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SIEMENS 1PH7 系列机床用异步电机
时间: 2025-11-25浏览次数：
SIEMENS 1PH7 系列机床用异步电机
SIEMENS 1PH7 系列机床用异步电机
产品概述与核心参数
1. 系列定位与核心规格
1PH7 系列是西门子针对机床高精度驱动需求开发的异步电机，采用鼠笼式转子设计，具备结构紧凑（短机身）、高功率密度、低维护的特点，需与 SINAMICS S120 驱动系统配套使用，核心参数如下表：
参数类别 规格范围 关键说明
轴高度（AH） 100/132/160/180/225mm 决定安装尺寸与功率等级，AH225 最大功率 205kW
额定功率（S1） 3.7-205kW 如 AH100 为 3.7-10.5kW，AH228 为 205kW
额定转速 500-2500rpm 50Hz 下 4 极电机额定转速约 1500rpm
最大转速 6500-12000rpm AH100 可达 12000rpm，需匹配振动等级 SR
绝缘等级 155 (F) 级 环境 40℃时绕组超温≤105K
防护等级 电机 IP55，风扇 IP54 防粉尘 / 喷射水，法兰侧可选 IP65（带密封圈）
温度监控 定子绕组内置 KTY84 传感器 配合变频器实现超温预警 / 停机保护
2. 运行模式与性能指标
支持多种运行模式，不同模式下功率 / 扭矩输出差异如下（以 AH132 为例）：
运行模式 负载循环（10 分钟） 功率提升比例 典型应用场景
S1（连续） 100% 额定负载 100% 长时间稳定切削的主轴驱动
S6-60% 60% 额定负载 + 40% 停机 125%-150% 间歇进给运动（如刀塔换刀）
S6-40% 40% 额定负载 + 60% 停机 150%-200% 短时重载（如工件夹紧）
S6-25% 25% 额定负载 + 75% 停机 200%-250% 瞬时冲击负载（如紧急制动）
机械特性详解
1. 冷却系统
冷却方式：外部通风（符合 EN 60034-6），风扇轴向安装于非驱动端（NDE），标准风向为 NDE→驱动端（DE），可选 DE→NDE 反向；
风扇参数：3AC 400V/50Hz 或 480V/60Hz，空气流量 0.04-0.36m³/s（如 AH100 为 0.04m³/s，AH225 为 0.36m³/s）；
环境适配：环境温度＞40℃或海拔＞1000m 时，需按系数降额，例如海拔 2000m、45℃时，功率降额至 90%（参考 EN 60034-6）。
2. 轴承与润滑
轴承配置：根据轴高度与负载类型差异化设计，核心参数如下表：
轴高度 从动方式 驱动端轴承类型 非驱动端轴承类型 最大持续转速（S1）
100 联轴器 / 皮带 6308 C4 深沟球轴承 6208 C4 深沟球轴承 5500rpm
160 联轴器 / 皮带 6312 C4 深沟球轴承 6212 C4 深沟球轴承 3700rpm
180 高径向力皮带 NU2214E 圆柱滚子轴承 6214 C3 深沟球轴承 3000rpm
225 联轴器 6216 C3 深沟球轴承 6216 C3 深沟球轴承 3100rpm
润滑要求：
使用寿命润滑（标准）：AH100-160 轴承更换周期 20000h，AH180-225 为 40000h（水平安装）；
加油润滑（选件 K40）：AH180 每 8000h 加注 15g 润滑脂，AH225 每 8000h 加注 25g 润滑脂，环境温度每升 10℃，润滑周期缩短 50%。
3. 径向力与轴向力限制
径向力（FR）：需根据转速与轴承寿命计算，例如 AH100 在 3000rpm、寿命 20000h 时，最大径向力 3000N；皮带从动场景需满足最小径向力（如 AH180 为 3kN），避免轴承异常磨损；
轴向力（FA）：由外部负载、转子重力（如 AH228 转子重力 2500N）与弹簧调节力（如 AH160 为 800N）共同决定，计算公式为：
水平安装：FAZ=FA−FC；轴伸向上：FAZ=FA+FL−FC（FA为允许轴向力，FC为弹簧力，FL为转子重力）；计算示例：AH132 水平安装，FC=600N，若外部轴向力FA=2000N，则允许轴向力FAZ=2000−600=1400N。
电气特性与组件配置
1. 电气参数与电压特性
电压与频率：
额定电压：3AC 400V（容差 ±5%）或 480V（容差 ±10%）；
频率偏差：±2%（A 类）、+3%/-5%（B 类）；
直流母线电压：适配 SINAMICS S120 调节型电源模块，400V 电网对应直流母线 600V，输出电压 425V；
电压极限特性：当输出电压≠425V 时，需平移特性曲线，公式为：新原新原²，新原新原²；示例：U 原 = 425V、P 原 = 22.6kW（6000rpm），U 新 = 380V 时，新²。2. 编码器配置
根据是否带 DRIVE-CLiQ 接口，编码器类型与订货号对应关系如下表：
接口类型 编码器类型 订货号第 9 位 核心参数
无 DRIVE-CLiQ 无编码器 A -
无 DRIVE-CLiQ 增量编码器（sin/cos 1Vpp，带 C/D 信号） M 2048 S/R，每转 1 个参考脉冲
无 DRIVE-CLiQ 绝对值编码器（EnDat） E 单匝 2048 S/R，多匝 4096 转
带 DRIVE-CLiQ 增量编码器（22 位，带换向位置） D 分辨率 4194304，内置 2048 脉冲 / 转
带 DRIVE-CLiQ 绝对值编码器（22 位单匝 + 12 位多匝） F 运行范围 4096 转，适配高精度定位
3. 核心选件
选件名称 型号 / 编码 功能与适用场景
径向轴密封圈 - DIN 3760 标准，防护等级升级至 IP65，适配 ZF 变速器
变速器 2K120/2K250 等 行星式，传动比 1:1/1:4，扩展恒定功率转速范围
防潮加热带 Q04/Q02 220V/100W，停机时工作，避免绕组凝露
绝缘轴承 L27 非驱动端轴承绝缘，防变频杂散电流损坏
延长质保 Q80 质保期从标准延长至 24 个月
选型与安装规范
1. 选型工具与流程
核心工具：SIZER 软件（订货号 6SL3070-0AA00-0AG0），支持步骤：
定义驱动任务（如主轴 / 进给驱动）；
输入负载参数（扭矩、转速、循环时间）；
匹配电机型号（输出功率 / 扭矩曲线）；
选择驱动组件（电源模块、电机模块）；
生成选型报告（含元件清单、尺寸图）；
辅助工具：STARTER（调试软件）、SinuCom（故障诊断）。
2. 安装与运行限制
安装位置：支持水平（IM B3）、垂直（IM V1/V3），轴伸向上 / 向下需重新计算轴向力；
同心度要求：轴径向跳动容差 R 级（AH100-132 为 0.025mm，AH160-225 为 0.03mm），法兰同轴度容差 R 级（AH100 为 0.05mm）；
振动控制：振动速度≤2.8mm/s（等级 A），超额定转速需选振动等级 SR；
布线规范：动力电缆需避免拉伸 / 损坏，DRIVE-CLiQ 接口需防静电（ESD 防护），外部风扇电缆需独立接线。
