Cómo reemplazar el codificador absoluto en motores Siemens SIMATIC 1FK7

Para reemplazar un codificador absoluto defectuoso en un servomotor Siemens SIMATIC 1FK7 (como el modelo 1FK7105-5AF71-XEHX), el procedimiento requiere el envío del motor a un centro de servicio autorizado de Siemens o a un taller de reparación especializado. El reemplazo no puede realizarse directamente en campo mediante herramientas convencionales, ya que el sensor exige una alineación mecánica de alta precisión respecto a la posición del rotor y un proceso de calibración electrónica de la señal de conmutación.

Tabla de contenido

Causa técnica: por qué no es posible el reemplazo en campo

Los servomotores síncronos de imanes permanentes de la serie 1FK7 requieren una sincronización angular exacta entre el sistema de medida del codificador (absoluto EnDat o DRIVE-CLiQ) y el campo magnético del rotor.

Si el codificador se desmonta o se sustituye sin el equipamiento especializado de taller:

Pérdida del desfase de conmutación (Commutating Angle): El variador (p. ej., SINAMICS S120) no podrá determinar la posición del polo del rotor, lo que genera sobrecorrientes, giros descontrolados o el disparo inmediato de alarmas de falla de conmutación en el accionamiento.
Falta de herramientas de fijación: El ajuste del punto cero mecánico requiere dispositivos de alineación óptica y bancos de prueba energizados con herramientas de software específicas de fábrica para escribir el valor de ajuste en la memoria del codificador o en el módulo del sensor.

Requisitos previos y seguridad

Identificación del equipo: Copia de la placa de características con la clave de designación completa del motor (p. ej., 1FK7105-5AF71-XEHX).
Seguridad eléctrica y mecánica: Desconexión, bloqueo y etiquetado (LOTO) del suministro de potencia del accionamiento antes de desacoplar el servomotor de la máquina.
Documentación: Registro del código de falla reportado por el variador para confirmar que la falla reside efectivamente en la electrónica del codificador y no en el cableado de señal o la interfaz del módulo de sensor (SMC/SME).

Procedimiento de gestión de reemplazo e intervención

Se utiliza mejor cuando: Un servomotor 1FK7 presenta fallas internas en el codificador absoluto y se requiere restablecer la operatividad sin arriesgar la integridad mecánica o eléctrica del equipo.

Procedimiento

Tome una fotografía clara de la placa de características del motor para validar el número de referencia exacto y la variante del codificador integrado.
Póngase en contacto con el centro de soporte o servicio técnico local de Siemens para solicitar la asistencia de un taller de reparación acreditado (Recommended Repair Agent).
Si el tiempo de parada de producción es crítico, solicite un servomotor de sustitución (Exchange Motor) con la misma clave de pedido para reemplazo inmediato.
Desconecte los cables de potencia y de señal del codificador del motor dañado.
Desacople mecánicamente el servomotor de la carga y envíelo al centro especializado para el montaje, alineación del ángulo de conmutación y prueba en banco.
Una vez instalado el motor reparado o el de sustitución en la máquina, realice la prueba de funcionamiento bajo el sistema de control.

Resultado esperado: El servomotor reparado o de reemplazo se acopla al sistema de control sin generar alarmas de posición ni fallas de conmutación en el variador.

Verificación: Monitoree la corriente en vacío del motor desde la herramienta de puesta en marcha del accionamiento (p. ej., Starter o TIA Portal / Startdrive); la corriente no debe presentar picos anómalos al girar a velocidad nominal.

Limitación: Los intentos de desmontaje del codificador en el sitio del cliente anulan las garantías de fábrica y pueden dañar permanentemente el eje del motor o el disco del codificador.

Precaución: Nunca intente aflojar los tornillos de fijación del codificador en la tapa posterior del motor mientras este se encuentre montado en la máquina.

Verificación

El procedimiento de sustitución se considera exitoso cuando:

El variador reconoce el módulo del codificador y la comunicación de datos (p. ej., DRIVE-CLiQ) se establece sin fallas de telegrama.
El eje del motor gira de forma suave en ambos sentidos de marcha sin ruidos mecánicos ni vibraciones fuera de norma.
El valor de corriente absorbida por el motor coincide con las especificaciones nominales para la carga aplicada.
El sistema de control de posición alcanza el punto de referencia o mantiene la posición absoluta sin derivas.

Limitaciones y precauciones operativas

Ajuste del punto cero: Si se instala un motor de sustitución, es posible que se deba ejecutar nuevamente la función de ajuste del punto cero del codificador absoluto (Absolute Encoder Adjustment) a través del software del variador para sincronizar la posición mecánica de la máquina con el sistema de coordenadas de la CPU.
Manipulación de conectores: Maneje los conectores de señal y red DRIVE-CLiQ con protección contra descargas electrostáticas (ESD) y evite la contaminación con aceites o virutas metálicas.

Preguntas frecuentes

¿Puedo cambiar solo la electrónica del codificador si dispongo del repuesto original?

No. Aunque consiga el componente físico idéntico, no es posible ajustar el ángulo de conmutación magnética sin el software y los dispositivos de calibración de fábrica, lo que impedirá que el variador controle el motor de forma segura.

¿Qué ocurre si intento alinear el codificador manualmente en campo?

Existe un riesgo muy alto de que el motor gire de forma descontrolada (runaway condition) a máxima velocidad al energizarse, o que el variador se bloquee inmediatamente por falla de sobrecorriente al no coincidir la posición del polo con la fase energizada.

¿Es necesario parametrizar el variador al recibir el motor reparado por Siemens?

Si el motor se reparó conservando exactamente la misma variante de codificador y parámetros originales, el variador lo reconocerá directamente. No obstante, si se utiliza un motor de reemplazo, se debe verificar el parámetro de compensación de posición absoluta en el control de la máquina.

Etiquetas relacionadas

Code: C257

6 respuestas