【正文】 電機PE接地排控制柜圖 保護接地連接 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 （ 4）保護接地線不要構成環(huán)路，如圖 。一旦發(fā)生靜電放電，放電電流可以由機箱外層流入大地，不會影響內部電路。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 1 2 3 1 2 31 2 3（ a ） 正確接法接地排（ b ） 錯誤接法接地排接地排伺服驅動器MM伺服驅動器接地排接地排圖 保護接地不得構成環(huán)路 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 工作接地 為了保證設備的正常工作，如直流電源常需要有一極接地，作為參考零電位，其他極與之比較，形成直流電壓，例如177。 5V、 177。在系統(tǒng)中一定要注意工作地線的正確接法，否則非但起不到作用反而可能產生干擾，如共地線阻抗干擾、地環(huán)路干擾、共模電流輻射等等。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 (1）浮地。 圖 浮地方式 機箱機箱機箱保護地線屏蔽地線金屬外殼工作地線第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 (2）單點接地。如果一個系統(tǒng)包含許多設備，則每個設備的“地”都是獨立的，設備內部電路采用自己的單點接地，然后整個系統(tǒng)的各個設備的“地”都連到系統(tǒng)惟一指定的參考點上。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 1 2 3 1 2 31 2 3 1 2 3 321221a ） 單點串聯(lián)接地方式 b ） 單點并聯(lián)接地方式c ） 單點混合接地方式模擬地線數字地線 噪聲地線 金屬地線圖 單點接地 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 單點接地比較簡單，走線和電路圖相似，電路布線時比較容易。 （ 3）多點接地。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 1234圖 多點接地 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 ? 多點接地的優(yōu)點是接線比較簡單 ， 而且在連接地線上出現高頻駐波的現象也明顯減少 。 因為設備本身的腐蝕 、 沖擊振動和溫度變化等因素都會使接地系統(tǒng)出現高阻抗 ， 致使接地效果變差 ?；旌辖拥厥侵笇ο到y(tǒng)的各部分工作情況作一個分析，只將那些需要就近接地的點直接（或需要高頻接地的點通過旁路電容）與接地平面相連，而其余各點采用單點接地的辦法。 ? （ 2）采用光電耦合、隔離變壓器、繼電器、共模扼流圈等隔離方法，切斷設備或電路間的地線環(huán)路。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 ? （ 3）設備內的各種電路如模擬電路、數字電路、功率電路、噪聲電路等都應設置各自獨立的地線（分地），最后匯總到一個總的接地點。較長的地線應盡量減小其阻抗，特別是減小電感，例如增加地線的寬度，采用矩形截面導體代替圓導體作地線等。 （ 6） 工作地線浮置方式 （ 工作地線與金屬機箱絕緣 ） 僅適用小規(guī)模設備 （ 這時電路對機殼的分布電容較小 ） 和工作速度較低的電路 （ 頻率較低 ） ， 而對于規(guī)模較大 、 電路較復雜 、 工作速度較高的控制設備不應采用浮地方式 。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 屏蔽接地 為了抑制噪聲，電纜、變壓器等的屏蔽層需接地，相應的地線稱為屏蔽地線。設備中的 “ ”端子一般作為屏蔽地。普通帶編織層的多芯電纜具有電場屏蔽作用，雙絞屏蔽線其總屏蔽層可以抑制電場干擾，雙絞線可以抑制磁場干擾。普通屏蔽線用于輸入 /輸出信號線、模擬信號線、脈沖式接口驅動器控制信號線（線長 ≤ 2m）、計算機串行通信線（線長 ≤ 2m）、電源線、電動機強電線。雙絞線用于直流電源線、小功率交流電源線（＜ 1kW ）。 （ 3）同軸電纜 適用于工作頻率 1000MHz以下。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 2．屏蔽電纜接地設計要點 （ 1）對于低頻電路（ f＜ lMHz），電路通常是單端接地，屏蔽電纜的屏蔽層也應單端接地，單端接地對電場起到主動屏蔽的作用，也能起到被動屏蔽作用。 （ 2）當電纜的長度 l＜ （ λ =v/f,l是傳輸線中信號的波長， v是信號的傳輸速度， f是信號的頻率）時，則要求單點接地。一般均在輸出端接地。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 U s U s圖 低頻電路的屏蔽層接地 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 數控裝置24 VDCCP +CP +CP +CP +步進電動機驅動器圖 屏蔽層單端接地 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 3）對于高頻電路（ f＞ 1MHz，電路通常是雙端接地，屏蔽電纜的屏蔽層也應雙端接地，雙端接地能對電場產生屏蔽，對高頻磁場也能產生屏蔽作用。 噪聲濾波器噪聲濾波器變頻器信號線M控制器 30 mm金屬盒圖 變頻器電動機電纜雙端接地 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 圖 編碼器電纜雙端接地 伺服驅動器伺服電動機SM光電編碼器AABBZZ第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 (4）當電纜的長度 l＞ 時，則采用多點接地。 (5）數控系統(tǒng)中數控裝置與伺服驅動器、變頻器間的信號傳輸線一般推薦采用屏蔽雙絞線，且屏蔽層采用雙端接地方式。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 (7）對于高輸入或高輸出阻抗電路，尤其是在高靜電環(huán)境中，可能需要用雙層屏蔽的電纜，這時內屏蔽層可以在信一號源端接地，外屏蔽層則在負載端接地。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 屏蔽技術用來抑制電磁騷擾沿著空間的傳播，即切斷輻射電磁騷擾的傳輸途徑。 為防止電磁騷擾源向外輻射，則應該屏蔽騷擾源，這種方法稱為主動屏蔽。 屏蔽按其機理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。 1. 電場屏蔽的機理 電場感應可看成是分布電容間的耦合，圖 ，干擾源 A和受感應物 B的電位分別為 UA和 UB，那么 UA和 UB間的關系為 式中： C1為 A、 B之間的分布電容， C2為受感應物對地電容。39。1 2 4CUUC C C? ??其中， C1′ C1，故 CB′ CB，起到了屏蔽作用。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 A BC 1U AU BC 2SC 1C 3圖 金屬屏蔽薄板的作用 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 2. 電場屏蔽設計要點 (1）系統(tǒng)中的強電設備（伺服驅動器、變頻器、步進驅動器、開關電源、電動機）金屬外殼可靠接地，實現主動屏蔽。 (3）強電設備與敏感設備之間距離盡可能遠，一般在電柜內，強、弱電設備盡量保持 300mm以上的距離，最小距離為 100mm。 (5）信號線應盡量靠近地線（或接地平板）或者用地線包圍它。如果屏蔽層不接地，則有可能造成比不用屏蔽線時更大的電場耦合。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 ? 磁場屏蔽 ? 當電磁騷擾源是低電壓、大電流時，其輻射場主要表現為磁場，磁場屏蔽是抑制噪聲源和敏感設備之間由于磁場耦合所產生的干擾。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 屏蔽區(qū)域磁性材料的屏蔽體 磁場圖 磁場的被動屏蔽 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 2． 磁場屏蔽的設計要點 （ 1） 選用高導磁率的材料 ， 如采用玻莫合金等 ， 并適當增加屏蔽體的壁厚 。 （ 3） 注意磁屏蔽體的結構設計 ， 對于強磁場的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體結構 。最好的辦法是使用雙絞線和屏蔽線，讓信號線與接地線（或載流回線）扭絞在一起，以便使信號與接地（或載流回線）之間的距離最近。 （ 6）如有可能，使干擾源的線路與受感應線的線路呈直角（或接近直角）布線，這樣可大大降低兩線路間的磁場藕合。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 電磁場屏蔽 電磁場屏蔽用于抑制噪聲源和敏感設備距離較遠時通過電磁場耦合產生的干擾。空間電磁波在入射到金屬體表面時會產生反射和吸收，電磁能量被大大衰減，從而也能起到屏蔽作用。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 1．屏蔽機箱（盒）的結構材料 （ 1）機箱的屏蔽材料一般采用銅板、鐵板、鋁板、鍍鋅鐵板等，厚度約為 ～ ，這些金屬板對電場、高頻磁場和電磁場的屏蔽效果都很好，可達 100dB以上。 （ 3）對于塑料殼體，在其內壁噴涂一層薄膜導電層或在注塑時摻入高導電率的金屬粉或金屬纖維，使之成為導電塑料，對電磁場的屏蔽也有效果。 （ 1）在底板和機殼的每一條縫和不連續(xù)處要盡可能好地搭接。 （ 3）在可能的情況下，接縫應焊接。 第 8章 數控系統(tǒng)的電磁兼容設計 （ 4） 保證緊固方法有足夠的壓力，以便在有變形應力、沖擊、振動時保持表面良好接觸 （ 5）在接縫不平整的地方，或在可移動的面板等處，可使用導電襯墊或指形壓簧材料。 （ 7