SIEMENS SIMOTICS L-1FN3 系列直线电机
产品核心特性
1. 结构与组成
组件 功能描述 关键参数 / 要求
初级部件 核心驱动单元,含 3 相交流绕组 防护等级 IP65,绝缘等级 Class 155(F 级),带主冷却器
次级部件 运动部件,由永磁体 + 钢制底座浇铸而成 防腐蚀设计,表面避免尖锐工具 / 腐蚀性材料接触
精密冷却器(选件) 辅助冷却,减少热量传导至机器 按 Thermo-Sandwich® 原理设计,与初级部件间有隔热层
次级冷却器(选件) 冷却次级部件,含冷却型材 + 端盖 冷却型材为 AlMgSi0.5(阳极氧化),端盖分导流型 / 分流型
次级盖板(选件) 保护次级磁板,可快速更换 厚度 0.4mm 特种钢板,分整段式 / 分段式
2. 关键技术参数
冷却系统:
方式:水冷,冷却回路最大压力10bar,接口为G1/8 圆柱形螺纹(符合 DIN ISO 228-1);
冷却液:含防腐蚀剂的水(乙二醇 25%-30%,Cl⁻/SO₄²⁻浓度<100mg/l,pH 6.5-9.5),颗粒最大100μm。
温度监控:
Temp-S:每相绕组 1 个 PTC 传感器(120℃±5K 响应),3 个串联,超温 2s 内断电;
Temp-F:1 个 KTY84(-40~300℃,20℃电阻≈580Ω)或 Pt1000(0~300℃,20℃电阻≈1080Ω),用于实时监控。
环境适应性:
运行温度:-5~40℃(无凝露 / 结冰),存储温度 - 5~40℃;
抗振性:符合 EN 60034-14,避免共振;
噪音排放:正常运行≤70dB (A),异常需联系技术支持。

全生命周期操作规范
1. 运输与存储
运输要求:
包装:次级部件用原始包装(防磁场),空运需成对反向叠放(减少磁场,2.1m 处磁场≤0.418A/m 为普通货);
提升:初级部件用吊环螺栓(DIN 580),水平提升夹角≥50°,垂直提升用端面相邻螺纹孔。
存储要求:
环境:室内干燥、无尘、无振动,温度 - 5~40℃,湿度 5%~85%;
防护:未涂防腐剂的轴伸需涂 Tectyl,长期存储(≤2 年)需用吸湿材料 + 干燥剂密封,冷却系统排空并闭锁接口。
2. 机械安装
通用规则:
螺钉:仅用 10.9 级新螺钉,固定面无油 / 无漆,表面粗糙度 Rz 10-40μm;
紧固扭矩:M5=7.6Nm、M6=13.2Nm、M8=31.8Nm,可选 Loctite 243 防松。
分组件安装:
次级部件:按规定顺序拧紧(1FN3050-450 为 “1-2-3” 顺序),所有 “N” 标识朝同一方向,床身钻孔避免螺钉圆柱部碰螺纹;
初级部件:固定在滑块上,确保螺钉旋入深度(带精密冷却器 / 不带分别有不同限值),与次级部件气隙用 0.5mm(带盖板)/1.0mm(无盖板)薄膜检查;
霍尔传感器盒:与初级部件间距 35mm,间距超差需为极对宽 2T_M 的整数倍,电缆可放入拖链。
3. 电气连接
安全要求:
电源:仅连接变频器(如 SINAMICS S120),禁止直接接三相交流电网;
接地:PE 线直接连功率模块,电缆屏蔽层大面积接地,未用芯线绝缘(耐额定电压)。
具体连接:
功率电缆:4 芯(PE = 绿黄、U = 黑、V = 黑、W = 黑),芯线截面≥2.5mm²(2.5mm² 对应 max 电流 21A,16mm² 对应 max 66A);
温度传感器:KTY84 需注意极性(白色 =-、棕色 =+),Pt1000 按引脚接线,需通过 TM120/SME12x 实现安全隔离;
连接器:1FN3050 带固定电缆,1FN3100-900 用螺栓连接盖板,螺钉紧固扭矩 M4=2.2Nm、M5=3.4Nm。
4. 调试
调试前提:完成机械 / 电气安装,冷却系统正常,驱动系统无故障。
关键步骤:
检查表确认:含通用(组件完整性 / 环境)、机械(气隙 / 滑块灵活性)、电气(接地 / 屏蔽)3 类检查;
绝缘电阻测试:用≤1000V DC 测试,绕组与 PE 间≥10MΩ,持续 60s;
冷却系统检查:确认冷却液符合要求,回路压力≤10bar,无泄漏;
试运行:限制电流 / 速度,监控换向(UVW 相序正确),检查温度传感器响应。
5. 运行与维护
运行监控:
正常参数:电流≤额定值,温度≤120℃,无异常噪音 / 振动;
故障处理:电机锁止(查过载 / 相位)、发热异常(查冷却 / 绕组)、异响(查气隙 / 换向),具体见故障表。
维护周期:无固定周期,按以下先兆执行:
电机周边有异物、机器出现异常(视觉 / 听觉)、定位精度下降、电流消耗增加;
冷却液:按防腐剂制造商要求检测 / 更换,冷却回路定期冲洗。
6. 报废与处理
报废步骤:
断电→等待直流母线放电→冷却 30min;
断开冷却回路(降压至 0bar)→排空冷却液(合规处理);
拆除电缆(绝缘功率接口)→清理电机异物;
按安装反序拆卸(先拆初级部件,再分段拆次级部件)。
废弃物处理:
次级部件:需去磁(300℃≥30min),再分类回收(永磁体 / 金属 / 电子元件);
包装:PE/PP/PS 可循环,木材可燃烧,禁止市政垃圾处置。
附录与合规
1. 关键附录资源
霍尔传感器盒安装:提供不同型号(1FN3050-900)的安装尺寸图纸,明确间距(如 212.5+30×Np mm)及固定方式;
第三方推荐:
类别 制造商 产品 / 型号 官网
防腐蚀剂 TYFOROP 化学 Tyfocor www.tyfo.de
防腐蚀剂 德国 Clariant Antifrogen N www.clariant.de
冷却连接件 Rectus 插式接头 21 SF AW10 MPX www.rectus.de
塑料软管 Festo - www.festo.com
缩略语:EMC(电磁兼容性)、PE(保护接地)、PTC(正温度系数传感器)、Temp-S(超温保护回路)。
2. 合规标准
遵循标准:EN 60034(旋转电机)、EN 60204-1(机械电气设备)、IEC 61800-5-1(安全隔离);
符合指令:EMC 2014/30/EU(电磁兼容性)、低压指令 2014/35/EC、海关联盟 EAC 认证.
