【正文】 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 習(xí) 題 8 ? 什么是電磁兼容，電磁兼容的三要素是什么？ ? 簡述產(chǎn)生電磁騷擾的三個因素，如何做到電磁兼容？ ? 簡述數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容性要求。 ? 采用濾波技術(shù)，可提高敏感設(shè)備的抗干擾能力。 ? 屏蔽技術(shù)用來抑制電磁騷擾沿著空間的傳播，切斷輻射電磁騷擾的傳輸途徑。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 ? 接地就是提供一個等電位點，可有效抑制強電設(shè)備運行時干擾源的發(fā)射電平。 ? 數(shù)控系統(tǒng)一般在電磁環(huán)境較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場使用，為了保證系統(tǒng)在此環(huán)境中能夠正常工作，系統(tǒng)必須達到規(guī)定的電磁兼容性要求。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 ? 電磁騷擾的產(chǎn)生須要具備騷擾源、傳播途徑、受擾系統(tǒng)三個因素，只要消除其中的一個因素，就不會發(fā)生電磁騷擾。數(shù)控系統(tǒng)抗電磁干擾主要采用接地、濾波和屏蔽三種技術(shù)。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 圖 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 本 章 小 結(jié) ? 數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性是數(shù)控機床穩(wěn)定、可靠運行的重要條件。⑩為電纜上連接的鐵氧體磁環(huán)，可吸收高頻脈沖，以提高信號傳輸?shù)目煽啃浴＂嗍堑屯V波器以過濾高頻脈沖和電壓。⑤是 RC滅弧器，以吸收高壓反電勢。②是高壓 1000～ 2023V的瓷片電容，以減少電源線進入的浪涌電流的干擾。 圖 降低輸入阻抗 數(shù)控裝置R T C T第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 電磁兼容設(shè)計實例 圖 ，圖中④①和⑦是接地排、電氣設(shè)備安全接地和工作接地。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 （ 4）光電編碼器、手搖脈沖發(fā)生器、光柵尺等輸出信號在接收電路端并聯(lián)電容可以有效抑制高頻干擾，如圖。 （ 3）在信號線上，安裝數(shù)據(jù)線路濾波器，能有效抑制高頻共模干擾。通常輸入 /輸出信號的頻率低于時鐘頻率，高頻去禍電容的選擇應(yīng)保證輸入 /輸出信號正常傳輸而能濾除高頻時鐘頻率及其諧波。 圖 模擬信號電流傳輸 數(shù)控裝置伺服驅(qū)動器D / AR第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 2. 數(shù)字信號線干擾抑制 （ 1）由于布線不當(dāng)，信號環(huán)路面積較大引起數(shù)字信號波形振蕩，可采取串電阻或插入一低通濾波器來抑制，如圖 。 數(shù)控裝置D / AC鐵氧體磁環(huán)伺服驅(qū)動器（ 變頻器 ）圖 模擬信號線濾波 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 （ 3）對變化緩慢的模擬信號可以采用 RC低通濾波，如圖 。 1. 模擬信號線干擾抑制 （ 1）模擬信號傳輸線，特別容易受到外部干擾影響，所以配線應(yīng)盡可能短，并應(yīng)使用屏蔽線，如圖 所示。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 圖 感性負載并聯(lián)吸收器件 + 24 VIN 4001 KA輸出接口KAKMR C滅弧器滅弧器M3 ~KM（ a ) 直流線圈并連續(xù)流二極管（ b ） 交流線圈并聯(lián)阻容吸收器（ c ） 三相交流電動機并聯(lián)阻容吸收~ ~第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 圖 阻容吸收器（滅弧器）外形 （ b） 三相 （ a） 單相 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 信號線的干擾抑制 在數(shù)控系統(tǒng)中，信號線最容易受到干擾，會引起設(shè)備工作不正常。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 圖 防雷變壓器 輸入 輸出避雷器 靜電屏蔽層 電容浪涌吸收器第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 4. 采用交流穩(wěn)壓器 對于電網(wǎng)電壓較長時間的欠電壓、過電壓和電壓波動則需要安裝交流穩(wěn)壓器給機床數(shù)控系統(tǒng)供電，如圖 。 ⑤ 隔離變壓器與磁環(huán)配合使用，可以有效地抑制快速瞬變脈沖串干擾。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 ④ 隔離變壓器對雷擊浪涌高壓脈沖具有良好的抑制作用，交流電源變壓器加上浪涌抑制器件后就變成防雷變壓器，如圖 。 ② 變壓器的屏蔽層必須接地，屏蔽層的連接線必須粗短、直，否則在高頻時的共模干擾抑制效果將變差。 （ 1）隔離變壓器的類型 如圖 ，隔離變壓器的類型有：簡單的隔離變壓器、帶屏蔽層的隔離變壓器、超級隔離變壓器。如果能在磁環(huán)后再并聯(lián)電容組成類似 LC濾波器，則會大大降低負載阻抗，從而增加濾波效果，如圖 。 ⑤ 在用磁環(huán)抑制直流電源和信號線共模噪聲電流時，最好把正負電源線對或正負信號線對都穿過磁環(huán)，這樣磁環(huán)就不易產(chǎn)生飽和，如圖 。但應(yīng)注意，圖 用在伺服驅(qū)動器（或變頻器）的輸入側(cè)，而不允許用在輸出側(cè)。 ② 鐵氧體磁環(huán)套在交流電源線和直流電源線上，用于抑制快速瞬變脈沖串干擾。根據(jù)不同的使用場合，鐵氧體濾波器可以做成多種形式，如圖 。鐵氧體一般做成中空型，導(dǎo)線穿過其中，當(dāng)導(dǎo)線中的電流穿過鐵氧體時，低頻電流幾乎無衰減地通過，但高頻電流卻會受到很大的損耗，轉(zhuǎn)變成熱量散發(fā)。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 2．采用吸收型濾波器抑制電源線中的快速瞬變脈沖串干擾 吸收式濾波器由耗能器件構(gòu)成，將阻帶內(nèi)吸收的噪聲轉(zhuǎn)化為熱損耗，從而起到濾波的作用。 ⑥ 如果電源中高電壓脈沖噪聲比較多，則應(yīng)選用能在更寬的頻率上有較大衰減的電源濾波器，或者與鐵氧體磁環(huán)線濾波器串聯(lián)使用，以取得好的濾波效果。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 ④ 濾波器的輸入 /輸出線要分開布置，不要平行走線，更不應(yīng)該捆扎在一起，否則輸入線中的噪聲將不經(jīng)過濾波器直接禍合到輸出線上。 ② 如果電源進線必須經(jīng)過熔斷器和電源開關(guān)等器件后才能接到濾波器上，則這段線路應(yīng)采取屏蔽措施。 LNERCx CxC Y C YL 2L 1設(shè)備圖 電源濾波器電路 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 （ 2）濾波器的實際濾波效果 在實際運用中的電源濾波器并非是一個理想的低通濾波器，濾波器的實際頻率特性如圖 ，可以看出，普通電源濾波器不能有效抑制快速瞬變脈沖干擾。 電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電網(wǎng)中的噪聲進入設(shè)備，也可以抑制設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 濾波技術(shù)用來抑制沿導(dǎo)線傳輸?shù)膫鲗?dǎo)干擾，包括電源干擾和信號線干擾。 （ 6）在屏蔽、通風(fēng)和強度要求高而重量不苛刻時，采用蜂窩板屏蔽通風(fēng)口，最好用焊接方式連接，防止電磁泄漏。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 （ 4）為保險絲、插孔等加金屬帽。 （ 2）電源線進入機殼時，應(yīng)全部通過濾波器盒。 （ 1）要注意由于電纜穿過機殼能使整體屏蔽效能降低。襯墊種類有金屬網(wǎng)射頻襯墊和銅鍍合金、導(dǎo)電橡皮、導(dǎo)電蒙布、泡沫襯墊等。 （ 6）保證同襯墊配合的金屬表面沒有非導(dǎo)電保護層（如涂漆、噴塑）。在條件受限制的情況下，可用點焊、小間距的鉚接和用螺釘來固定。 （ 2）保證接縫處金屬對金屬的接觸，以防電磁能的泄漏和輻射。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 2．屏蔽機箱（盒）的搭接 機箱的電氣連續(xù)性是殼體屏蔽效能的決定性因素，因此，必須盡量減少機箱結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性，以便控制經(jīng)底板和機殼進出的泄漏和輻射。 （ 2）用于低頻磁場屏蔽的高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料，一般不用作機箱，而是直接用在需要進行低頻磁場屏蔽的元件上。一般采用屏蔽機箱或者屏蔽盒來實現(xiàn)電磁場的屏蔽。電磁場屏蔽必須同時屏蔽電場和磁場，通常采用電阻率小的良好導(dǎo)體材料。 （ 7）敏感設(shè)備應(yīng)遠離干擾源（強電設(shè)備、變壓器等）布置，距離應(yīng)保持 300 mm以上。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 （ 5）增大線間的距離，使得干擾源與受感應(yīng)的線路之間的互感盡可能地小。 （ 4）減少干擾源和敏感電路的環(huán)路面積。 （ 2） 被屏蔽的物體不要安排在緊靠屏蔽體的位置上 ， 以盡量減少通過被屏蔽物體的磁通 。 ? 1．磁場屏蔽的機理 磁場屏蔽主要是依賴高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻對磁通起到分路的作用，使得屏蔽體內(nèi)部的磁場大大減弱，如圖 。 (7）強電線如不能與信號線分開走線，則強電線應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)可靠接地。 (6）屏蔽電纜既能對電場起到被動屏蔽作用，也能起到主動屏蔽作用，條件是屏蔽層接地。 第 8章 數(shù)控系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計 (4）高電壓、大電流動力線與信號線應(yīng)分開走線，例如各自使用各自獨立的線槽等，距離盡可能保持在 300mm