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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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西门子1FK2102-1AG10-1MA0高动态伺服电机
    发布时间: 2025-09-26 15:40    

西门子1FK2102-1AG10-1MA0SIMOTICS S-1FK2 HD 系列高动态伺服电机,属于 1FK2102-1AG10-0MA0 的衍生型号,核心差异在于轴端带滑键设计,适配需要键连接的传动机构(如同步带轮、齿轮箱)。

西门子1FK2102-1AG10-1MA0高动态伺服电机

一、核心功能与技术参数

  1. 基础性能
    • 功率与转速:额定功率0.1 kW,额定转速3000 rpm,最大转速7200 rpm,支持3 倍过载(短时间输出 0.96 Nm),满足高频启停场景(如精密装配设备)。

    • 电机特性:永磁同步设计,效率等级 IE4(超高效),自冷式散热,功率密度比同类产品高 15%,适合紧凑空间安装。

  2. 轴与连接设计
    • 轴端配置带滑键的光轴(直径 8 mm,长度 25 mm),键槽尺寸 3×3 mm,无需额外加工即可连接标准传动部件,简化机械设计。

    • 接口类型OCC 单电缆技术(M12 插头,可 360° 旋转),集成动力与编码器信号,减少布线 50%,降低电磁干扰风险。

  3. 编码器与反馈
    • 编码器型号AM22DQC(22 位单圈 + 12 位多圈绝对值),无电池设计,断电后仍保持位置记忆,分辨率达4,194,304 LU/rev,定位精度 ±0.01 mm。

    • 信号传输:支持 DRIVE-CLiQ 协议,与驱动器实时通信延迟≤10 µs,确保高速同步控制。

  4. 环境适应性
    • 防护等级:IP64(机身)+ IP65(轴封可选),防尘防水溅,适应食品加工、户外设备等潮湿环境。

    • 工作条件:-15°C~+40°C(无降容),抗振动 5 g(10~500 Hz),符合 EN 60034-1 与 UL 1004 标准。

二、系统兼容性与扩展能力

  1. 适配驱动器
    • 首选方案SINAMICS S210 系列(如 6SL3210-5HE10-4UF0),通过 OCC 电缆即插即用,支持 PROFINET IRT 同步,响应时间≤1 ms,适合高精度轨迹控制(如 3C 行业点胶机)。

    • 经济型方案SINAMICS V90 PN 版本(如 6SL3210-5FE10-8UF0),需搭配编码器适配模块,成本降低约 20%,适用于简单定位场景(如物料搬运)。

  2. 控制模式支持
    • 兼容位置控制(脉冲 / 总线)、速度控制扭矩控制,可通过 TIA Portal 组态参数,支持动态刚性调整与机械谐振抑制。

  3. 安全功能
    • 集成STO(安全扭矩关闭),符合 SIL 2/PL d 安全等级,通过驱动器或 PLC 安全模块(如 S7-1500F)实现紧急停机,满足机械安全标准 EN ISO 13849-1。

三、典型应用场景

  1. 精密制造设备
    • 应用:PCB 钻孔机的 Z 轴进给、半导体晶圆传送机构,滑键轴设计确保与滚珠丝杠的刚性连接,重复定位精度达 ±3 μm。

    • 优势:高动态响应(加速时间≤50 ms)与低齿槽效应(<0.5% 额定扭矩),保障高速运行平稳性。

  2. 包装与印刷
    • 应用:标签机的张力控制、印刷机套色系统,通过 PROFINET 与 PLC 实时同步,套印精度 ±0.1 mm。

    • 优势:IP64 防护适应车间粉尘环境,单电缆设计减少布线故障点。

  3. 机器人与自动化
    • 应用:SCARA 机器人的腕部旋转轴、协作机器人末端执行器驱动,紧凑尺寸(直径 45 mm)适配狭小安装空间。

    • 优势:低转动惯量(0.35 kg・cm²)与高过载能力,支持快速启停与动态轨迹修正。

四、安装与维护要点

  1. 机械安装
    • 轴连接:使用公差 H7/js6 的联轴器或带键槽的同步带轮,确保轴端径向跳动≤0.05 mm,避免附加力矩导致轴承磨损。

    • 固定方式:通过 4 个 M4 螺纹孔(节圆直径 25 mm)安装,拧紧扭矩 0.8 N・m,建议使用防松胶(如 Loctite 243)。

  2. 电气连接
    • OCC 电缆长度≤50 米,屏蔽层需单端接地(电机侧),与动力电缆间距≥30 cm,减少电磁干扰。

    • 若升级轴封至 IP65,需在电缆出口处使用防水接头(如 M12×1.5 PG9)。

  3. 调试与诊断
    • 使用SINAMICS Startdrive软件进行一键优化,自动识别负载惯量比(建议 1:5 以内),优化后阶跃响应超调量 < 5%。

    • 通过驱动器 LED 或 TIA Portal 监控电机温度(正常 <80°C)、电流(额定值 0.85 A),设置阈值报警(如温度> 70°C)。

五、选型与替代方案

  1. 型号差异对比
    型号轴端设计适用场景参考价格差异
    1FK2102-1AG10-0MA0纯光轴需过盈配合或夹紧套连接基础价
    1FK2102-1AG10-1MA0带滑键光轴标准键连接(如齿轮、同步带轮)+5%~8%
  2. 替代与升级选项
    • 更高功率1FK2104-4AF00-1MA0(0.4 kW,7200 rpm),适合负载更大的传送设备。

    • 带抱闸版本1FK2102-1AG10-1MA5(集成 24 V DC 抱闸),适用于垂直轴防坠落(如电梯门机)。

六、采购与技术支持

  1. 采购渠道
    • 优先选择西门子授权代理商(如上海腾希、湖南翰智),确保原装正品,享受 2 年质保(轴封等易损件 1 年)。

    • 参考价格:约 4200~4800 元 / 台(含编码器与滑键轴),批量采购可享折扣。

  2. 技术资源
    • 官方手册:访问西门子工业支持中心,搜索 “1FK2102-1AG10-1MA0” 获取 3D 模型、安装图纸与参数表。

    • 技术支持:拨打 400-810-4288,获取驱动器组态、机械匹配等专项指导。

总结

1FK2102-1AG10-1MA0 凭借带滑键的灵活连接设计高精度反馈高动态性能,成为需要标准键连接场景的优选伺服电机。选型时需根据传动机构类型(键连接 / 夹紧套)选择 0MA0 或 1MA0 版本,安装时注重轴端同心度与屏蔽接地,维护时通过专业工具监控运行状态。若需更高负载能力或安全抱闸,可选择同系列升级型号。
  • 3RU1116-1CB1    

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  • 6ES7392-1AM00-0AA0    

  • 6ES7131-4BD01-0AA0    

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  • 1FK2102-1AG10-0MA0