伺服干扰问题分析

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伺服干扰问题分析

伺服干扰问题分析

3. 3 EMI电磁干扰抑制3. 3.1 CE滤波技术常见的电磁干扰有两种类型。

第一种是传导干扰,通过接地回路传播。

系统接地设计和实施得越好,线路上的噪声就越低。

在本质上,传导干扰是相线与中性线(或地线)之间的共模干扰。

第二种是高频辐射干扰,通常在电缆之间以容性耦合方式传播,它本质上属于差模干扰。

为了正确地安装EMI滤波器,安装背板应是未油漆过的金属表面。

这样可以保证滤波器外壳与安装背板有更多的接触面积并且降低滤波器外壳与背板之间的阻抗。

接下来,应用接地线将背板连接到外壳框架或大地。

3.3.2接地交流电源输入的地线必须连接到PE端子,PE端子位于CDHD的前面板。

这对安全和减少EMI电磁干扰都是必要的。

系统使用单点接地以避免接地形成回路。

强烈建议将驱动器安装到一个金属背板上,并用接地线将背板连接到大地。

为使驱动器背板与安装背板之间充分地导电接触,建议使用导电性好的材料,例如铝或镀锌钢板。

对于带油漆或涂层的金属面板,请去除与驱动器背板接触部分的涂层。

这样做的目的是使滤波器、驱动器、电源和大地之间的阻抗尽可能小, 以降低高频信号可能产生的EMI电磁干扰。

使用网状屏蔽线或铜质母线进行接地连接。

连接接地线时,请尽量采用最短距离。

请确认电气柜内各部件之间连接完好。

使用带屏蔽层的导线将背板和电气柜门连接到电气柜主体。

不可用柜门钱链或插销来固定接地导线。

确保电气柜与大地之间连接良好。

接地导线规格应该与总电源输入导线规格一样或者小一号尺寸。

3.3.3电缆屏蔽及固定为了尽可能地减少噪声辐射,并增加驱动系统的抗扰度水平,电机动力线缆和反馈线缆必须具有屏蔽层,屏蔽层两端均应接地。

将屏蔽层可靠地连接到接地金属表面,对于尽可能地减少噪声辐射和增加驱动系统的抗扰度水平是必不可少的。

它的作用是减小导线屏蔽和安装背板之间的阻抗。

建议将所有屏蔽线都连接到安装背板上。

电机动力电缆和反馈电缆被剥开的屏蔽层应尽可能短,减少电缆的暴露。

伺服系统中如何规避电磁干扰

伺服系统中如何规避电磁干扰

伺服系统中如何规避电磁干扰伺服系统作为一种精密控制系统,被广泛应用于工业自动化、机械设备、航空航天等领域。

然而,在伺服系统的运行过程中,电磁干扰常常会对其性能产生严重影响。

为了保证伺服系统的正常运行和稳定性,我们需要采取一系列措施来规避电磁干扰。

一、电磁干扰的来源和影响电磁干扰是指电磁能通过各种传导和辐射途径,对伺服系统内部产生不希望的电压或电流,从而改变系统的工作状态和性能。

电磁干扰来源主要包括以下几个方面:1. 外部电源干扰:来自电网、电源线路等的电磁波通过传导途径进入伺服系统,导致电磁干扰。

2. 电气设备干扰:例如电机、变频器等设备的开关操作、电流变化等会产生电磁辐射干扰。

3. 环境电磁干扰:来自其他电子设备或电磁场干扰源,如手机、无线电、雷达等设备的电磁波干扰。

电磁干扰对伺服系统的影响主要表现在以下几个方面:1. 控制精度下降:电磁干扰会导致伺服系统的控制精度下降,从而影响系统对目标位置或速度的准确控制。

2. 噪声和抖动增加:电磁干扰会进入信号线路,产生噪声和抖动,影响系统的稳定性和运动平滑性。

3. 通信干扰:电磁干扰会对伺服系统内部的通信接口产生影响,导致通信故障或数据传输错误。

二、规避电磁干扰的措施为了规避伺服系统中的电磁干扰,我们可以采取以下几项措施:1. 电磁屏蔽:对关键信号线路和元器件进行电磁屏蔽,阻止外部电磁波的干扰进入系统内部。

2. 接地设计:合理的接地设计可以减少电磁干扰的传输路径,降低系统受到的电磁干扰。

3. 滤波措施:采用滤波器、电容器等元器件对电源线路进行滤波,减少电磁干扰的传导途径。

4. 传导隔离:通过隔离变压器、光电耦合器等器件,将信号和功率线路进行隔离,减少电磁干扰的传导。

5. 信号调制与解调:采用差分信号传输、编码与解码技术,提高抗干扰能力,减少信号传输过程中的电磁干扰。

6. 系统布局优化:合理布局伺服系统内部的电源线路、信号线路和控制器件,减少相互干扰。

7. 选择合适的材料和元器件:选择抗干扰性好的材料和元器件,提高系统的抗干扰能力。

伺服电机抗干扰问题怎么解决

伺服电机抗干扰问题怎么解决

伺服电机抗干扰问题怎么解决?包括不要把伺服驱动器直接安装在铁板上,可以把伺服驱动器单独放在一个柜子里把与伺服驱动器有关的地线都悬浮,其他的测量系统可靠接地,这样可能要好一点,我在以前的一个系统里碰到过,就是这样处理的,干扰应该分类为传导干扰和辐射干扰等几种(从干扰介质上分),解决法子也应该从干扰源分析,来着手解决,应该为辐射干扰情况多些;上面刘工加磁环在驱动输出端就是个好的法子,另外可以更换驱动器到电机的屏蔽线,一端三点接地;加电抗器等这是电磁兼容性问题,单独打个2.5米深的接地桩,用16平方的铜芯线接到柜内,但只要一激活驱动器,就会在柜内接地铜排上产生6v左右的感应电压,驱动器有两个编码器信号接收端,伺服电机编码器信号没有被干扰给伺服电机加隔离变压器或稳压电源,给旋转编码器的供电模块和运动控制器加滤波器,驱动器改接dc电抗器,驱动器位置低通滤波时间和载波率参数更改,电机动力线单独走线槽,缩短驱动器与电机的动力线距离,或者把驱动器放在电机旁边,然后脉冲信号线和编码器反馈通过长线驱动转换回到控制器.做好的接地线(用专业接地电阻测量摇表测量的接地电阻值小于设备规定值,数控设备一般要求不超过1欧姆),还要注意所有接地线应该都接在同一个接地汇流排上,再经过系统接地线进入接地网;注意环境电磁兼容,对高频电磁波、射频装置等加以屏蔽;电源噪声干扰源要加以抑制、剔除,比如同一个电源变压器上或者配电母线上不要有诸如高频、大功率的整流和逆变用电装置等......1.以上该做的都要做,有效接地,屏蔽,隔离,加磁环,控制线和动力线不要平行,如果平行要有距离,地最好是挖很深一米以下用铜板和盐来混合做成,2.如果有模拟弱电路,则直流电源要滤波,一个简单的方法,就是加两个0.01uf(630v)电容,一端接在电源正负极上,另一端接到机壳上再和大地相连,很有效果,输出高频谐波干扰,伺服使能会不会听到吱吱的声音呢?如果是这样,不妨在伺服驱动母线电源的B1、N端分别接个0.1u/630v的CBB(聚丙烯电容特点体积小,稳定性略差),电容到机壳上试下,效果很不错的,噪音消除,谐波干扰基本上滤掉。

伺服电动缸遇到电磁干扰如何改善,要注意哪些问题?

伺服电动缸遇到电磁干扰如何改善,要注意哪些问题?

随着伺服电动缸在自动化领域中的应用越来越广泛,电磁干扰问题也日益突出。

电磁干扰会影响伺服电动缸的运行稳定性和精度,会导致整个设备的正常运行受到影响,因此,防止电磁干扰对保障自动化生产的稳定运行至关重要,所以对此类电磁干扰方面的问题应该多加重视。

伺服电动缸电磁干扰如何改善:
伺服电动缸在整个运行过程中,当它受到电磁干扰后,很容易让其内部的电子元件受到一定损伤,继而引发其内部脉冲的时钟系统受损,影响到整个电动缸的正常使用。

对于这类情况,可通过从伺服电动缸外部电路控制器中加喷绝缘抗磁化的保护层,就能够有效改善。

使用伺服电动缸要注意哪些问题:
1、日常电动缸应用期间,对于基础的养护、维修工作,务必要做到位,这样更有利于保护整个电动缸设备的性能,同时降低设备运行期间发生意外的可能。

2、客户在选购电动缸设备之前,要注意有效了解具体可诱发电磁干扰的产品,做好对于整个设备防电磁干扰方面的工作,以便更好的维持整个设备的运行性能的稳定性。

3、伺服电动缸本身在整个运行期间,其噪音很低,且运行维护成本也比较低。

但当受到电磁类信号的干扰时,就可能会让其内部的供电电路失常,引发故障。

由此可见,使用电动缸期间做好防电磁干扰工作很重要。

伺服电动缸电磁干扰问题可大可小,在日常使用中注意就能够很好的避免此类情况。

森拓伺服电动缸是一家从事多年电动缸生产销售研发的一站式生产厂家,大家有任何关于电动缸方面的问题都可以联系森拓伺服电动缸咨询。

伦艺机电伺服干扰问题解决方案

伦艺机电伺服干扰问题解决方案

伦艺机电伺服干扰问题解决方案摘要: 干扰无处不在,本文从现场应用的一个排除干扰的过程进行总结,为以后的抗干扰之路指点迷津!1、客户及项目背景介绍长春伦艺机电设备有限公司是一家专业设计、生产制造车轮专用设备的公司。

本项目为汽车轮毂焊接生产线,该线集轮毂的焊接、检测于一体,产品下线合格后即可交付使用。

2、客户配置和现场问题配置:CP1H-X40DT ...干扰无处不在,本文从现场应用的一个排除干扰的过程进行总结,为以后的抗干扰之路指点迷津!1、客户及项目背景介绍长春伦艺机电设备有限公司是一家专业设计、生产制造车轮专用设备的公司。

本项目为汽车轮毂焊接生产线,该线集轮毂的焊接、检测于一体,产品下线合格后即可交付使用。

2、客户配置和现场问题配置:CP1H-X40DT-D(2 台)、3KW G5 伺服(2 台)、2.5KW G5 伺服(1 台)、1.5KW G5 伺服(2 台)、1KW G 伺服(1 台)、1KW 松下A4 伺服(2台)现场问题:通过CP1H 发送的脉冲数与伺服实际走的脉冲值不等,经常发生伺服轴与限位开关相撞的现象。

3、问题研究分析程序排查:客户使用的是PLS2 指令,通过MOV 语句将发送的脉冲数以及频率等数值赋给D 区的通道内,排查后发现在执行PLS2 指令的过程中D 区内的发送脉冲数并未发生变化,程序上编辑无误。

发送脉冲数监控:以CP1H 的0 号脉冲输出通道为例,使用PLS2 指令发送10000 个脉冲,通过对A276、A77 通道的监控确认plc 发送的脉冲数确实为10000;通过将G5 伺服上的528 号参数设为6 监控“指令脉冲总和”发现,伺服实际输出的脉冲数为80000~90000 不等,说明问题出在PLC 脉冲输出到伺服之间的线路上。

线路排查:1)、CN1 侧电缆排查:客户使用的CN1 电缆为上海三竹代工产品,该电缆将CN1 侧50 个管脚都接上了,并且留出很长一部分方便客户接线;但客户现场只使用不到10 根线,其余的线都散放在电柜内,在调试过程中发现偶尔将不用的两根线短接即使没有PLS2 指令触发伺服,伺服都会自动走几个脉冲。

伺服系统中如何避免振动干扰

伺服系统中如何避免振动干扰

伺服系统中如何避免振动干扰伺服控制系统被广泛应用于许多工业领域,例如自动化生产线、机器人、飞行器等。

然而,在其应用过程中,如何避免振动干扰是一个长期以来需要研究的难题,因为振动干扰会对系统的精度、稳定性和寿命产生不利影响。

在本文中,我们将探讨如何在伺服系统中避免振动干扰。

一、振动干扰的原因分析伺服控制系统工作时产生的振动主要来自于以下三个方面:1. 驱动系统本身结构造成的不平衡;2. 机械负载的不平衡;3. 机械系统本身的固有振动。

在伺服系统运行过程中,机械系统会受到各种外力作用,例如机械负载变化、环境因素等,这些外力将会导致机械系统产生振动。

二、解决方案为了避免伺服系统产生振动干扰,可以采用以下几种方法:1. 机械结构设计的改进。

通过改进机械结构设计,降低机械系统的固有振动,增加结构的稳定性和精度,减少不良的振动干扰。

2. 采用机械隔振器。

在伺服系统中使用机械隔振器可以有效地减少机械系统的振动,避免振动传递,降低振动干扰对系统的影响。

3. 控制系统的参数调整。

通过对控制系统的参数调整,优化控制算法和参数设置,增加控制系统的稳定性和精度,减少振动干扰。

4. 使用数字信号处理(DSP)技术。

利用数字信号处理技术可以对信号进行滤波和抑制干扰,减少外部干扰和系统本身的振动干扰。

5. 优化机械负载设计。

采用优化的机械负载设计可以减少机械负载本身的不平衡和振动,从而避免机械振动干扰。

三、总结在伺服系统的应用中,避免振动干扰是至关重要的。

本文介绍了机械结构设计的改进、采用机械隔振器、控制系统的参数调整、使用数字信号处理技术、优化机械负载设计等多种解决方案,这些方法可以有效地减少机械系统的振动和振动干扰,提高伺服系统的稳定性和精度,延长系统的寿命,具有广阔的应用前景。

共通技术之浅谈CP1系列PLC与脉冲型伺服干扰问题

共通技术之浅谈CP1系列PLC与脉冲型伺服干扰问题

浅谈CP1系列PLC与脉冲型伺服干扰问题摘要: 设备使用CP1系列PLC自带脉冲输出连接Omron的G5-KP伺服、sigma 5脉冲型伺服,均出现位置控制时定位偏差。

关键词:定位偏差 电源干扰整理时间:2013-09-09 整理人:霍学伟-------------------------------------------------------------------------------------------------------本文档适用于24V电源信号干扰CP1H与脉冲型伺服造成定位偏差等课题。

1、案例1介绍:客户:上海埃蒙特自动化系统有限公司设备:玻璃搬运机配置:CP1H-XA40DT-D CP1W-40EDR R88D-KP伺服课题:设备共3轴伺服,750W 1轴,1KW 2轴,现象是1轴1KW的放卷轴定位不准且偏差较大。

现场设备图片如下:设备是玻璃搬运机,搬运系统使用KUKA的机械手执行,控制系统使用CP1H配合3轴的G5-KP伺服,使用CP1系列内部指令PLS2进行位置控制。

设备调试中,出现定位不准,位置偏差的伺服轴如下:设备放卷轴控制玻璃表面一层防止玻璃刮伤的特殊材料纸的放卷,使用指令PLS2进行位置控制,在G5-KP伺服中,设置Pn008的值(电子齿轮比)为5340,放卷轴的周长是534mm/圈,因此每个Pluse代表0.1mm。

CP1H使用脉冲+方向的方式,对应的G5-KP伺服Pn007设置为03(脉冲+方向),默认为01(正、反脉冲方式)。

伺服轴减速机比为(10:1)。

现场现象:使用PLS2发送53400个脉冲,伺服电机理论上应旋转10圈,对应的放卷轴选择1圈,在放卷轴上做标记,每次放卷轴旋转1圈,对应的位置都不一样,且客户表示,监视伺服驱动器的脉冲值,每次执行PLS2指令发送相同的脉冲数,伺服驱动器接收到的脉冲值都不一样,且偏差较大。

而在设备装机之前,客户已经做过相关测试,同样的方式,每次接收到的脉冲值都与发送值一致。

伺服电机应用中常见干扰类型和产生途径

伺服电机应用中常见干扰类型和产生途径

伺服电机应用中常见干扰类型和产生途径在使用和调试伺服系统的过程中,会时不时的消失各种意想不到的干扰,尤其是对于发脉冲的伺服电机的应用,下面从几个方面分析下干扰的类型和产生的途径,这样就会做到有针对性地抗干扰的目的,盼望共同学习讨论,感谢~1.来自空间的--辐射干扰对辐射干扰最为有效的措施就是金属屏蔽。

空间辐射电磁场主要是由电力网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的,通常称为辐射干扰。

其影响主要通过两条路径:一是直接对伺服内部的辐射,由电路感应产生干扰; 二是对伺服通信网络的辐射,由通信线路感应产生干扰。

此种干扰发生几率比较少,一般通过设置屏蔽电缆进行爱护。

2.来自系统配线—传导干扰对传导干扰的有效措施就是采纳电源滤波器、隔离电源、屏蔽电缆、以及合理和牢靠的接地来解决问题。

传导干扰主要有下面三类: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掌握系统故障的状况许多,一般通过加稳压器、隔离变压器等设备解决。

其次类是来自信号线引入的干扰。

此类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,这种干扰往往特别严峻。

由信号引入的干扰会引起电路板元件工作特别,严峻时将引起元器件损伤。

对于隔离性能差的系统,还将导致信号间相互干扰,引起共地系统总线回流,造成规律数据变化、误动和死机。

掌握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状况也许多。

此种干扰常常发生于信号距离长的应用案例上,常采纳加中继隔离的方法,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峻的干扰信号,使系统无法正常工作。

一般说来,掌握系统的地线包括系统地、屏蔽地、沟通地和爱护地等,假如接地系统混乱,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。

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3.3 EMI电磁干扰抑制3.3.1 CE滤波技术常见的电磁干扰有两种类型。

第一种是传导干扰,通过接地回路传播。

系统接地设计和实施得越好,线路上的噪声就越低。

在本质上,传导干扰是相线与中性线(或地线)之间的共模干扰。

第二种是高频辐射干扰,通常在电缆之间以容性耦合方式传播,它本质上属于差模干扰。

为了正确地安装EMI 滤波器,安装背板应是未油漆过的金属表面。

这样可以保证滤波器外壳与安装背板有更多的接触面积并且降低滤波器外壳与背板之间的阻抗。

接下来,应用接地线将背板连接到外壳框架或大地。

3.3.2 接地交流电源输入的地线必须连接到 PE 端子,PE 端子位于 CDHD 的前面板。

这对安全和减少EMI 电磁干扰都是必要的。

系统使用单点接地以避免接地形成回路。

强烈建议将驱动器安装到一个金属背板上,并用接地线将背板连接到大地。

为使驱动器背板与安装背板之间充分地导电接触,建议使用导电性好的材料,例如铝或镀锌钢板。

对于带油漆或涂层的金属面板,请去除与驱动器背板接触部分的涂层。

这样做的目的是使滤波器、驱动器、电源和大地之间的阻抗尽可能小,以降低高频信号可能产生的 EMI 电磁干扰。

使用网状屏蔽线或铜质母线进行接地连接。

连接接地线时,请尽量采用最短距离。

请确认电气柜内各部件之间连接完好。

使用带屏蔽层的导线将背板和电气柜门连接到电气柜主体。

不可用柜门铰链或插销来固定接地导线。

确保电气柜与大地之间连接良好。

接地导线规格应该与总电源输入导线规格一样或者小一号尺寸。

3.3.3 电缆屏蔽及固定为了尽可能地减少噪声辐射,并增加驱动系统的抗扰度水平,电机动力线缆和反馈线缆必须具有屏蔽层,屏蔽层两端均应接地。

将屏蔽层可靠地连接到接地金属表面,对于尽可能地减少噪声辐射和增加驱动系统的抗扰度水平是必不可少的。

它的作用是减小导线屏蔽和安装背板之间的阻抗。

建议将所有屏蔽线都连接到安装背板上。

电机动力电缆和反馈电缆被剥开的屏蔽层应尽可能短,减少电缆的暴露。

使用非绝缘的金属卡箍或电缆连接卡箍将屏蔽层连接到背板。

建议使用星形屏蔽连接,例如使用屏蔽母线。

对于进入电气柜的导线,请围绕导线一周(即 360°)进行屏蔽连接。

伺服驱动器和滤波器、外部制动电阻之间的连接导线都应该屏蔽。

3.3.4 输入电源滤波电源滤波既可以防止驱动器产生的传导干扰进入电源,又可以防止电源上的干扰进入驱动器。

要注意针对不同的系统,选用合适的滤波器。

滤波器类型取决于系统额定电压和额定电流大小,以及是单相电源还是三相电源。

一个输入线滤波器就可用于多轴控制的应用。

输入电源滤波器的使用必须遵循以下原则:•主电源滤波器的输入和输出导线应保持隔离。

•滤波器必须和驱动器固定在同一背板上。

•滤波器必须尽量靠近驱动器,以避免噪声通过容性耦合方式进入其他信号传输线和电缆。

•当将滤波器安装到背板上时,请去除背板上的任何油漆或涂层。

如果可能的话,请使用无油漆的金属背板。

•滤波器提供有接地端子。

所有接地端都需要连接到大地。

•滤波器会产生很高的漏电流。

在接通电源之前,滤波器必须接地!断电后0-10秒内,请要触滤波器。

3.3.5 电机线缆滤波电机线有必要使用铁氧体磁芯滤波。

这种额外的滤波器可增强系统的可靠性。

恶劣的非金属外壳表面,过长的、屏蔽层未接地(或没有屏蔽层)因而带有线-线(差模)噪声的电机线等等因素的存在,使得对电机导线进行滤波非常有必要。

电机导线上的噪声有可能是共模的,也有可能是差模的。

共模型传导干扰发生在每根电机导线和地(线对地)之间。

差模型辐射干扰存在于两根电机导线之间(线对线)。

电机线滤波可降低进入周围线路和邻近的设备 I/O 口的噪声电流。

3.3.6 I/O 信号线缆滤波可能需要进行I/O 滤波(取决于系统安装、实际应用和外围设备情况)。

为避免不需要的信号进入或干扰驱动器系统或其它辅助设备,可在 I/O 线上放置铁氧体磁芯。

3.3.7 EMI抑制附加建议强电线路和控制电缆应分开走线。

建议两者间距应至少在200mm 以上,并采取提高抗干扰度的措施。

如果输入电源和电机导线需要交叉布线,确保它们以90°交叉。

反馈线缆一般不要中继延长,因为这可能导致屏蔽层断开,并可能引入干扰影响信号的传输。

正确拼接电缆。

如您需要分线,使用内置金属屏蔽壳的连接器。

确保金属屏蔽壳围绕导线一周(即 360°)连接到导线的屏蔽层。

电缆的各部分都应很好的屏蔽。

不可通过端子排来分线。

对于模拟差分信号输入,使用带屏蔽层的双绞线,屏蔽层两端均应接地。

PWM型伺服驱动器EMI问题分析1. EMI问题的产生在任何系统中,形成电磁干扰必须具备三个基本条件,即干扰源、接受单元、有耦合通道。

其中有耦合通道指把能量动干扰源耦合的敏感接收器上,并使系统性能明显恶化的媒介。

在PWM系统中,电磁干扰的来源主要有以下几个方面。

1) 交流电网的负载突变交流电网负载突变时(如电动机启动、制动,各种用电器的通断等),在负载突变处产生瞬变电压波,其振幅可高于电源电压,而且前沿陡峭,频带很宽,相当于周期为毫秒至纳秒的高频振荡电压。

它经由直流稳压电源进入控制子线路,再经过寄生电容进入大地,构成闭合回路。

2) 强电干扰系统内部的强电元件,如电磁铁、继电器、接触器、电动机等感性负载,在通过过程中产生瞬时过电压和冲击电流。

这是高频振荡电压,它不仅影响驱动电路,而且会通过电源进入电子线路造成干扰,还可能经过布线电容、电磁感应干扰其他信号线路。

3) GTR切换PWM功率转换电路中GTR在开关切换过程中,大脉冲电流引起磁的或电磁的干扰幅值大而且变化快速,电流回路与地构成环路产生的磁场耦合形成最严重的干扰。

这种干扰最难消除、最复杂。

4) 辐射干扰直流伺服电机在PWM控制下,电枢绕组中的电流改变方向,形成磁场的急剧变化,其电刷的换向火花也全产生高频辐射,通过导线窜入电子控制线路,通过电机辐射干扰测速发电机。

另外还有一些功能性的干扰源,例如微处理机的时钟,三角波发生器,多谐波振荡器,PWM功率转换电路以及其他周期性信号发生器。

任何具有固定频率的设备都是一种潜在的连续波干扰源。

2. 干扰传递方式干扰信号可多种途径从扰源耦合到敏感单元上。

这些途径包括公共导线(例如:公共电源、公用连线等),设备间电容,相邻导线的互感,通过空间辐射以及交变电磁场中的导线。

传递方式式可归结为:传导耦合、公共阻抗耦合以及辐射电磁场耦合。

1) 传导耦合传导耦合就是通过导体来传播不希望有的电磁能量。

它们通过电源线、信号输入输出线路和控制线路等来传播干扰。

导线或导体是传递干扰的重要途径。

2) 公共阻抗耦合在PWM系统中,指令信号与反馈信号比较,再经电压、电流放大后控制直流伺服电动机,那么在信号号传递中总需要一个公共基准点——电位参考点,这就形成了公共阻抗,流进公共阻抗的电流便将干扰耦合到其它电路中去。

不良的接地方式是引起公共阻抗耦合的主要原因。

3) 辐射耦合所有的元器件或导线,当有电荷运行时都会辐射电磁场,电磁场又可分为近场和远场。

远场的耦合方式以碰辐射形式为主;近场耦台又分为电容性耦合和电感性耦合。

所谓电容性耦合.是指系统内部元器件和元器件之间、导线和导线之间、导线和元器件之间及导线、元器件和结构件之间,由于存在着分布电容,如果高电位的导体中有干扰电压,通过分布电容使低电位导体受到影响,也就是说,通过导线间的分布电容使某一电路对另一电路形成交链。

电感性耦合是指导体中电流流动时产生的磁通,通过互感被相邻导线或电路耦合而产生感应电压。

电感耦合的主要途径是通过变压器耦台和并行导线间的耦合,而并行导线间的耦台是最为严重的。

3. 消除干扰的方法正如上面所述,在任何系统中,形成电磁干扰必须具备三个基本条件,即干扰源、接受单元、有耦合通道。

在系统设计、制造、安装和调试过程中,只要消除了其中一个因素,干扰就被克服了。

例如抑制干扰的产生,切断传递干扰的通道,提高敏感接受单元的抗干扰能力,都可以克服电磁兼容性问题。

PWM系统电磁兼容问题抑制方法主要有以下几种。

1) 在干扰源处抑制干扰。

2) 采取良好的接地方式。

3) 加强屏蔽和隔离以阻断干扰串入通道。

4) 用滤波器阻挡及电容旁路,以消除干扰的传播。

5) 提高控制线路的抗干扰能力,降低系统对干扰的灵敏度。

6) 采取合理的元器件布局和布线。

PWM系统的功率损耗,除与功率转换电路GTR的饱和压降、集电报反向漏电流有关外,还直接与GTR的导通和关断有关。

随着开关频率的提高。

GTR的开关损耗也将越来越大。

为了提高PWM功率转换电路的效率应尽可能减小GTR的导通时间和关断时间。

但随着开关频率和开关速度的提高,由此而带来的干扰也将随之增加。

功率转换电路GTR的开通速率高,基极驱动电路提供的正向电流大,则施加到续流二极管上的反向电压上升率也大,尖峰电流幅度和也大。

因此,适当减缓CTR的开通速率(相应的开通损耗将增加,因而需要综合考虑)并限制集电极电流幅度或选用反向恢复时间短、复合电荷少的开关续流二极管,亦即造成GTR开通速度相对于续流二极管反向恢复时间缓慢,使能有效地减小尖峰电流。

另外抑制共态导通现象也能消除电磁兼容问题。

跨接在电源两端的两只GTR出现瞬间同时导通而造成功率转换电路的电源对地直通短路的现象,称为共态导通。

共态导通的现象一般出现在T型,H型PWM功率转换电路中。

由于共态导通,回路出现很大的短路电流.它不但会加大GTR的工作电流·增加瞬间功耗。

使GTR 很容易进入二次击穿区域,还会使系统产生干扰。

在H型功率转换电路中,有两组GTR周期地交替工作在开关状态。

如果同侧对管由于存储效应,使得导通的管子尚未截止时原来截止的管子就进入导通状态时,就会出现共态导通现象。

另一方面,当设计基极驱动电路中疏忽或工艺不当,有时幅度高于触发电平的瞬时干扰脉冲作用到基极驱动信号上.使要求截止的管子瞬时误触发导通,从而形成共态导通。

这时在电源线上的干扰脉冲幅度是相当高的。

无论从干扰角度,还是从可靠性和效率角度来分析,都必须防止共态导通的出现。

对于由GTR存储时间所引起的共态导通,采取开启延迟等方法排除;对于基极驱动干扰脉冲引起的共态导通,则必须设计共态脉冲互锁逻辑电路,以提高基极驱动电路的抗干扰能力。

另外正确地布置系统元器件及导线、是解决PWM系统电磁兼容性问题的有效途径。

它不仅可以减小各种寄生耦合,而且可使结构简化、调试方便、成本降低。

正确地布置元器件及导线,还必须考虑散热,防振等因素。

4. 总结至此,通过查阅电控系统设计和伺服产品手册等资料,本文分析了PWM型伺服驱动器引起EMI问题的原因和特点,还指出了各种措施来改善PWM型伺服系统的电磁兼容性能,文中列出了常见的电磁兼容抑制措施并进行了分析。

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