记一次西门子直流电机及驱动器故障修理的过程

记一次西门子直流电机及驱动器故障修理的过程

        时间要追溯到2017-10-16早上，接到工厂电话，说有一台西门子840D sl系统的主轴电机无法启动，大致问明原因说驱动器（6RA7091-6DV62-0）有F005报警，于是，打开SIMOREG DC Master使用说明书，看该故障信息F005为：“励磁回路故障”。赶紧到现场查看，直流电机驱动器报F005故障。按系统复位键后，故障消失。重新按启动按钮，电机仍然无法启动（点动模式），再到直流驱动器侧看信息，仍然报F005故障。正准备复位时，闻到一股电机被烧焦的难闻焦味。赶紧下到地下层（该直流电机因设备比较庞大，安装在地下层位置），发现直流电机（1GG6288-0NG40-1VV1-Z，功率390KW）出风口侧有青烟冒出。立即停止系统电源，手已经无法触及到电机外壳，电机外壳温升已经非常高，根据驱动器报警信息大致判断在该电机的励磁绕组烧毁的可能性非常大，稍后驱动器报F029（电机过热）故障，已经冒烟电机都无法触及电机了，还会不过热？

        由于该设备所处在一条流水线的其中一部分，关系到整条线的正常运行，情况非常紧急。冷情下来分析排除该故障只能分2部分内容实施，一部分人组织联系该电机维修事宜，另一部分人组织直流驱动器诊断事宜。于是，赶紧又与强大的西门子客服联系维修。电话、邮件是必须的过程，填写维修服务表单一整套流程下来，西门子客服指定到上海一家西门子特级电机维修中心。（在此感谢为此联系而大力支持的所有西门子客服及论坛人员，正因为由你们快速的响应，才能够在短时间内找到合适的维修单位），立即电话联系好电机维修的初步方案。

        于是，拆卸设备地层钢板，做电机拆卸的临时导轨、拆联轴器、拆电机线；信号线、做线号标记等一整套流程下来已经是晚上9点多了，再联系明天出发去上海的车辆事宜。

每2天早上8点，运输电机的车辆司机给我来电话，说已经到现场，我马上填写出具出门证等手续，带上简单的行李，准备出发去上海。

        上海距我们公司并不太远，现在的交通又方便，临近中午就到达上海西门子特级电机维修中心，那边的服务还算可以，马上组织卸货，打开电机的初步诊断工作，给我一个匆匆忙忙赶过去的客人心里暖暖的，该上上图片了：

待维修的电机：

打开换向器侧后端盖：

初步诊断后维修中心主管工程师马上给出电机维修方案，因电机没有明显的接地，需要进一步做电机清洗后的诊断，工程师在电机清洗后给电机做检测：

诊断结果为励磁绕组匝间绝缘下降，当测试电压上升到2000V左右时，励磁绕组有放电现象，比较明显的烧迹：

经专家诊断，需要重新对励磁绕组重新绕制，正因为是特级维修中心，一整套流程下来需要15天左右，于是，又与维修中心交流，秉着为用户着想的宗旨，尽快解决用户所急，维修中心答应为用户进行自然日休息的加班以缩短维修周期。期间，与维修中心总工程师交流过程中，领悟到宝贵的直流电机使用及保养知识，非常宝贵、难得，为日后恢复正常工作的系统完善提供了不少宝贵经验。

等待的时间总是那么的漫长，一晃12天过去了。一颗焦虑的新终于在第12天的早上，整台电机在测试台带负载测试通过后放下：

一个小的细节，彰显维修中心的管理规范：（测试时的小警灯）

最后一道工序是喷漆，维修中心立即组织最后工序的实施。我也为回程提前联系好运输车子。

顺便拍下了其它兄弟公司来此特级维修中心维修的西门子电机：

虽然中间等待的过程非常漫长，但在此见识了不少平时没有看到过的很多大型电机，不枉此行，值！仔细看了看该电机的铭牌，上面标注的电机功率是15000KW的大家伙。

回顾头来，说说该电机直流驱动器的维修过程了。由于公司人员紧张原因，另一部分人马一时无法实施及时维修事宜，只能等待电机修复后，我把电机拿回公司测试。

电机拉回已经是旁晚6点多了，途中早已经联系好组织卸电机、安装电机事宜，所以到公司立即进入下一道安装、调试工作。

安装就位，检查电机连接线缆、测速发电机、编码器等信号电缆无误后，上电启动系统，电机出现飞车，驱动器报F042故障。

停止系统启动，复位后再次启动，那个F005的故障依然出现，说明驱动器励磁回路的故障仍然存在，在此试车过程中一直检测励磁电流，该电机额定励磁电流11.0~16.5A，而驱动器启动后立即跃阶到22~25A左右，且在停止系统时，励磁电流无法切断，哦，电机励磁绕组烧毁的更本原因终于在此找到。再次联系上海方面驱动器维修单位，连夜把驱动器送往上海修理。期间，把该励磁驱动板的订货号发给了对方，让对方有所准备：

再次到上海又是旁晚时分了，优质的服务总是以客户为宗旨的，很快把故障驱动器器搬上测试台，连接好测试电机，专业的测试及强大的技术支撑很快找到问题的所在，励磁驱动板更换后，再次测试各运行参数OK！半颗悬着的心也可以暂时放一放了，今晚必须弄一点小酒喝喝，给自己放松放松一段时间来紧绷的那颗焦虑的心。

    第2天，早早的退房，在路边买了一点早饭匆匆忙忙吃了，给汽车加好回程的汽油后马不停蹄的往回赶路。

到达公司已经是中午时分了，立即将驱动器安装就位，又是接线、检查过程。10多天焦虑等待后，终于，由按下系统启动、液压站启动，调整至JOG模式，按下主轴点动按钮后，当看到久违了的那个主轴电机缓缓转动时，疲劳了多日的身体顿时像注入兴奋剂一样的高兴，马上切换到自动模式，试着测试主轴电机，OK！完整地执行了一个NCK程序，看了看时间已经是周六的下午5点多了，掐指一算前、后整整用时15天多，这个过程也是我有生以来维修时间比较慢长的一次，激动的赶紧用微信回复感谢曾经在此参与过维修工作的所有同行们。

小结：

    通过本次系统故障维修过程，使我进一步认识了西门子直流电机的特性及驱动器特性，为日后进一步优化控制及日后的维修、备品备件的准备提供了宝贵的资料及经验，尤其是直流电机的冷却模式及励磁工作参数的监控方面必须加以提高及升级，并着手准备将驱动器6RA70改为6RA80系列驱动器，重新设置电机冷却风机进风口位置，使电机运行环境进一步得到改善，一篇流水性质的短文（在这里没有过多的技术交流）到此也该结束了。

 好奇的问一下：为什么电机及驱动器不同时检测？

写的很详细，谢谢分享！

不错的维修记录，写的也很详细，认真。

当时的判断是想将电机及驱动器一起送到维修中心的，只是电机维修中心不提供西门子驱动器的维修服务，与西门子客服联系，说需要将驱动器送到北京，而我的直流电机维修在上海。我这里一时没有太多的人手解决，只能分别进行了。

关于该设备F005报警，该设备自09年安装以来，在平时设备运行时偶然会报一次F005（励磁回路故障的），每次都复位一下就可以了，所以，才会有几次的复位操作过程。这个报警的概率一般都是在设备重新启动时。

2005年我们有一台120KW电机，由G150控制，当时一启动就报过电流，因为还没过保，当时由于电机功率大，自己也没检测电机好坏的手段，请了电机厂的专家用电桥测量，说电机没问题，然后西服来了工程师换了IGBT模块，控制单元问题没有找到，说电机问题但又没证据，然后西家电机厂来人了测量电机说电机好的，"这下不好打起来了"，后来西服经理来了，因为3天时间了问题没找到，经理来了之后也把G150换了模块及控制单元诊断下来说电机问题，但也没证据，再说西家电机厂来的是70岁的老师傅说电机好的，然后此时我随口问了一下于经理，可不可以换台45kw的电机测试，于经理说可以，因为我知道机器上有一台除尘电机是45kW的，此时于经理改了变频器参数，我们负责拉临时线从G150到45kW的电机处，准备好了开机测试，电机和变频器运行正常，说明G150没问题，此时70岁老师傅也无话可说，同意将电机拆走拿到西家检测，结果是绕组一处有匝间短路，就只有黄豆那么大小的短路点，经过处理前前后后15天呀，那时公司刚投产1个月就停了15天，之后买了一台电机做备件了。

非常有学习价值的总结

非常好的维修经历，西门子服务也很给力。

电机热状态的正常与否的测量，现在除了拆机上测试台检测之外，有没有便携式的检测装置？射线探伤或者激光擦伤之类的仪器？类似CT机或者磁共振？

看图片维修现场，西门子客服指定到上海一家西门子特级电机维修中心。场地环境非常的一般了

王工辛苦了，亲自出马到上海维修这个直流电机，图文并茂学习了。

能够给西门子指定一家特级电机维修中心也算是厉害了的电机维修企业。

期间，维修中心介绍西门子电机特级维修中心全球仅此3家，西门子德国本部一家、美国一家、中国一家。

自我那次去看了以后，感觉维修电机这么大规模及制作、检测设备比较齐全的也是第一次看到，基本上现场均是亚洲国家的，我们自己国家当然就不用说了，几万千瓦几万千瓦的电机到处都是，西门子有专家常驻维修中心，对那些特殊电机的维修做技术上的指导。

我先后住了12天，因为公司流水线停下来，任务重、情况急，自己住在那里，有问题及时可以沟通，务求在相对短的时间内修复电机。

电机在冷态测试相对较正确。兆欧表、电桥、耐压测试仪是基本测试工具。

考虑到维修中心的规定，没有拍照片。

住了十二天，维修这个电机的开销也不少啊。

电机绕组对地绝缘，相间绝缘，可通过一般的兆欧表测量，也可以做工频耐压试验，但匝间绝缘损坏这种办法根本发现不了，电桥也没用，当匝间可靠的短路在一起了，电桥是可以发现的，但一般是匝间绝缘下降，在工作时因电压较高绝缘就击穿了，但停电电桥检测时，电桥内的电池十几伏，这时的匝间故障点根本无法形成电流。最好的办法是测量匝间绝缘，有专用的设备。

是的。

出门在外，只要把事情做好，化一点钱也是应该的。

没有错。

该电机励磁绕组对地绝缘没有问题，最后是那个匝间绝缘测试仪测试出来的。

当测试电压到达2000V时，励磁绕组才有放电迹象出现。

因为电机故障，造成整条生产线停机，的确需要争分夺秒的尽快恢复生产，这个时候就是我们这些工控人的发挥作用冲锋陷阵时候了，点赞。

哦。

那里大多是核电、水电站、轧钢线上的大型电机。

我之前刚刚进厂时（学徒期间）待过3年轧钢厂，那时的轧机电机是苏式的，电机的一半被安装在地下层，样子也很怪异。那时，没有什么PLC、变频器和驱动器，电机启动是依靠电阻器（生铁电阻器）降压启动的，真空开关投、切，电压是6KV。