說明

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件往往比較惡劣，數(shù)控機(jī)床在工作時(shí)，與電網(wǎng)、空間與周圍環(huán)境發(fā)生了聯(lián)系而 受到電磁干擾。比如浪涌電壓干擾、電快速瞬變脈沖群等，其傳播途徑無非是沿著低阻抗方向傳播， 要使干擾不要傳導(dǎo)到敏感設(shè)備當(dāng)中去，因此低阻抗路徑的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)，但是低阻抗并不是說連接一根 導(dǎo)線就是低阻抗路徑，要注意的是干擾是交流成分，且頻率較高。因此要從高頻的思路來考慮，如電 纜線之間的電容效應(yīng)，導(dǎo)線在高頻時(shí)表現(xiàn)的是電阻串聯(lián)電感的形式，原來在低頻的思路現(xiàn)在完全不適 用了，其傳播途徑并不需要通過導(dǎo)線直接連接來傳導(dǎo)，導(dǎo)線之間的耦合電容路徑可能阻抗也比較小。 因此也就不難理解一旦敏感的信號(hào)線和電源線并在一起時(shí)，就可能將干擾耦合過來，造成系統(tǒng)工作不 正常，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：各電氣功能模塊將不能正常工作，微控系統(tǒng)往往會(huì)因干擾產(chǎn)生程 序“跑飛”，傳感器模塊將會(huì)輸出偽信號(hào)，功率驅(qū)動(dòng)模塊將會(huì)輸出畸變的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作失常。

電氣控制柜接線的注意事項(xiàng)

電氣控制柜內(nèi)部的布局布線很重要，好的布局布線不僅方便于生產(chǎn)和維護(hù)，更可以提高數(shù)控系統(tǒng) 的可靠性。

2.1 電氣柜外接 220V 供電線的處理注意事項(xiàng)

大功率的設(shè)備會(huì)造成電網(wǎng)的嚴(yán)重污染，使電網(wǎng)電壓大幅度的漲落、浪涌。由于我國采用高壓 (220V)、高內(nèi)阻電網(wǎng)，電網(wǎng)污染嚴(yán)重。盡管系統(tǒng)采用了穩(wěn)壓措施，但電網(wǎng)噪聲仍會(huì)竄入系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 電源的瞬時(shí)短路、欠壓、過壓以及電網(wǎng)竄入的噪聲引起 CPU 誤動(dòng)作及數(shù)據(jù)丟失占各種干擾的 90%以 上，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)考慮電源干擾。主要注意以下幾點(diǎn)：

1)電源線應(yīng)遠(yuǎn)離系統(tǒng)內(nèi)其它任何電纜線，且應(yīng)該在靠近入口處就近安裝濾波器，保證外部供電網(wǎng)絡(luò)上的干擾進(jìn)入到機(jī)柜中；

2)濾波器要盡量靠近電源輸入插座安裝，進(jìn)線和出線靠近地布線，二者一定要分開走線，不能 平行走線，最好相差 180°，且濾波器輸出的電源線要遠(yuǎn)離濾波器輸入的電源線，不要讓它 們有機(jī)會(huì)再靠近在一起，否則的話干擾又有機(jī)會(huì)重新耦合到電源線上；

圖表 2 濾波器輸入和輸出不要靠太近

3)重要部件如數(shù)控系統(tǒng)的交流電源應(yīng)采用低通濾波器，減少工頻電源上的高頻干擾信號(hào)。如果 有條件的話，數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、變頻器、計(jì)算機(jī)及控制電路的電源可分別 用 3 個(gè)濾波器，這樣不僅能抑制外部電源干擾,還能抑制各部分之間的相互干擾。但務(wù)必注 意的是以上的第 2 點(diǎn)，濾波器輸出和輸入線必須分清楚，否則濾波器可能會(huì)沒有用。

圖表 3 重要設(shè)備的供電電源都采用濾波器濾波

4)注意控制柜內(nèi)的走線，強(qiáng)電信號(hào)線和弱電信號(hào)線不要在一個(gè)線槽內(nèi)走線，也不要靠的太近。

2.2 接地和屏蔽的注意事項(xiàng)

良好的接地可以有效的將干擾改變傳導(dǎo)的路徑，瀉放到控制柜或大塊的金屬平面當(dāng)中去，從而保 護(hù)敏感設(shè)備不受影響。但是錯(cuò)誤的接地位置和方法，不但不能夠很好的保護(hù)電路，反而可能會(huì)將干擾 引入到敏感設(shè)備中，造成比處理前更糟糕。屏蔽則是將內(nèi)部電路保護(hù)起來，使干擾通過屏蔽層傳導(dǎo)到 大地中，所以屏蔽層接地非常重要，要求屏蔽層和地進(jìn)行面搭接，降低阻抗。以下是接地和屏蔽的注 意事項(xiàng)：

1)電氣控制柜應(yīng)該采用導(dǎo)電的金屬板制作，為了保證控制柜的電磁一致性，應(yīng)采用一體結(jié)構(gòu)或焊接。

2)控制柜的安裝板采用導(dǎo)電的金屬板，以提高系統(tǒng)的接地性能。

圖表 5 安裝擋板用電木板，接地通過一個(gè)細(xì)長的導(dǎo)線，無法保證可靠接

3)濾波器、變頻器、開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等強(qiáng)電設(shè)備的外殼安裝在一塊金屬板上，并緊貼其上，如圖 4 所示。

4)各屏蔽電纜進(jìn)控制柜的入口處，屏蔽層要接地，屏蔽層接地方法如下圖 6 所示。

圖表 6 屏蔽金屬層沒有接地

圖表 7 電纜屏蔽層接地的方式

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