环境：.16 3.3.2 防护等级为 IP65。.16 4.与电机有关故障的检查项目.17 4.1 核实故障发生
3、的过程17 4.2 故障发生后的检查项目.17 4.2.1 电机检查 17 4.2.2 电缆检查 18 4.2.3 编码器检查.18 4.2.4 制动器检查.18 4.2.5 检查机械 18 4.2.6 参数检查。.18 附录：电机与放大器的匹配关系18 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 1 电机对多数人来说并不陌生，但现实确是 FANUC i/i 伺服电机在使用过程中，由于电机 的外观及重量常常被当作普通电机或一个铸铁件来运输、储存、安装，造成 FANUCi/i 伺 服电机经常发生插座摔坏、 定子铁芯错位、 法兰安装面
4、变形、 编码器玻璃码盘碎等故障发生， 另外在设计使用过程中对 FANUC 电机的一些特性未引起足够的重视，或不熟悉 FANUC 电 机的一些技术要求导致安装或运行过程中出现电机进水、电机轴断，轴承异响、温升等情况 发生。为了更好地让使用者对 FANUC i/i 伺服电机有更深的认识，本文着重对 FANUC i/i 伺服电机的规格型号、结构及各部件的使用知识、电机的性能、电机的主要安装尺寸 及电机有关故障的检查及防护等知识进行阐述，希望对大家更好地使用 FANUCi/i 伺服电 机有所帮助。 1i/i 伺服电机的规格和型号伺服电机的规格和型号 1.1 外形外形 PDF 文件使用 “pdfFact
5、ory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 2 1.2 型号型号 在电机定子表面有一黄色标签即电机铭牌，上面标有电机型号如 iF12/3000，表示电机 的系列、额定转矩、最高转速。 1.3 规格规格 在电机的铭牌上，标有电机规格如 A06B-0243-B101，其中 0243 表示电机型号为 iF/3000,B1*中的 1 表示电机输出轴型为光直轴，B*1 中的 1 表示编码器为相对编码器。 因此与北京发那科咨询时，尽可能提供电机的规格号 A06B- *- B*，才能了解电机的具 体相关信息。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 F
6、ANUC i/i 伺服电机的使用与维护 3 1.4 i/i 伺服电机的具体型号和规格伺服电机的具体型号和规格 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 4 备注：i、iS、i、iS 电机是由使用 AC200- 230V 的放大器驱动的。 (HV)i、(HV)is 电机是由使用 AC400- 460V 的放大器驱动的。 2i/i 伺服电机的结构伺服电机的结构 FANUC 交流伺服电机的结构主要由电机的定子、转子、编码器三部分组成，使用在重力轴 场合的电机还包括制动器部分， 另外较大型电机还含有冷却风扇， 辅助散热来提高电机的使 用
7、性能。 2.1 定子定子 定子部件i、 is、 is(HV)主要是由硅钢片叠压而成，由铁芯、铜线绕组、前法兰组成。 2.2 转子转子 转子部件主要是由永磁磁钢、铁芯、轴三部分组成。转子本身具有很强的永磁磁性，因此， FANUC 交流伺服电机属于永磁同步电机类型。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 5 2.3 编码器编码器 在电机的后端装有编码器，用来检测电机的转速及作为位置检测信号。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 6 PDF 文件使用 “pdf
8、Factory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 7 2.4 制动器制动器 使用在重力轴场合的电机，在报警、断电或急停状态，伺服使能断开，重力轴会下滑，此时 通过电机制动器的制动作用防止重力轴下滑。下表是各电机所配制动器的技术指标。 下图是电机制动器插座连接管脚图。 电机型号 0.2is、0.3is 电机型号 0.4is-1is 电机型号 2is-4is PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 8 电机型号 8is-22is 电机型号 1i-2i、2is-4is 电机型号 4i-40i、8is-
9、200is 其中 4 脚需要与电缆的屏蔽相连。 下图是制动器电气连接未意图 注意事项： （1） 、不能与 NC 和放大器共用一个直流 24V 电源。 （2） 、可以通过变压器全波整流成直流 24V 为制动器供电，但不能使用半波整流器。 （3） 、24V 直流电源的容量必须足够大，在制动器工作期间，允许的电压波动范围为 24VDC10%。 （4） 、制动器管脚连接无正负级要求。 （5） 、制动器电缆必须带有屏蔽层。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 9 2.5 冷动风扇冷动风扇 当使用转矩功率较大的伺服电机时， 电机本身产
10、生的热量无法完全通过自冷方式散热， 此时 通过加装风扇达到提高电机使用性能的目地。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 10 3电气性能的检查与维护电气性能的检查与维护 3.1 电气性能电气性能 3.1.1 测量电机的三相电阻测量电机的三相电阻 用毫欧表测量三相电阻需平衡， 由于电机的三相电阻很小， 用普通的数字万用表一般无法测 量出电机是否有匝间短路故障，但可以用来测量电机三相线圈是否有断线。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 11 3.1.2 测
11、量电机的绝缘电阻（用测量电机的绝缘电阻（用 500VDC 兆欧表或摇表）兆欧表或摇表） （1） 、小于 1M，无法继续使用，必须马上更换。 （2） 、1- 10M，老化加剧，绝缘已不良，必须执行定期检查。 （3） 、10-100M，开始老化，当前使用没有问题，但必须定期检测。 （4） 、100M以上，良好。 注：测量时，必须把动力线与放大器的连接脱开。 3.1.3 负载电流的检查负载电流的检查 当机床移动时，可以通过监控伺服屏观察到电机负载情况，在启动瞬间，电机的启动电流会 大一些，因此要记录机床平稳移动时的负载情况，当观察负载电流很大时，可以脱开机械连 接，监控电机空载时的电流情况来区别排除
12、机械故障还是电机故障。 3.2 机械性能检查与维护机械性能检查与维护 3.2.1 机械精度检查机械精度检查 机床精度测量方式示意图 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 12 各型号电机的精度要求 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 13 3.2.2 电机轴允许负载电机轴允许负载 电机轴向及径向允许载荷。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 14 （1）电机轴允许径向负载是一定的，是
13、指允许施加到轴端的负载。当径向负载超过最大值 时，可能导致电机轴承损坏、电机轴变形或轴断。 （2）当使用同步带连接时，皮带张力是径向负载的决定性因素，设计时尽量把皮带轮靠近 轴承处安装。 （3）当皮带轮直径过小时，径向负载可能超过许可值时，应在轴端加机械支撑。 （4）电机与机械的主要连接方式有齿轮连接、皮带连接、同轴直连，无论何种连接方式， 设计安装时必须保证电机轴、中间传动轴、丝杠的同轴度和平行度。 3.2.3 电机的主要安装尺寸 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 15 （1）电机法兰止口直径的精度要求很高，相对应的安
14、装电机的机床法兰座的止口也要有止 口精度要求。 电机法兰止口与机床法兰止口采用过度配合方法安装。 如果采用间隙配合或 机床法兰止口加工时未达到精度要求， 安装时就无法保证电机轴与丝杠同心进而导致电机 轴承异响、断轴等故障。 （2）设计机床法兰止口或选择减速器的安装止口高度要大于电机法兰安装止口高度，电机 安装到机床上后电机法兰止口的端部不能碰到机床法兰止口底部， 即应有间隙如果不注意 碰到后仍强制安装， 将导致电机安装面变形超差及电机轴与丝杠不同心等现象发生， 严重 时运行一段时间就会发生轴承异响、电机断轴等故障。 （3）在安装过程前必须把电机及机床法兰止口、安装面清理干净，因为止口是过渡配合
15、， 很小的毛刺都可能引起安装不顺畅，强行安装有可能引起安装不到位进而引起电机轴承异 响、断轴等故障。 （4）带键的电机，齿轮或皮带轮的键槽与电机的键的配合采用过渡配合，同时要有防止齿 轮或皮带轮轴向窜动的措施，如果采用间隙配合且间隙过大，或防止齿轮及皮带轮轴向窜 动的措施不力，容易引起电机键槽变形、断轴等故障。 （5）电机短时运行就发生轴径跳超差变形、轴承异响，空载电流过大等故障时，需要进一 步核实计算安装轴的总长度，避免电机轴端与其他物件发生直接干涉，同时不允许在电机 安装面与机床安装面之间加装没有精度的垫圈来弥补设计长度的缺陷。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本
16、创建 FANUC i/i 伺服电机的使用与维护 16 3.3 使用环境与防护使用环境与防护 3.3.1 使用环境：使用环境： 1、工作温度 0- 40 。 （运输和储存温度-20到 60） 2、湿度小于 80%RH。 3、机床施加到电机的振动量不超过 5G。 3.3.2 防护等级为防护等级为 IP65。 IP（International Protection）防护等级系统是由 IEC 所起草。将产品依其防尘、防止外 物侵入、防水、防湿气之特性加以分级。IP 防护等级是由两个数字所组成，第一个数字表 示防尘、防止外物侵入的等级；第二个数字表示防湿气、防水侵入的密闭程度。数字越大， 表示其防护等级越高，两个标示数字所表示的防护等级，I
