伺服系统中传导干扰我国工业现场较为严重的问题之一
摘要:第一类是来自电源的干扰。实践证明,因电源引入的干扰造成伺服控制系统故障的情况很多,一般通过加稳压器等设备解决。第二类是来自信号线...
第一类是来自电源的干扰。实践证明,因电源引入的干扰造成伺服控制系统故障的情况很多,一般通过加稳压器等设备解决。
第二类是来自信号线引入的干扰。此干扰主要有两种信息途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视; 二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这种干扰往往非常严重。由信号引入的干扰会引起电路板元件工作异常,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。控制系统因信号引入干扰造成内部元器件损坏,由此引起系统故障的情况也很多。此种干扰经常发生于信号距离长的应用案例上,常采用加中继隔离的方法,来屏蔽掉感应电压,解决干扰问题。
第三类是来自接地系统混乱的干扰。众所周知接的是提高电子设备抗干扰的有效手段之一,正确的接地既能抑制设备向外发出干扰; 但是错误的接地反而会引入严重的干扰信号,使系统无法正常工作。一般说来,控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等,如果接地系统混乱,对伺服系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层两端a、b都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层。当发生异常状态如雷电击时,地线电流将更大。此外,屏蔽层、接地线和大地可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内会出现感应电流,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生地地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响伺服电路的正常工作。解决此类干扰的关键就在于分清接地方式,为系统提供良好的接地性能。
滤波是一种抑制传导干扰的方法。在电源输入端接上滤波器,可以抑制来自电网的噪声对电路本身的侵害,也可以抑制由电路产生并向电网反馈的干扰。电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。它不仅可抑制传输线上的传导干扰,同时对传输线上的辐射发射也具有显著的抑制效果。 所有电源滤波器都必须接地,因为滤波器的共模旁路电容必须在接地时才起作用。一般的接地方法是除了将滤波器与金属外壳相接之外,还要用较粗的导线将滤波器外壳与设备的接地点相连。接地阻抗越低滤波效果越好。滤波器尽量安装在靠近电源入口处。滤波器的输入及输出端要尽量远离,避免干扰信号从输入端直接耦合到输出端。
安装隔离变压器。隔离变压器初级电压是电网电压,这个电压是针对于大地的电压,而隔离变压器次级电压和大地不相连的。如果线圈比例为1:1的话,两边电流相同,进行电气隔离;可以消除部分谐波,有效的降低零地电压。
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