《數(shù)控機床故障診斷與維修》-高職數(shù)控類項目七：數(shù)控系統(tǒng)電磁干擾故障診斷與維護

1、項目七：數(shù)控系統(tǒng)電磁干擾故障診斷與維護 接地技術(shù)1電網(wǎng)干擾抑制2信號線干擾抑制3騷擾源的干擾抑制4 項目導(dǎo)讀v數(shù)控系統(tǒng)常見的電磁干擾故障及干擾排除方數(shù)控系統(tǒng)常見的電磁干擾故障及干擾排除方法法? 注重重點掌握進行電場屏蔽、磁場屏蔽、電磁場屏蔽的方法及能力. 學(xué)習(xí)任務(wù)搔擾源的干擾抑制信號線的干擾抑制電網(wǎng)干擾抑制接地技術(shù)任務(wù)7.4任務(wù)7.3任務(wù)7.2任務(wù)7.1研究的兩個方面 干擾性干擾性 抗干擾性抗干擾性電磁兼容性（電磁兼容性（EMC）從三個方面來分析問題造成干擾的電磁干擾源傳輸途徑敏感設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)對電磁兼容性的要求2：浪涌（沖擊）抗擾度3：電快速瞬變脈沖群抗擾度4：靜電放電抗擾度數(shù)控系統(tǒng)運行時，在

2、交流輸入電源任意時間，電壓幅降為額定值的70%，持續(xù)500ms，相繼降落間隔時間10s，電壓暫降和短時中斷各進行三次，數(shù)控系統(tǒng)能正常工作數(shù)控系統(tǒng)運行時，分別在交流輸入電源相線之間疊加峰值為1kv的浪涌（沖擊）電壓，在交流輸入電源相線與保護接地間疊加峰值為2kv浪涌（沖擊）電壓。浪涌重復(fù)率為1次/min，極性為正/負極。實驗時正/負各進行五次，數(shù)控系統(tǒng)能正常工作1.數(shù)控系統(tǒng)運行時，分別在交流供電電源端和保護地端（PE）之間加入峰值2kv、重復(fù)頻率5kHZ脈沖群，時間1min。數(shù)控系統(tǒng)能正常工作2.數(shù)控系統(tǒng)運行時，在I/O信號、數(shù)據(jù)和控制端口電纜上用耦合夾加入峰值1k、重復(fù)頻率5kHZ脈沖群，時間

3、1min。數(shù)控系統(tǒng)能正常工作1：電壓暫降和短時中斷抗擾度數(shù)控系統(tǒng)運行時，對操作人員經(jīng)常觸及的所有部位和保護地端（PE）之間進行靜電放電試驗，接觸放電電壓6V，空氣放電電壓8kV。試驗室，數(shù)控系統(tǒng)仍能正常運行。任務(wù)任務(wù)7 71 1接地技術(shù)接地技術(shù) 概括起來可以分為三類，即安全接地（保護地線）、工作接地（工作地線）和屏蔽接地（屏蔽地線）。 7.1.11.1安全接地安全接地 為了保護人身和設(shè)備的安全，免遭雷擊、漏電、靜電等危害，設(shè)備的機殼、底盤應(yīng)與真正大地連接，所接地線稱保護地線。保護地線的基本要求參見國家標準GB 522612008機械電氣安全 機械電氣設(shè)備 第1部分：通用技術(shù)條件中有關(guān)部分內(nèi)容。

4、 7.1.2工作接地 設(shè)備電信號所參考的電壓基準線(零電壓地線)。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(chǎn)生干擾，如共地線阻抗干擾、地環(huán)路干擾、共模電流輻射等。工作接地方式有浮地、單點接地、多點接地和混合接地。 7.1.3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(yīng)的地線稱為屏蔽地線。 在低阻抗網(wǎng)絡(luò)中，利用低電阻導(dǎo)體可以降低干擾作用，故低阻抗網(wǎng)絡(luò)常用作電氣設(shè)備內(nèi)部高頻信號的基準電平(如機殼或接地板)，這種接點應(yīng)標明符號“ ”“ ”,公共基準電位的連接應(yīng)使用單獨點，盡可能靠近PE端子直接接地或連 接它自己的外部(無噪聲)大地導(dǎo)體端子。 設(shè)備中的“ ”端子一

5、般作為屏蔽接地。任務(wù)任務(wù)7 72 2電網(wǎng)干擾抑制電網(wǎng)干擾抑制 良好的電網(wǎng)環(huán)境是保證設(shè)備安全可靠工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。常見的4種電網(wǎng)干擾抑制法如下所述。 7.2.1采用電源濾波器抑制電源線傳輸電磁干擾 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)。 7.2.2采用吸收型濾波器抑制電源線中的快速瞬變脈沖串干擾 吸收式濾波器由有耗器件構(gòu)成，常見鐵氧體吸收型濾波器。在阻帶內(nèi)吸收噪聲的能量轉(zhuǎn)化為熱損耗，從而起到濾波效果。7.2.3采用隔離變壓器供電，有效抑制電源中的脈沖串、雷擊浪涌干擾 隔離變壓器是一種用得相當廣泛的電源線抗干擾措施，如圖7-17所示。它最

6、基本的作用是實現(xiàn)電路與電路之間的電氣隔離，從而解決地線環(huán)路電流帶來的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾，同時，隔離變壓器對于抗共模干擾也有一定作用，隔離變壓器對瞬變脈沖串和雷擊浪涌干擾能起到很好的抑制作用。隔離變壓器一般分為簡單的隔離變壓器、帶屏蔽層的隔離變壓器、超級隔離變壓器。 任務(wù)任務(wù)7.37.3信號線的干擾抑制信號線的干擾抑制 防止信號被干擾有多種方式，如強弱電分開走線、選擇合適的接地方式、選擇合適的導(dǎo)線等，均是常見的、有效的防止信號被干擾的方法。除此之外，還可根據(jù)信號的類別采取對應(yīng)的抑制干擾的辦法。下面分別介紹模擬信號和數(shù)字信號的干擾抑制。兩種不同信號線 7.3.1.模擬信號線干擾抑制 7.3.2數(shù)

7、字信號線干擾抑制 任務(wù)任務(wù)7 74 4擾騷擾源的干擾抑制擾騷擾源的干擾抑制 數(shù)控系統(tǒng)在采用各種方法抑制外來干擾的同時，還必須采取適當?shù)拇胧p少自身對外界其他設(shè)備以及電網(wǎng)的干擾，如增加屏蔽措施、對感性負載加入吸收電路等。 屏蔽是目前采用最多也是最有效的一種方式。屏蔽技術(shù)用來抑制電磁噪聲沿著空間的傳播，即切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。通常用金屬材料或磁性材料把所需屏蔽的區(qū)域包圍起來，使屏蔽體內(nèi)外的“場”相互隔離。 屏蔽按其機理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。 7.4.1 電場屏蔽 當噪聲源是高電壓、小電流時，其輻射場主要表現(xiàn)為電場，電場屏蔽是為了抑制噪聲源和敏感設(shè)備之間由于存在電場耦合而產(chǎn)生的干擾。 注意：良好接地是金屬板產(chǎn)生電場屏蔽的先決條件，如不接地或接地不良，則可能產(chǎn)生比沒有金屬板時更嚴重的干擾。7.4.2磁場屏蔽 當噪聲源具有低電壓和大電流性能時，其輻射場主要表現(xiàn)為磁場，磁場屏蔽是為了抑制噪聲源和敏感設(shè)備之間由于磁場耦合所產(chǎn)生的干擾。 磁場屏蔽主要是依賴高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻特性，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。 7.4.3電磁