如何更换伺服电机:为什么电机和驱动器必须成对选
伺服电机只能与它自己的驱动器配套工作:驱动器读取电机的编码器,并知道电机的参数。所以替换件要同时按电机的完整型号和驱动器型号去找。别的品牌“千瓦相同”的电机,不换驱动器、不重新调试,是不能工作的。
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伺服电机不是普通电动机。它只能与驱动器(伺服放大器)一起工作,而驱动器必须“认识”这台电机:它的功率、转速、编码器类型。制造商成系列地生产电机和驱动器,并公布哪种电机配哪种驱动器的对照表。所以替换件要同时按两个型号去找——电机的和驱动器的。如果装的是同系列、同功率的电机,通常只需检查参数设置。如果是别的品牌的电机,几乎总是要连驱动器一起换,然后重新调试整个驱动系统。
为什么电机和驱动器是一对
伺服电机的轴上装有编码器——位置传感器。驱动器时刻读取编码器,并向绕组输出电流,使轴恰好停在控制器所指令的位置。这就是说,驱动器必须能理解这台电机编码器的信号,并知道绕组的电气参数。
制造商的资料中可以看到这一点:
- XINJE(信捷)在 DS5 驱动器的说明书中明确写道:一台驱动器可以配几种功率相近的电机,区分它们靠铭牌上的电机代码(Motor code)。验收时,制造商建议把电机代码与驱动器参数中记录的代码核对。
- Delta(台达)在 ASDA-A2 的样本中给出配套表:哪种 ASD-A2 驱动器配哪种 ECMA 电机,这一对需要什么动力电缆和编码器电缆。带制动器的电机,电缆不同。
- Mitsubishi(三菱)为 MR-J4 系列专门发布了放大器与电机组合的页面。
由此得出实用规则:别的品牌“千瓦相同”的电机,编码器不同,参数也不同。您的驱动器多半认不出它。
型号中的字母含义:以 Delta ECMA 为例
多数制造商的伺服电机型号由若干字段拼成:系列、电压和转速、编码器、法兰尺寸、功率、轴型式。我们按 Delta ASDA-A2 样本,来拆解样本中的 Delta ECMA-L11875R3 电机。
| 型号的部分 | 含义 | 对更换意味着什么 |
|---|---|---|
| ECMA | Delta 伺服电机系列 | 驱动器需要 Delta ASDA 系列 |
| L | 400 V,额定转速 1500 r/min | 驱动器的电压必须一致 |
| 1 | 20 位增量式编码器 | 驱动器必须支持这种编码器 |
| 18 | 法兰 180 mm | 决定电机能否装到原位 |
| 75 | 功率 7.5 kW | 驱动器按功率选型 |
| R | 带键和螺纹孔的轴,无制动器,带油封 | 键、制动器和油封必须与设备一致 |
| 3 | 特殊轴型式,代替标准型式(S) | 按制造商样本核对 |
制动器的字母需要单独强调。在垂直轴(提升、压力机)上,带制动器的电机在断电后能把负载托住。在那里换成不带制动器的,是危险的。
同一样本里的其他选项:编码器位置上的 1 也可以是 2(17 位增量式)或 A(绝对式)。绝对式编码器断电后仍记得位置,增量式则不然,设备需要回零。如果您原来装的是绝对式,就要装绝对式。
例子:XINJE MS6
XINJE 的逻辑相同,字段不同。样本中的电机是 MS6G-180CN15BZ2-45P5,与驱动器 DS5K2-45P5 成套。按 XINJE 的 DS5 系列说明书:
- MS6——系列,下一个字母表示转子惯量;
- 180——法兰尺寸;
- C——磁编码器(T——光电编码器);
- 15——额定转速 1500 r/min;
- B——带键、油封和螺纹孔的轴;
- Z——带制动器;
- 2——航空插头式接口;
- 4——380 V 电压等级;
- 5P5——功率 5.5 kW。
有一个字母(N,编码器精度),我们在公开的说明书里没有找到:那里的表中是别的选项。这类地方要向工厂确认,而不是猜。这台电机的铭牌上还有电机代码——895D。XINJE 驱动器核对的正是它与自己的参数。
三条更换路径
| 情况 | 怎么做 | 检查什么 |
|---|---|---|
| 电机烧了,驱动器完好 | 订购同样完整型号的电机 | 电机代码与驱动器参数;编码器、制动器、轴 |
| 驱动器烧了,电机完好 | 按该电机的配套表订购驱动器 | 系列、电压、功率、控制方式(脉冲、网络) |
| 没有所需的型号 | 把“电机 + 驱动器”整对换成新系列 | 法兰、轴、与控制器的通讯、重新调试 |
第三条路牵涉的不只是驱动系统。新驱动器接收控制器指令的方式可能不同。那就要改接线或改程序——见关于已停产控制器的那篇文章。
订购前要从铭牌上抄录什么
- 电机的完整型号,所有字母和数字。电机代码,如果有。
- 驱动器的完整型号。
- 电机和驱动器的出厂编号。
- 铭牌照片、电机在原位的照片,以及动力电缆和编码器电缆接头的照片。
- 垂直轴还是水平轴,有没有制动器。
- 出了什么事:电机不转,驱动器报错(请记下错误代码),电缆断了。
原因也可能出在编码器电缆上。订购电机之前,值得先检查电缆和接头。
我们的做法
- 根据电机和驱动器的铭牌,到制造商处找同一品项。下单前把找到的结果发给您:型号、数据,以及该品项与哪种驱动器配套。
- 如果没有完全一致的型号,我们说明制造商推荐的替换产品,并直接写明会有什么变化:驱动器、电缆、参数设置。
- 凡是需要工厂就兼容性作答的,我们转达工厂的说法,而不是我们的推测。
本文的依据
以下是本文引用的文件和资料,方便您自行核实文中所述。
参考材料
- Delta Electronics. ASDA-A2 Series AC Servo Drive & Motor,样本(Model Explanation 部分,电机和驱动器表)wmsc.lcsc.com ↗
- XINJE. DS5C1 Series Servo Driver User Manual(1.1–1.2 节:电机代码核对,MS5/MS6 电机型号)download.plcsystems.ru ↗
- Mitsubishi Electric. MELSERVO-J4:伺服放大器与伺服电机的组合mitsubishielectric.com ↗



