西門子SITOP電源模塊6EP1961-2BA00

電機常見問題分析及對策

結合生產運行與檢修實踐對生產過程中電機常見的一些問題及解決方案檢修工藝標準作初步探討。
    一. 電機繞組局部燒毀的原因及對策
   
    1．由于電機本身密封不良，加之環境跑冒滴漏，使電機內部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，最嚴重部位或絕緣最薄弱點發生一點對地、相間短路或匝間短路現象，從而導致電機繞組局部燒壞。
   
    相應對策：①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象；②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封，例如在接線盒等處涂少量704密封膠，在螺栓上涂抹油脂，如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應做保護罩；③對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴重時要及時進行中修。
   
    2．由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或對地“放炮"。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：①軸承裝配不當，如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損，導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現跑內圈現象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，允許間斷性跑外圈現象存在。②軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未*清理干凈，運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工，電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠，致使軸承內、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁"后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高，且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質量問題，例如滾道銹斑、轉動不靈活、游隙超標、保持架變形等。⑧軸承運行時間過長未及時更換屬超期服役出現疲勞損傷致軸承珠架、滾珠損壞⑨備機長期不運行，油脂變質，軸承生銹而又未進行中修。
   
    相應對策：①卸裝軸承時，一般要對軸承加熱至80℃~100℃，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗，軸承腔內不能留有任何雜質，填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉子鐵心對中，不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色，通風必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風葉要保持完好。⑥禁止多種潤滑油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧建立電機運行臺賬，對于超期服役的軸承應及時更換⑨對于長期不用的電機，使用前必須進行必要的解體檢查，更新軸承油脂。
   
    3．由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導致繞組局部燒壞。
   
    相應對策：電機在更新繞組時，必須按原數據嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組，電機轉子抽芯時必須將轉子抬起，杜絕定、轉子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進行認真仔細的檢查確診。
   
    4．由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。
   
    相應對策：①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風散熱良好。③避免電動機頻繁啟動，必要時需對電機轉子做動平衡試驗。
   
    5．電機繞組絕緣受機械振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設備振動，電機轉子不平衡等）作用，使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象，破壞效應不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
   
    相應對策：①盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓電機。②保證被拖動設備和電機的振動值在規定范圍內
   
    二. 三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因及對策
   
    如果出現電動機一相或兩相繞組燒壞（或過熱），一般都是因為缺相運行所致。在這里不作深刻的理論分析，僅作簡要說明。
   
    三相異步電動機繞組為△接法時:當電機不論何種原因缺相后,電動機雖然尚能繼續運行，但轉速下降，滑差變大，其中任意兩相變為串聯關系后與第三相并聯，在負荷不變的情況下，第三相電流過大，長時間運行，該相繞組必然過熱而燒毀。
   
    三相異步電動機繞組為Y接法時:電動機尚可繼續運行，但同樣轉速明顯下降，轉差變大，磁場切割導體的速率加大，這時有一相繞組被開路，另外兩相繞組變為串聯關系且通過電流過大，長時間運行，將導致兩相繞組同時燒壞。
   
    特別指出，如果停止的電動機缺一相電源合閘時，一般只會發生嗡嗡聲而不能啟動，這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產生圓形旋轉磁場，但當缺一相電源后，定子鐵心中產生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產生啟動轉矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉，只是磁場發生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導致繞組燒壞。
   
    對策：無論電動機是在靜態還是動態，缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態時，缺相會在電機繞組中產生幾倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對電機進行日常維護和檢修的同時，必須對電機相應的主回路及控制回路元進行全面的檢修和試驗

西門子SITOP電源模塊6EP1961-2BA00

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
用于中等性能的小型工廠。
CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規模工廠。
CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
在性能范圍內具有較高要求的工廠。
CPU 417-4 DP：
在性能范圍內具有極嚴格要求的工廠。
CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
用于構建故障安全型自動化系統，適用于具有較高安全要求的工廠。

設計

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

LED指示燈: 
用于狀態和故障指示。
波動開關： 
用于選擇運行模式。
存儲器卡插槽（擴展裝載存儲器）
組合 MPI/DP 端口。
內置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
電池插座： 
用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

PROFIBUS DP 接口: 
用于連接分布式 I/O。根據組態的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。

CPU 還具有：

PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
用于鏈接其他 DP 網絡。

此外，CPU 按照其性能進行分級：例如RAM、地址區大小、可裝載塊的數量以及處理時間。

功能

存儲器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細分可將性能提高一倍。當一個標準處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時，S7-400 處理器可在一個循環周期中同時訪問代碼存儲器和數據存儲器。因此，數據總線和代碼總線也是獨立的。工作存儲器的容量取決于從精細分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對于小型和中等程序，集成式負載內存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內存卡來增加裝載內存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進行久性存儲。

塊加密

相關功能 (FC) 和 功能塊 (FB) 可以加密的方式存儲于 CPU 以保護專門知識應用

適用于 NCU 的 CBE30-2 通信模塊可用于介于普遍適用的標準配置建立多個 SINUMERIK NCU 之間的通信。

優勢

使用 CBE30-2 通信模塊，可通過 NCU 鏈接器實現具有大于 31 個軸的機床
插補循環中的直接鏈接意味著 NCU 能夠快速交換數據
一個物理軸可附屬于多個不同的 NCU
跨 NCU 插補
一個 NCU 組的可用軸數增加
一個 NCU 組的通道數增加

設計

100 Mbps 全雙工/自動交叉
基于 PROFINET 集成 4 端口交換機，帶 4 個 RJ45 接口
通過端口 1（輸入）和端口 2（輸出）對 NCU 鏈接器進行硬接線

功能

支持等時同步以太網通信以連接多三個 NCU（NCU 鏈接器）。

集成

CBE30-2 通信模塊插在 SINUMERIK NCU 的可選插槽中，可用于以下數控系統：

SINUMERIK 840D sl 
NCU 710.3B PN/NCU 720.3B PN/NCU 730.3B PN