數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-01-08 15:08本頁面
【正文】 重要措施 119 1. 模擬信號(hào)線干擾抑制 1) 模擬信號(hào)傳輸線，特別容易受外部干擾影響，所以配線應(yīng)盡可能短，并應(yīng)使用屏蔽線，如圖 730所示。 圖 730 變頻器速度調(diào)節(jié) 速度 調(diào)節(jié) 變頻器 （ 模擬信號(hào)公共端 ） 120 2) 伺服驅(qū)動(dòng)器或變頻器連接模擬信號(hào)輸出設(shè)備（數(shù)控裝置）時(shí)，有時(shí)會(huì)由于模擬信號(hào)輸出設(shè)備或由伺服驅(qū)動(dòng)器或變頻器產(chǎn)生的干擾引起誤動(dòng)作，發(fā)生這種情況時(shí)，可在外部模擬信號(hào)輸出設(shè)備連接電容器鐵氧體磁環(huán)。 121 圖 731 模擬信號(hào)線濾波 C 鐵氧體磁環(huán) 伺服 驅(qū)動(dòng)器 （變頻器） 數(shù)控裝置 同相穿過或同相繞 2~3圈 122 3) 對(duì)變化緩慢的模擬信號(hào)可以采用 RC低通濾波，如圖 732所示。 圖 732 RC低通濾波 C R 放大 電路 傳感器 123 4) 用電流傳輸代替電壓在傳輸線上傳輸，然后通過長線終端的并聯(lián)電阻，再變成電壓信號(hào)，此時(shí)傳輸線一定要屏蔽并 “ 單端接地 ” ，如圖 733所示 。 圖 733 模擬信號(hào)電流傳輸 伺服 驅(qū)動(dòng)器 (變頻器 ) 數(shù)控裝置 R D/A 124 2. 數(shù)字信號(hào)線干擾抑制 1) 由于布線不當(dāng)，信號(hào)環(huán)路面積較大引起數(shù)字信號(hào)波形振蕩，可采取串電阻或插入一低通濾波器來抑制，如圖 734所示 。 圖 734 抑制數(shù)字信號(hào)振蕩的方法 125 2) 輸入 /輸出傳輸線在連接器端口處應(yīng)加高頻去耦電容。通常輸入 /輸出信號(hào)的頻率要低于時(shí)鐘頻率，高頻去耦電容的選擇應(yīng)能保證輸入 /輸出信號(hào)正常傳輸，而濾除高頻時(shí)鐘頻率及其諧波。電容應(yīng)接在輸入 /輸出線和地線之間； 126 3) 在信號(hào)線上，安裝數(shù)據(jù)線路濾波器，有效抑制高頻共模干擾，數(shù)據(jù)線濾波器由鐵氧體磁環(huán)或穿心電容構(gòu)成，例如：將鐵氧體磁環(huán)在靠近邊處套住輸入電纜，最好的辦法是直接帶濾波器的連接器，這種連接器的插座上每個(gè)引腳帶有鐵氧體磁珠和穿心電容組成的濾波器； 127 4) 光電編碼器、手搖脈沖發(fā)生器、光柵尺等輸出信號(hào)在接收電路端并聯(lián)電容可以有效抑制高頻干擾，如圖 735所示。 圖 735 并聯(lián)電容電路 128 5) 降低敏感線路的輸入阻抗，如在 CMOS電路的入口端對(duì)地并聯(lián)一個(gè)電容或一個(gè)阻值較低的電阻，可以降低因靜電容而引入的干擾；對(duì)差動(dòng)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，在信號(hào)輸入端并接電阻和電容，提高干擾抑制能力，如圖 736所示。 圖 736 降低輸入阻抗 129 設(shè)計(jì)指南 1. 電氣控制柜應(yīng)該采用冷軋鋼板制作，為了保證電柜的電磁一致性，采用一體結(jié)構(gòu)或焊接。 2. 電柜安裝板采用鍍鋅鋼板，以提高系統(tǒng)的接地性能。 3. 控制柜內(nèi)各個(gè)部件按照強(qiáng)、弱電分開安裝、布線。 4. 各屏蔽電纜進(jìn)控制柜時(shí)入口處，屏蔽層接地。 130 5. 各進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)、主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力線和反饋線直接接入驅(qū)動(dòng)單元，不得經(jīng)過端子轉(zhuǎn)接。 6. 各位置反饋線、指令給定線、通訊線等弱電信號(hào)線必須采用屏蔽電纜，單股線直徑不低于 。若采用雙絞雙屏蔽電纜則更佳。 7. 開關(guān)量端子板、編碼盤反饋屏蔽電纜中電源線采用多芯絞合共用，以提高信號(hào)電源與這些部件的抗干擾能力。 131 8. 各部件外殼必須可靠接地。 9. 各結(jié)構(gòu)間可靠接地、共地。 數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、異步電機(jī)、接觸器、閥等控制電路設(shè)計(jì)實(shí)例，如圖 737所示，圖中各器件的邏輯控制部件（如空氣開關(guān)、接觸器、繼電器等）與電路省略。 132 HNC 21 接地排 隔離變壓器 隔離變壓器 低通濾波器 ～ L1 L2 L3 PE 注 1 注 4 注 3 注 3 注 2 注 6 注 10 注 5 注 3 注 6 注 7 注 7 低通 濾波器 注 8 注 8 注 5 KM1 KM1 注 7 注 7 注 9 注 7 注 7 注 10 注 10 注 10 驅(qū)動(dòng)單元 遠(yuǎn)程 I/O 端子板 I/O 端子板 注 7 注 7 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 注 10 注 10 指令 反饋 電源 反饋 控制電源 驅(qū)動(dòng)電源 接觸 器電源 DC24V AC24V 異步電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 圖 7 37 電磁兼容設(shè)計(jì)指南 注 5 YV ～ 注 9 注 7 + 閥 直流閥電源 注 1 ：必須對(duì)系統(tǒng)提供可靠接地，接地電阻小于 4歐，并在控制柜內(nèi)最近的位置接入 PE 接地排。 注 2 ：電源線進(jìn)入電柜的位置（總空開前）三相對(duì)地接高壓（ 2022V）瓷片電容，可非常明顯的減少電源線進(jìn)入的干擾（脈沖、浪涌）。 注 3 ：各線在磁環(huán)上繞 4到 5圈。 注 4 ：接地排采用不低于 3毫米的銅板制作，保證良好接觸、導(dǎo)通。 注 5 ：大電感負(fù)載（交流接觸器線圈、三相異步電機(jī)、交流電磁閥線圈等）要采用 RC（滅弧器）吸收高壓反電動(dòng)勢，抑制干擾信號(hào)。 注 6 ：伺服電源、控制電源、數(shù)控系統(tǒng)電源采用隔離變壓器供電。 注 7 ：各部件外殼、屏蔽層可靠接地，重要部件及控制柜之間的接地線應(yīng)不低于 。 注 8 ：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)。 注 9 ：若數(shù)控單元的電源采用直流 24V則可與輸入 /輸出開關(guān)量共用一個(gè)電源，建議采用開關(guān)電源；直流閥、抱閘線圈的直流電源應(yīng)與前者分開采用獨(dú)立的電源。 注 10：各信號(hào)屏蔽電纜特別是碼盤反饋與指令給定電纜在兩端加穿過式鐵氧體磁芯可有效提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴? 注 11：屏蔽電纜的屏蔽層應(yīng)厚而密實(shí)，不應(yīng)有空隙，每單根線應(yīng)為多芯絞線，截面積不低于 ，信號(hào)電源線應(yīng)采用多根并用（一般電源與電源地各用 3根）。 若采用雙絞雙屏蔽電纜則效果更好。 133 注 1 ：必須對(duì)系統(tǒng)提供可靠接地，接地電阻小于 4歐，并在控制柜內(nèi)最近的位置接入 PE 接地排。 注 2 ：電源線進(jìn)入電柜的位置（總空開前）三相對(duì)地接高壓（ 2022V）瓷片電容，可非常明顯的減少電源線進(jìn)入的干擾（脈沖、浪涌）。 注 3 ：各線在磁環(huán)上繞 4到 5圈。 注 4 ：接地排采用不低于 3毫米的銅板制作，保證良好接觸、導(dǎo)通。 134 注 5 ：大電感負(fù)載（交流接觸器線圈、三相異步電機(jī)、交流電磁閥線圈等）要采用 RC（滅弧器）吸收高壓反電動(dòng)勢，抑制干擾信號(hào)。 注 6 ：伺服電源、控制電源、數(shù)控系統(tǒng)電源采用隔離變壓器供電。 注 7 ：各部件外殼、屏蔽層可靠接地，重要部件及控制柜之間的接地線應(yīng)不低于 2.平方毫米。 注 8 ：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)。 135 注 9 ：若數(shù)控單元的電源采用直流 24V則可與輸入 /輸出開關(guān)量共用一個(gè)電源，建議采用開關(guān)電源 ；直流閥、抱閘線圈的直流電源應(yīng)與前者分開采用獨(dú)立的電源。 注 10：各信號(hào)屏蔽電纜特別是 碼盤反饋與指令給定 電纜在兩端加穿過式鐵氧體磁芯可有效提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴? 注 11：屏蔽電纜的屏蔽層應(yīng)厚而密實(shí)，不應(yīng)有空隙，每單根線應(yīng)為多芯絞線，截面積不低于 ，信號(hào)電源線應(yīng)采用多根并用（一般電源與電源地各用 3根）。 若采用雙絞雙屏蔽電纜則效果更好 。
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