欢迎浏览厦门控匠自动化科技有限公司
行业资讯
SIEMENS SIMOTICS L-1FN3 直线电机操作说明
时间: 2025-11-25浏览次数：
SIEMENS SIMOTICS L-1FN3 直线电机操作说明
SIEMENS SIMOTICS L-1FN3 直线电机操作说明
概述
SIMOTICS L-1FN3 系列永磁同步直线电机操作指南，涵盖从收货、安装到报废的全生命周期流程，核心信息包括：电机为模块化结构（含初级部件、次级部件及可选精密冷却器 / 次级冷却器），防护等级初级部件IP65、安装后最低IP23，介质温度适用 **-20…220°C**（低温需换专用密封函），冷却方式为水冷（冷却回路最大压力 10 bar），需搭配SAX.. 电动执行器或SKD../SKB../SKC.. 电动液压执行器使用；手册重点强调强磁场安全风险（次级部件永磁体吸力可达数 kN，佩戴心脏起搏器者需保持≥500mm 距离）、电气连接规范（需符合 SELV/PELV 标准、屏蔽层可靠接地）及全流程安全操作，同时提供机械安装尺寸、故障处理、维护及废弃物处理（次级部件需 300°C 以上去磁）的详细指引，确保电机安全稳定运行。
产品技术特性
1. 基本参数表
参数类别 具体规格
电机类型 永磁同步直线电机
结构形式 模块化（初级部件：含 3 相绕组 + 主冷却器；次级部件：永磁体 + 钢制底座；可选精密冷却器 / 次级冷却器）
防护等级 初级部件：IP65（符合 DIN EN 60034-5）；安装后电机：最低 IP23（由机器设计决定）
冷却方式 水冷（冷却回路最大压力 10 bar，接口为 G1/8 管道螺纹，符合 DIN ISO 228-1）
热保护 初级部件内置 1 个 PTC 热敏电阻（响应阈值 + 120°C，符合 DIN 44081/44082，Temp-S 回路）
温度监控 Temp-F 回路（1FN3xxx-xxxxx-xxx1 带 KTY84 传感器，1FN3xxx-xxxxx-xxx3 带 Pt1000 传感器）
绝缘等级 热等级 Class 155（F 级，符合 EN 60034-1）
电气接口 1FN3050：固定电缆（带 / 不带连接器）；1FN3100-1FN3900：集成连接器 + 盖板
2. 环境与适配要求
温度范围：
常规：-5…220°C；低温：-20…150°C（需更换专用密封函：DN15…50 为 428488060，DN65…150 为 467956290）
存储 / 运输温度：-5…40°C（凝露、结冰不允许）
降额系数：安装高度＞2000m 时需降低电压（如 3000m 系数 0.877、5000m 系数 0.656）
适配执行器：需根据驱动力和行程选择，具体如下表：
执行器系列 驱动力 行程 适用场景
SAX.. 800N 20mm DN≤50 电机，轻负载
SKD.. 1000N 20mm DN≤50 电机，高负载
SKB.. 2800N 20mm DN≥65 电机
SKC.. 2800N 40mm DN≥65 电机，大行程需求
安全核心要求
1. 强磁场安全（最高优先级）
风险点：次级部件含永磁体，断电状态仍有强磁场，吸力可达数 kN（相当于数百 kg 重物挤压），距离 150mm 时磁场强度达 3mT（符合 2013/35/EU 指令）
安全措施：
佩戴心脏起搏器 / 胰岛素泵者需保持≥500mm距离；
次级部件安装需≥2 人作业，佩戴手套，备3kg 非磁性锤子和10°-15° 硬木楔子（防挤压救援）；
仅在安装前拆次级部件包装，禁止同时拆多个包装，未固定时不可并排放置；
禁止携带磁性物品（手表、钢制工具）进入次级部件感应区。
2. 电气安全
电源要求：仅允许连接 SELV（安全低压）或 PELV（保护低压）电源；
感应电压风险：初级部件与次级部件相对运动时，电缆接口会产生感应电压，需断电后操作，禁止触摸未绝缘的接口；
接地与屏蔽：
防护等级 I 设备需可靠接地（防接触电压）；
电缆屏蔽层至少一侧通过接地外壳接地，未使用芯线需绝缘或接地；
电源电缆屏蔽层需大面积连接至功率模块，保护接地线（PE）直接连功率模块（防高放电电流损坏设备）。
3. 运行安全
冷却系统：禁止无冷却运行（过热会导致冷却水汽化爆管），电机冷却后才可接通冷却回路；
高温防护：电机运行时表面温度可能＞100°C，需贴 “灼热表面警告” 标签，维护时待冷却或戴防护手套；
意外运行：调试时需限制电流和速度，确保行程畅通，人员远离运行 / 挤压区域。
全流程操作指南
1. 使用准备（运输与存储）
运输要求：
海运 / 公路：无需额外磁场防护；
空运：需符合 IATA 规定，2 个次级部件需相反叠放（偏移＜1cm），否则需按危险品运输（距离 2.1m 处磁场＞0.418A/m）；
提升：初级部件需用吊环螺栓（符合 DIN 580），水平提升夹角≥50°，重心垂直于吊钩。
存储要求：
环境：1K3 级（温度 - 5…40°C，湿度 5%-85%，无凝露 / 振动）；
时长：最长 2 年，未涂防腐剂的裸露部件需涂 Tectyl，冷却系统需排空并吹入干燥压缩空气。
2. 机械安装
固定规范：
螺钉：10.9 级全新螺钉，紧固扭矩需符合标准（M5=7.6Nm、M6=13.2Nm、M8=31.8Nm）；
表面：固定面需无油 / 脂 / 漆，表面粗糙度 Rz=10-40μm；
旋入深度：需符合最小（如 St 37 材料为 1.8×d）和最大限值（由机床制造商计算）。
安装步骤：
检查安装尺寸（重载型 / 长载型电机不同配置的安装尺寸误差 ±0.3mm）；
清洁安装面，安装次级部件（按规定顺序拧紧螺钉，所有 “N” 标识朝向一致）；
安装初级部件（注意与次级部件 “N” 标识同向，固定螺钉旋入深度合规）；
检查：滑块需灵活移动（力波动由齿槽力导致属正常）、气隙（带盖板用 0.5mm 薄膜、无盖板用 1.0mm 薄膜，需能轻松移动）。
3. 连接（冷却与电气）
冷却回路连接：
材料：冷却液接口推荐黄铜 / 不锈钢，软管需耐冷却液（推荐 Festo/Rectus 品牌）；
回路：建议独立回路，并联时确保各初级部件流入温度一致，连接用柔性软管（防刚性连接密封失效）；
冷却液：含防腐蚀剂的水（氯化物 / 硫酸盐＜100mg/l，pH=6.5-9.5），推荐 25%-30% 乙二醇混合液（冰点≤-5°C）。
电气连接：
电缆规格：功率电缆 4 芯（芯线截面≥2.5mm²，2.5mm² 对应 max 额定电流 21A），信号电缆 4 芯（截面 0.5mm²）；
引脚布局：功率接口为 U/V/W/PE，温度传感器接口需区分 PTC（Temp-S）和 KTY84/Pt1000（Temp-F），芯线颜色需匹配（如白色为 - KTY/Pt1000，黑色为 + KTY/Pt1000）；
屏蔽处理：信号 / 功率电缆需分开布线，屏蔽层大面积接地（用卡圈 / 夹紧装置）。
4. 调试
前提：完成机械安装、电气 / 冷却连接，具备驱动系统文档；
关键步骤：
检查表确认（通用：组件齐全 / 文档完整；机械：行程畅通 / 气隙合规；电气：接地 / 屏蔽正确）；
绝缘电阻测试：用 1000V DC 测试 60s，绝缘电阻≥10MΩ（绕组与 PE 之间、温度传感器与 PE 之间）；
冷却系统检查：确保冷却液符合要求，回路无泄漏，压力≤10 bar；
试运行：限制电流和速度，检查换向（相序 U-V-W 为正方向），监控温度传感器信号。
5. 运行与维护
运行监控：需监控异常（如噪音、发热、电流升高、振动），出现故障立即停机排查（故障代码与处理见下表）；
故障处理表：
故障现象 可能原因（代码） 补救措施
电机锁止 A（过载）、B（缺相） 减轻负载、检查变频器与馈电线
运行异常噪音 D（换向故障）、K（异物） 检测换向角、清理气隙异物
空载发热异常 F（冷却未通）、G（水量不足） 接通冷却、检查冷却水量 / 流入温度
轴反应迟缓 E（绕组短路）、L（对中不佳） 检测绕组电阻、重新对中机器导轨
维护要求：无定期维护周期，出现以下情况需维护：电机四周有异物、机器异常（视觉 / 听觉）、定位精度下降、电流升高；维护时需断电冷却 30min，清理气隙切屑 / 灰尘，检查电缆屏蔽层。
6. 报废与废弃物处理
拆卸步骤：按安装反向顺序，先断电放电→冷却 30min→断开冷却→夹住电缆→排空冷却液→拆除初级部件→拆除次级部件；
废弃物处理：
次级部件：需专业企业用≥300°C 炉去磁 30min 以上，收集并处理废气；
材料分类：电子废料（编码器 / 绕组 / 电缆）、铁废品（铁芯）、铝、绝缘材料；
包装：可循环材料（PE-HD/PE-LD/PP/PS）回收，木材可燃烧。
附录与支持
制造商推荐：防腐蚀剂（Tyfocor、Antifrogen N）、冷却连接件（Rectus）、塑料软管（Festo/Rectus）、距离薄膜（SAHLBERG）；
缩略语：Temp-S（超温切断监控回路）、Temp-F（温度观测回路）、HSB（霍尔传感器盒）、PE（保护接地）；
额外指引：霍尔传感器盒安装尺寸（不同电机型号的固定位置与间距，如 1FN3050-150 电机 HSB 与初级部件间距 35mm）。
