由于我國(guó)工業(yè)用電電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，由此造成數(shù)控系統(tǒng)電源部分故障頻率較高，修理時(shí)應(yīng)足夠地重視起來(lái)。電源是電路板的能源供應(yīng)部分，電源不正常，電路板的工作必然異常。

干擾是影響數(shù)控車(chē)床正常運(yùn)行的一個(gè)重要因素，常見(jiàn)的干擾有電磁干擾，供電線(xiàn)路干擾和信號(hào)傳輸干擾。

1.電磁干擾

電火花、高頻電源等設(shè)備會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波，這種高頻輻射能量通過(guò)空間傳播，干擾附近的設(shè)備。如果數(shù)控系統(tǒng)受到電磁波的干擾，數(shù)控機(jī)床將不能正常工作。

2.供電線(xiàn)路干擾

數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入電壓的允許范圍有要求，如果過(guò)電壓或欠電壓，則都會(huì)引起電源電壓監(jiān)控報(bào)警而停機(jī)。如果線(xiàn)路受到干擾，則會(huì)產(chǎn)生諧波失真，頻率與相位漂移。供電線(xiàn)路的另一種干擾是由大電感負(fù)載所引起的，大電感在斷電時(shí)要把存儲(chǔ)的能量釋放出來(lái)，在電網(wǎng)中形成高峰尖脈沖，它的產(chǎn)生是隨機(jī)的。電感負(fù)載產(chǎn)生的干擾脈沖頻域?qū)?，特別是高頻窄脈沖，峰值高，能量大。干擾嚴(yán)重。這類(lèi)干擾脈沖變化迅速，可能不會(huì)引起電源監(jiān)控的報(bào)警。但如果干擾脈沖通過(guò)供電線(xiàn)路竄入數(shù)控系統(tǒng)，則會(huì)引起錯(cuò)誤信息，導(dǎo)致CPU停止運(yùn)行，系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。

3.信號(hào)傳輸干擾

數(shù)控機(jī)床電氣控制信號(hào)如果在傳遞的過(guò)程中受到外界干擾，則會(huì)產(chǎn)生差模干擾和共模干擾。為差模干擾的等效電路及電壓波形。差模干擾的表現(xiàn)形式有：

（1）通過(guò)泄露電阻產(chǎn)生干擾。最常見(jiàn)的因素是元件支架、檢測(cè)元件、接線(xiàn)柱、印制電路及電容絕緣不良，使噪聲源得以通過(guò)這些漏電阻作用于有關(guān)元器件而造成干擾。

（2）通過(guò)共阻抗耦合產(chǎn)生干擾。常見(jiàn)的是通過(guò)接地線(xiàn)阻抗的共阻耦合干擾。

（3）經(jīng)電源配電回路引入的干擾。干擾電壓對(duì)雙輸入信號(hào)的干擾大小相等、相位相同時(shí)稱(chēng)為共模干擾，為共模干擾等效回路。一般數(shù)控系統(tǒng)的共模抑制比較高，使用UNI對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的影響不大。但是數(shù)控系統(tǒng)的電路中有些雙輸入端出現(xiàn)不平衡時(shí)，共模電壓的一部分將轉(zhuǎn)換為差模干擾電壓。

4.抗干擾的措施

（1）減少供電線(xiàn)路干擾。數(shù)控機(jī)床要遠(yuǎn)離中頻、高頻電氣設(shè)備，采用獨(dú)立的動(dòng)力線(xiàn)供電，避免和啟動(dòng)頻繁的大功率設(shè)備、電火花設(shè)備使用同一條供電干線(xiàn)。在電網(wǎng)電壓變化較大的地區(qū)，數(shù)控機(jī)床要使用穩(wěn)壓器。動(dòng)力線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)要分離，信號(hào)線(xiàn)采用雙絞線(xiàn)、以減少電磁耦合的干擾。變頻器中的控制線(xiàn)路接線(xiàn)要遠(yuǎn)離電源線(xiàn)至少100mm以上，兩者不可以放在同一導(dǎo)線(xiàn)槽內(nèi)，控制電路配線(xiàn)和主電路配線(xiàn)相交時(shí)要成直角，控制電路的配線(xiàn)應(yīng)采用屏蔽雙絞線(xiàn)，如圖2-3所示。

采用濾波、屏蔽和交流穩(wěn)壓器。由低通濾波器電感和電容組成，它對(duì)低頻交流電的阻抗很小，而對(duì)高頻干擾信號(hào)具有很強(qiáng)的抑制作用。交流穩(wěn)壓器的作用是阻止浪涌電壓和尖脈沖電壓通過(guò)。濾波器加屏蔽外殼，并使之接地良好。濾波器進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)采用屏蔽線(xiàn)，防止感應(yīng)和輻射混合。電源變壓器采用雙屏蔽形式，一次繞組和二次繞組分別加屏蔽層，并且分別接地。一次繞組屏蔽層接專(zhuān)用地線(xiàn)，二次繞組屏蔽層接數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)地。這樣可阻斷高頻干擾信號(hào)經(jīng)變壓器傳播到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)，另外可以消除靜電感。

采用分散的直流供電方式。為了提高數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)直流電源的供電可靠性，可以各模板分別設(shè)置直流穩(wěn)定電源，各自獨(dú)立供電，消除相互之間通過(guò)電源產(chǎn)生的干擾；另外信號(hào)線(xiàn)不能與交流電源并行敷設(shè)，盡量遠(yuǎn)離交流電流和大功率電動(dòng)機(jī)設(shè)備，減少機(jī)床電氣控制中的干擾。

（2）壓敏電阻保護(hù)。壓敏電阻又稱(chēng)浪涌吸收器，是一種非線(xiàn)性過(guò)電壓保護(hù)元件，對(duì)干擾電路的瞬變、尖峰等噪聲起一定的抑制作用。壓敏電阻漏電流很小，放電能力大，可通過(guò)數(shù)千安<培>電流，且能重復(fù)使用。

機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)裝置的電源引入壓敏電阻的保護(hù)電路。交流接觸器和交流電動(dòng)機(jī)頻繁啟停時(shí)，其電磁感應(yīng)現(xiàn)象會(huì)在機(jī)床的電路中產(chǎn)生浪涌或尖峰等噪聲，干擾數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的正常工作。在這些電路上加阻容吸收回路，會(huì)改變電感元件的線(xiàn)路阻抗，使交流接觸器線(xiàn)圈兩端和交流電動(dòng)機(jī)各相的電壓在啟停時(shí)平穩(wěn)，印制電器產(chǎn)生的干擾噪聲，如圖2-6所示。交流接觸器的阻容吸收回路，其電阻一般為220Ω，電容一般為0.2μF/380V；交流電動(dòng)機(jī)各相之間的阻容吸收回路，電阻一般為300Ω，電容一般為0.47μF/380V。需要注意，變頻器輸出端與電動(dòng)機(jī)之間的連線(xiàn)中不可加入阻容吸收回路，否則會(huì)損壞變頻器。

有些交流接觸器配備有標(biāo)準(zhǔn)的阻容吸收器件，如TE公司的D2系列接觸器的LA4線(xiàn)圈抑制模塊，可直接插入接觸器規(guī)定的部位，如圖2-7（a）所示。圖2-7（b）所示為用于三相負(fù)載阻容吸收的三相滅弧器。另外可采用續(xù)流二極管保護(hù)，圖2-8所示為數(shù)控機(jī)床電氣控制中的直流電器、直流電器、直流電磁閥續(xù)流二極管保護(hù)電路。直流電感元件在斷電時(shí)線(xiàn)圈中將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在電感元件兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管，釋放線(xiàn)圈斷電時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可減少線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)控制電路的干擾噪聲。有些廠家已將續(xù)流二極管并接在直流繼電器線(xiàn)圈兩端，如FUJI中間繼電器DC24CHH53P-FL，給使用安裝帶來(lái)了方便。

（3）屏蔽技術(shù)。利用金屬材料制成容器，將需要防護(hù)的電路或線(xiàn)路包在其中，可以防止電場(chǎng)和磁場(chǎng)的耦合干擾，此方法稱(chēng)為屏蔽。屏蔽可以分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻屏蔽等幾種。通常使用的銅質(zhì)網(wǎng)狀屏蔽電纜能起到電磁屏蔽和靜電屏蔽的作用，將屏蔽線(xiàn)穿在鐵質(zhì)蛇皮管或普通鐵管內(nèi)，達(dá)到電磁屏蔽和低頻屏蔽的目的；儀器的鐵皮外殼接地能同時(shí)起到靜電屏蔽和電磁屏蔽的作用。

（4）保證接地良好。數(shù)控機(jī)床安裝中的接地有嚴(yán)格要求，如果數(shù)控裝置、電氣柜等設(shè)備不能按照使用手冊(cè)要求接地，一些干擾會(huì)通過(guò)接地這條途徑對(duì)機(jī)床起作用。數(shù)控機(jī)床的地線(xiàn)系統(tǒng)有三種：①信號(hào)地段（SG），用來(lái)提供電信號(hào)的基準(zhǔn)電位（0V）；②框架地線(xiàn)（FG），用來(lái)防止外來(lái)噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線(xiàn)系統(tǒng)，是設(shè)備的面板、單元的外殼、操作盤(pán)及各裝置之間接口電纜的屏蔽線(xiàn)；③系統(tǒng)地線(xiàn)，用來(lái)將框架地線(xiàn)和大地相連接。

3、抑制電源工作產(chǎn)生的噪音

1)抑制直流穩(wěn)壓電源噪聲

一部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)的電源(+5V)是由三端集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的。電路中有TTL器件時(shí)，其開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間為5～10ns，在瞬變電流和公共阻抗的作用下，直流電源線(xiàn)上產(chǎn)生開(kāi)關(guān)噪聲。使電路的噪聲容限降低，導(dǎo)致邏輯電路和微處理器誤動(dòng)作。減小開(kāi)關(guān)噪聲的有效方法是在每個(gè)集成電路的電源端與接地端之間接入一個(gè)0.01～0.1μF的限噪鉭電容或高頻無(wú)感濾波電容，在設(shè)計(jì)電路板時(shí)應(yīng)將此電容安裝在該集成電路的電源輸入側(cè)并盡量縮短電容的配線(xiàn)。

2)抑制開(kāi)關(guān)電源的噪聲

目前，開(kāi)關(guān)電源在數(shù)控系統(tǒng)中得到廣泛使用。但是開(kāi)關(guān)電源的噪聲大、噪聲頻譜寬及高頻輻射干擾嚴(yán)重。這些固有的缺點(diǎn)不能從根本上予以消除，只能使用隔離、濾波和屏蔽等措施來(lái)阻斷噪聲的傳輸。具體方法如下：

a.減小開(kāi)關(guān)級(jí)晶體管與電源屏蔽殼之間的耦合電容，以減少噪聲的產(chǎn)生;

b.用電感線(xiàn)圈將開(kāi)關(guān)電源機(jī)殼與數(shù)控系統(tǒng)外殼相連，以減小共模噪聲;

c.在交流電源輸入端接入線(xiàn)路濾波器，不但能抑制共模噪聲和串模噪聲的產(chǎn)生，并且對(duì)外部電源噪聲也同樣有效。

d.開(kāi)關(guān)電源有多個(gè)負(fù)載時(shí)，應(yīng)采取將各負(fù)載電路在電源處就分開(kāi)的布線(xiàn)方法，而不采用在離開(kāi)開(kāi)關(guān)電源一段距離后再接負(fù)載的方法。按后者布線(xiàn)時(shí)，分布電容使各負(fù)載的線(xiàn)路不平衡，導(dǎo)致形成較大的串模噪聲。另外，電源外殼與負(fù)載電路一點(diǎn)接地并且接地阻抗要盡可能小。開(kāi)關(guān)電源到各個(gè)負(fù)載電路采用雙絞線(xiàn)相連;

e.開(kāi)關(guān)電源需要同時(shí)給大功率負(fù)載與小信號(hào)負(fù)載供電，盡管它們的電壓一致，也要分別用兩組獨(dú)立的開(kāi)關(guān)電源來(lái)供電，這兩組電源的地線(xiàn)要有公共連接點(diǎn)，這樣不會(huì)形成公共阻抗，防止兩路負(fù)載之間相互影響。
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