Démontage d’un servomoteur Siemens endommagé chez le client, réparation en atelier et montage Siemens après réparation

La réparation d’un servomoteur Siemens commence très souvent avant même l’envoi de l’appareil au service, c’est-à-dire par le démontage correct du moteur de la machine chez le client. Il s’agit d’une étape essentielle, car une mauvaise déconnexion de l’alimentation, la non-prise en compte du frein, une sécurisation incorrecte de l’axe ou l’omission des données du variateur peuvent compliquer le diagnostic, prolonger l’arrêt et provoquer d’autres dommages. Un processus professionnel comprend le démontage du composant endommagé, le diagnostic du servomoteur en atelier, la réparation ou la régénération, puis le montage après réparation et la mise en service contrôlée de l’axe dans la machine.

Dans les systèmes industriels, un servomoteur ne fonctionne pas comme un élément isolé. Il fait partie d’un système complet dans lequel le servovariateur, les câbles de puissance, le câble d’encodeur ou DRIVE-CLiQ, le frein, l’accouplement, le réducteur, la mécanique de l’axe, la commande CNC ou PLC ainsi que les paramètres du régulateur ont également leur importance. C’est pourquoi un symptôme tel qu’une erreur de position, une alarme d’encodeur, une augmentation du courant, des vibrations ou une surchauffe ne doit pas être diagnostiqué uniquement comme une défaillance du moteur.

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Démontage d’un servomoteur Siemens endommagé chez le client – que faut-il vérifier avant de retirer le moteur ?

Le démontage d’un servomoteur Siemens de la machine doit commencer par la coupure complète de l’alimentation du système d’entraînement, la décharge du circuit DC-link du servovariateur et la sécurisation de l’axe contre tout mouvement intempestif. En pratique de maintenance, cela est particulièrement important pour les machines CNC, les lignes de positionnement, les robots, les manipulateurs, les alimentateurs, les axes Z et les applications verticales.

Si le servomoteur Siemens fonctionne avec un frein de maintien, un réducteur, une vis à billes ou un mécanisme soumis à la gravité, le retrait du moteur sans sécurisation mécanique de l’axe peut entraîner la chute du système. Cela représente non seulement un risque d’endommagement de la machine, mais aussi un danger pour l’opérateur et le technicien de service.

Comment déconnecter en toute sécurité un servomoteur Siemens de la machine ?

Avant de retirer le moteur, plusieurs opérations de contrôle doivent être effectuées. Il faut d’abord s’assurer que le système d’entraînement a été déconnecté de l’alimentation et que l’énergie accumulée dans le circuit intermédiaire DC-link a été déchargée. Ensuite, l’axe doit être sécurisé mécaniquement, surtout lorsque le moteur maintient la position d’un élément se déplaçant verticalement.

Il est ensuite recommandé de repérer tous les câbles et connexions. Cela concerne le câble de puissance, le câble de retour d’information de l’encodeur, le câble DRIVE-CLiQ, le câble du frein, le capteur de température et la connexion PE. Un mauvais raccordement après réparation peut entraîner des alarmes du variateur, une absence d’identification du moteur, des perturbations du signal de retour ou un sens de déplacement incorrect de l’axe.

Quelles données de la plaque signalétique et du variateur faut-il noter avant le démontage ?

Avant d’envoyer le moteur au service, il faut documenter les données de la plaque signalétique. Les informations les plus importantes sont le type de moteur Siemens, le numéro MLFB, le numéro de série, la tension, le courant, la vitesse nominale, le couple nominal, le type d’encodeur, la présence du frein et le type de connecteurs. Ces données accélèrent l’identification de l’appareil, le choix des pièces, l’évaluation de la possibilité de réparation et la préparation d’une offre de service.

Les informations provenant du système d’entraînement sont tout aussi importantes. Il est utile de noter les alarmes actives des systèmes SINAMICS, SIMODRIVE ou SINUMERIK. Les codes d’erreur peuvent indiquer si le problème concerne les enroulements, l’encodeur, le frein, une surcharge mécanique, une surchauffe, des perturbations du signal de retour, la communication DRIVE-CLiQ ou les paramètres de l’axe.

Informations à transmettre au service

• type complet du servomoteur Siemens et numéro MLFB,
• numéro de série du moteur,
• type de variateur, par exemple SINAMICS, SIMODRIVE ou système SINUMERIK,
• description des symptômes de la panne,
• alarmes actives et erreurs du variateur,
• information indiquant si le moteur possède un frein,
• type d’encodeur ou information sur la communication DRIVE-CLiQ,
• photos de la plaque signalétique, des connecteurs, de l’arbre et de la bride,
• information indiquant si la panne est survenue soudainement, après une surcharge, après une collision, après une inondation ou après une surchauffe.

Que vérifier mécaniquement lors du démontage d’un servomoteur Siemens ?

Lors du démontage, il convient d’évaluer non seulement le moteur lui-même, mais aussi les éléments qui coopèrent avec l’axe. Il faut vérifier l’état des connecteurs, des broches, du blindage des câbles, des joints, des joints toriques, de la clavette, de l’arbre, de la bride et de la surface de centrage. Des traces de surchauffe, une isolation décolorée, des contacts corrodés, du jeu sur l’arbre, des prises de signal endommagées ou des fuites du réducteur peuvent indiquer la cause d’une panne primaire ou secondaire.

Le contrôle de l’alignement du système est particulièrement important. Un mauvais alignement de l’accouplement, une contrainte radiale excessive sur l’arbre, un montage incorrect du réducteur ou une charge mécanique trop élevée peuvent provoquer une usure accélérée des roulements, une augmentation des vibrations, du bruit, une surchauffe et des surcharges de courant du variateur.

Quand une panne de servomoteur Siemens peut-elle provenir de la mécanique de l’axe et non du moteur lui-même ?

Dans de nombreux cas, la panne d’un servomoteur Siemens est la conséquence d’un problème dans la mécanique de la machine. Si l’axe fonctionne avec une résistance excessive, possède un accouplement mal réglé, un réducteur endommagé, un guidage encrassé ou une vis à billes bloquée, le variateur peut signaler une surcharge, une erreur de position ou une consommation de courant excessive. Le moteur lui-même peut alors être électriquement fonctionnel, mais fonctionner dans des conditions qui entraînent son endommagement.

C’est pourquoi, avant de décider de remplacer le servomoteur, il est recommandé de vérifier tout le système : servomoteur, servovariateur, câbles, encodeur, frein, accouplement et mécanique de l’axe. Cette approche réduit le risque qu’un moteur réparé ou remplacé tombe de nouveau en panne après quelques jours de fonctionnement.

Réparation, diagnostic et montage d’un servomoteur Siemens après réparation

Après le démontage, le servomoteur endommagé est envoyé au service, où il fait l’objet d’un diagnostic électrique, mécanique et fonctionnel. Ce n’est qu’après ces tests qu’il est possible de déterminer si une régénération des roulements, un remplacement de l’encodeur Siemens, une réparation du frein, une restauration des connexions, une réparation du connecteur ou une réparation plus avancée du moteur Siemens sera nécessaire.

Diagnostic d’un servomoteur Siemens en atelier – enroulements, encodeur, frein et roulements

Le diagnostic d’un servomoteur Siemens doit comprendre la mesure de la résistance des enroulements entre phases, la mesure de la résistance d’isolement des enroulements par rapport au boîtier, le test du capteur de température PTC, KTY ou PT1000, le contrôle du frein électromagnétique, la mesure du jeu des roulements, le contrôle du faux-rond de l’arbre, l’évaluation de l’état des aimants permanents et la vérification de l’encodeur.

Dans les moteurs synchrones à aimants permanents, il faut vérifier si le rotor n’a pas été démagnétisé, si les enroulements n’ont pas surchauffé ou si l’isolation entre spires n’a pas été endommagée. La mesure d’isolement doit être effectuée en tenant compte de la construction du moteur et des recommandations du fabricant afin de ne pas endommager l’électronique de l’encodeur ou les modules de mesure.

Dans les moteurs équipés d’un encodeur absolu, il faut vérifier la lecture correcte de la position et la compatibilité de communication avec le variateur. Dans les systèmes DRIVE-CLiQ, l’identification correcte du moteur par le système d’entraînement et l’absence d’erreurs de communication côté SINAMICS sont essentielles.

Symptômes typiques d’une panne de servomoteur Siemens

Les symptômes d’un servomoteur Siemens endommagé peuvent apparaître soudainement, par exemple après une surcharge de l’axe, une collision, une inondation, une surtension ou une défaillance de câble. Ils peuvent aussi s’aggraver progressivement lorsque les roulements s’usent, que l’isolation des enroulements se détériore ou que des jeux mécaniques apparaissent.

Les symptômes les plus fréquents des problèmes de servomoteur Siemens :

• erreur de position de l’axe,
• alarme d’encodeur ou de communication DRIVE-CLiQ,
• fonctionnement instable de l’axe,
• augmentation du courant pendant le mouvement,
• échauffement du moteur,
• vibrations et fonctionnement bruyant,
• absence de maintien de la position par le frein,
• problème de référencement de l’axe,
• fonctionnement intermittent après échauffement,
• alarme de surcharge du servovariateur.

Ces symptômes ne signifient pas toujours clairement que le moteur est endommagé. La cause peut également être le câble d’encodeur, le câble de puissance, le blindage, le connecteur, le servovariateur, le module de puissance, des paramètres de régulateur incorrects ou une mécanique d’axe surchargée.

Remplacement de l’encodeur Siemens, régénération du frein ou réparation des enroulements – que peut comprendre le service ?

L’étendue de la réparation dépend des résultats du diagnostic. En cas de dommages mécaniques, le service peut comprendre le remplacement des roulements, le contrôle de l’arbre, la régénération des connexions, la restauration des joints et la vérification des surfaces de centrage. En cas de défauts électriques, une réparation des enroulements, une vérification de l’isolation, un contrôle du capteur de température ou une réparation des connecteurs peuvent être nécessaires.

L’un des services fréquents est le remplacement de l’encodeur Siemens ou la réparation de la voie de retour d’information. L’encodeur fournit les informations sur la position et la vitesse du rotor, c’est pourquoi son endommagement peut provoquer des erreurs de position, l’absence de disponibilité de l’axe, une identification incorrecte du moteur ou des alarmes de communication. Dans les servomoteurs avec frein, on vérifie également le temps de réaction, le couple de maintien, l’état mécanique du frein et la conformité de l’alimentation.

Opérations de service typiques sur les servomoteurs Siemens

• diagnostic électrique et mécanique,
• remplacement des roulements,
• remplacement ou réparation de l’encodeur,
• réparation des câbles et connecteurs,
• contrôle et régénération du frein,
• mesure de l’isolement des enroulements,
• test du capteur de température,
• contrôle de l’arbre, de la bride et du faux-rond,
• test de rotation à vide,
• test du courant, de la température, des vibrations et du bruit.

Montage d’un servomoteur Siemens après réparation et mise en service contrôlée de l’axe

Le montage d’un servomoteur Siemens après réparation exige la même précision que le démontage. Avant d’installer le moteur, il faut nettoyer les surfaces de centrage, vérifier la bride, la clavette, la liaison de serrage, l’accouplement ainsi que l’état de la mécanique de l’axe. Les vis doivent être serrées au couple approprié et l’arbre ne doit pas être monté avec des contraintes provoquant une charge radiale ou axiale.

Les câbles de puissance et d’encodeur doivent être posés sans contraintes mécaniques, en respectant le blindage, la mise à la terre et la séparation avec les câbles générateurs de perturbations. Après le raccordement, il faut vérifier la continuité PE, le bon blindage, l’état des connecteurs, le sens de rotation et l’identification du moteur par le variateur.

Que vérifier après le montage d’un servomoteur Siemens ?

• raccordement correct du câble de puissance, de l’encodeur, du frein et du capteur de température,
• continuité du conducteur de protection PE,
• état du blindage et de la mise à la terre des câbles,
• alignement de l’accouplement et absence de contraintes sur l’arbre,
• sens de rotation de l’axe,
• fonctionnement du frein,
• référencement et position de référence,
• absence d’alarmes du variateur,
• consommation de courant pendant le mouvement,
• température, vibrations et bruit pendant le fonctionnement.

La mise en service du servomoteur après réparation doit être réalisée progressivement. On effectue d’abord le test du frein et le mouvement de l’axe à faible vitesse, puis on vérifie le référencement, la position de référence, les alarmes du variateur et la consommation de courant. Ce n’est qu’ensuite qu’il faut effectuer un test sous charge dans des conditions proches du fonctionnement normal de la machine.

Si des vibrations, une consommation de courant excessive, une surchauffe ou des erreurs de position apparaissent après le montage, il faut vérifier de nouveau la mécanique de l’axe, les paramètres du régulateur, les câbles et le retour d’information. Une réparation correcte n’est terminée que lorsque le servomoteur, le servovariateur et la mécanique de la machine fonctionnent de manière stable comme un seul système.

Réparation ou achat d’un servomoteur Siemens – que choisir en cas d’arrêt de production ?

Lors d’une panne de production, le service maintenance doit souvent décider rapidement s’il vaut mieux réparer le servomoteur Siemens, le régénérer, acheter une pièce de rechange ou remplacer l’ensemble du système. La décision dépend de la disponibilité du modèle, du type de dommage, du coût de l’arrêt, du délai de réparation et du caractère critique de la machine.

La réparation est particulièrement pertinente lorsque le moteur est difficile à obtenir, appartient à une ancienne série, possède un encodeur, un frein, une bride ou une configuration mécanique spécifique. L’achat d’un remplacement peut être une bonne solution lorsque la production doit redémarrer immédiatement et que l’appareil est disponible en stock. En pratique, le meilleur scénario consiste souvent à combiner les deux actions : livraison rapide d’une pièce de remplacement et réparation du servomoteur endommagé comme réserve de stock.

Service de servomoteurs Siemens chez RGB Elektronika

RGB Elektronika réalise des services pour les départements maintenance, production, service et achats qui ont besoin d’un diagnostic rapide et d’une réduction de l’arrêt machine. Nous prenons en charge les pannes de servomoteurs, servovariateurs, variateurs de fréquence, automates PLC, panneaux HMI, alimentations, encodeurs, modules I/O, démarreurs progressifs, convertisseurs, systèmes de puissance et électronique de commande.

Dans le cas des servomoteurs Siemens, nous pouvons intervenir à plusieurs étapes : du démontage du composant endommagé directement chez le client, en passant par le diagnostic et la réparation en atelier, jusqu’au montage du servomoteur Siemens après réparation et à la mise en service de l’axe. Selon les besoins du client, la réparation, la régénération, le diagnostic, le rachat d’appareils endommagés, le choix d’une pièce de rechange ou la modernisation du système sont possibles.

Contactez RGB Elektronika si un servomoteur Siemens a arrêté votre machine, génère des alarmes ou nécessite un démontage et un diagnostic. Envoyez le type de moteur, le numéro MLFB, une photo de la plaque signalétique et une description des symptômes. Sur cette base, nous pourrons évaluer plus rapidement l’étendue possible de la réparation, la disponibilité des pièces et la meilleure voie pour rétablir la production. —> Demander une réparation

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