控制系统干扰基本处理

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二、克服干扰的基本方法

二、克服干扰的基本方法
B、减弱干扰 电器在使用时远离其它电子设备
C、提高控制系统性能 采用闭环控制系统
3.干扰因素的特点:
(1)干扰既存在于闭环控制中,也存 在于开环控制中。
声控灯是开环控制,除输入的声 音外,其他声音就是其干扰因素;空 调房的温度控制属于闭环控制,室外 环境温度的变化就是它的干扰因素。
(2)通常,干扰因素都是作用在控 制对象上,其作用是破坏控制系统 的平衡——使被控量偏离平衡值。
有修正偏差能力,抗扰动性较差。结构简单、 调整方便、成本低。在精度要求不高或扰动 影响较小的情况下,这种控制方式还有一定 的实用价值。
闭环控制系统与开环控制系统的比较
系统
开环控制系统
闭环控制系统
能否自动调 节补偿

控制精度

结构
简单
适用场合
精度要求低、稳 定

高 复杂
精度要求高、高可靠 性
小 结:
有的干扰因素是人为原因所致,如影响飞机导航 信号的手机信号等。
干扰因素举例
活动一:分析下图中的干扰因素
应保持的速度
控制器
执行器
自行车
行使的速度 (被控量)
逆风、顺风、雨水……
活动二:飞机飞行。
结论:在控制系统中,干扰因素一定 有,可能有一个,也可能有若干个。
扩展讨论:
生活中还有哪些例子说明“闭 环控制系统的干扰是存在的,是不 可避免的”?
控制 器
干扰
执行 器
反馈环节
干扰
被控 对象
干扰 被控量
供水水箱的水位自动控制系统
预设 水位
比较器
控制器
进水量
水位
阀门
水箱
浮球
闭环控制系统与开环控制系统的 比较

DCS控制系统应用中的抗干扰问题分析

DCS控制系统应用中的抗干扰问题分析

DCS控制系统应用中的抗干扰问题分析DCS控制系统是现代化工自动化生产中的重要组成部分,其应用范围涵盖了化工、石化、电力、冶金等多个行业领域。

在实际应用中,DCS控制系统经常会受到各种外部干扰的影响,这些干扰可能来源于电磁干扰、物理环境变化、人为操作等多个方面,严重干扰可能导致系统运行不稳定、控制失效甚至系统瘫痪。

如何在DCS控制系统应用中解决和抵御各种干扰问题,成为了当前工业控制系统领域中的研究热点之一。

本文将对DCS控制系统中的抗干扰问题进行分析,并提出相应的解决方案。

一、电磁干扰对DCS控制系统的影响电磁干扰是DCS控制系统中常见且严重的干扰源之一。

其种类包括电磁辐射干扰、传导干扰等。

电磁干扰可能来自于外部设备、电力线路、无线电信号、雷电等多个方面,其频率范围也十分广泛。

电磁干扰会对DCS控制系统的传感器、执行元件、通信线路等组成部分造成影响,导致控制系统的工作异常,甚至失效。

电磁干扰不仅会使得传感器接收的信号产生误差,还可能引起控制命令的传输错误,从而对整个生产过程产生严重的影响。

为了解决电磁干扰对DCS控制系统的影响,可以采取一系列的技术手段。

在系统设计阶段应该合理规划布置设备,避免将敏感的传感器和执行元件置于强电磁干扰源附近。

可以采用屏蔽措施,如使用屏蔽电缆、屏蔽罩等设备,阻隔外部电磁干扰。

还可以采用滤波器、隔离器等设备对信号进行处理,消除电磁干扰对系统的影响。

通过以上技术手段的综合应用,可以有效提高DCS控制系统对电磁干扰的抵御能力,保障系统的正常稳定运行。

除了电磁干扰外,物理环境变化也会对DCS控制系统产生一定的影响。

物理环境变化主要包括温度、湿度、气压等因素的变化,这些因素的变化可能会导致系统中的传感器、执行元件的性能产生变化,从而对控制系统的稳定性产生影响。

在特殊工业环境中,如高温、高湿或者腐蚀性环境下,物理环境变化对DCS控制系统的影响尤为突出。

针对物理环境变化对DCS控制系统的影响,可以采取一系列的防护措施。

控制系统的干扰

控制系统的干扰
,有些 干扰是随机的,而有些干扰是确定的 。
分类:内部干扰与外部干扰
内部干扰
指由系统内部元件或部件产生的干扰,如热噪声、电源波动 、机械振动等。这类干扰通常难以消除,但对某些系统来说 ,可以通过优化设计、选用更高质量的元件或部件来降低其 影响。
外部干扰
指由系统外部环境因素引起的干扰,如温度变化、湿度、压 力、光照、电磁噪声等。这类干扰通常难以预测和控制,但 对某些系统来说,可以通过采取适当的防护措施来减轻其影 响。
控制系统的干扰
目录
• 干扰的定义与分类 • 干扰对控制系统的影响 • 控制系统的抗干扰设计 • 干扰抑制技术 • 控制系统干扰实例分析 • 未来控制系统的抗干扰技术展望
01
干扰的定义与分类
定义
干扰是指对控制系统产生不良影响的 各类因素,这些因素可能导致系统输 出量的变化,从而影响系统的稳定性 、准确性和可靠性。
硬件抗干扰设计
电源滤波
通过在电源线路上加装滤波器, 减少电源线上的噪声干扰,保证 控制系统供电的稳定性。
接地设计
合理设计接地系统,降低电磁干 扰和静电干扰的影响,提高控制 系统的抗干扰能力。
信号线保护
选用屏蔽电缆,并采用合适的信 号线布局和走向,以减少外部电 磁场对信号线的干扰。
软件抗干扰设计
数字滤波
调节时间延长
干扰可能使控制系统调节时间延长, 影响系统对变化的响应速度和适应性。
安全影响
安全风险增加
干扰可能导致控制系统出现异常行为,如超调、失控等,增加设备损坏、生产事故等安全风险。
紧急情况处理不当
在紧急情况下,干扰可能导致控制系统无法及时、准确地响应,影响紧急情况的快速处理和应对。
03
控制系统的抗干扰设计

plc信号干扰及其处理方法

plc信号干扰及其处理方法

怎样才能更好解决PLC控制系统应用抗干扰问题1 . 概述随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛。

PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。

自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。

要提高PLC控制系统可靠性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。

2. 电磁干扰源及对系统的干扰是什么?影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。

干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。

其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。

共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。

共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。

共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V 以上。

共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。

差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。

3. PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢?(1) 来自空间的辐射干扰空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。

变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案一、引言变频器是一种广泛应用于工业领域的电力调节设备,它能够改变输入电源的频率和电压,从而控制电动机的转速和运行方式。

然而,变频器在工作过程中会产生一定的电磁干扰,对周围的电子设备和系统造成不利影响。

本文将详细介绍变频器产生的干扰原因及解决方案。

二、干扰原因1. 电磁辐射干扰:变频器内部的电子元件和电路在工作时会产生高频电磁辐射,这些辐射会通过电源线、控制线等传导途径传播到其他设备或者系统,引起干扰。

2. 电磁感应干扰:变频器中的高频电流会在电源线和控制线上产生电磁感应,从而影响周围设备或者系统的正常工作。

3. 电源电压波动干扰:变频器的工作会对电源系统产生一定的负载,导致电源电压波动,进而影响其他设备的正常运行。

三、干扰影响1. 通信干扰:变频器的电磁辐射会对无线通信设备、传感器等产生干扰,导致通信质量下降或者无法正常通信。

2. 控制系统干扰:变频器的电磁感应干扰会对控制系统的传感器、执行器等产生影响,导致控制精度下降或者无法正常控制。

3. 电子设备故障:变频器引起的电源电压波动可能会对其他电子设备的电路稳定性产生影响,导致设备故障或者损坏。

四、解决方案1. 电源滤波器:通过在变频器电源输入端安装滤波器,可以有效地减少电源电压波动对其他设备的影响。

滤波器能够滤除电源中的高频噪声,提供稳定的电源供应。

2. 屏蔽措施:对变频器进行屏蔽处理,包括对电源线、控制线等进行屏蔽,可以减少变频器产生的电磁辐射干扰。

屏蔽材料的选择和布局合理性对屏蔽效果起着重要作用。

3. 地线连接:良好的地线连接可以有效地减少变频器的电磁感应干扰。

在安装变频器时,应确保变频器和其他设备的地线连接良好,减少接地电阻。

4. 滤波器:在变频器的输入端和输出端安装滤波器,可以有效地减少电磁干扰的传导。

输入端滤波器可以减少电源线上的电磁感应干扰,输出端滤波器可以减少对机电的干扰。

5. 策略调整:通过调整变频器的工作策略,如降低输出频率、增加开关频率等,可以减少电磁辐射干扰的产生。

电厂微机控制系统的干扰及软故障处理实例

电厂微机控制系统的干扰及软故障处理实例

产品与应用年第5期6电厂微机控制系统的干扰及软故障处理实例杨献(广西横县西津水力发电厂,广西横县530300)摘要电厂微机控制系统的干扰和软故障问题一直是检修中的难点。

通过对几个实例进行分析讨论,了解和掌握一些解决类似问题的思路,对电厂机组的安全运行,对自动化检修维护工作具有现实的意义。

关键词:微机控制;干扰;软故障;处理1引言随着计算机特别是微型机和控制理论的发展,各种各样的微机控制系统和智能设备应运而生,它们在电厂的普遍应用,在很大程度上提高了电厂自动装置的自动化水平。

但是电厂的工作环境恶劣,电磁干扰非常严重。

这些干扰对微机控制系统和智能设备来说后果往往表现为由于数据或地址的传送出错而导致计算出错或程序出格,引起微机出错或死机,造成控制设备误动或拒动,严重危及机组的安全运行。

电厂微机控制系统、智能设备的干扰和软故障问题一直是检修中的难点,检修维护人员常常不解其中的原因而感到困惑,有时候却无从下手。

通过对西津水电厂微机控制系统的几例干扰和软故障处理的方法进行分析讨论,充分了解和掌握一些解决类似问题的思路,对机组的安全运行,对自动化维护工作具有现实的意义。

2微机控制系统干扰引起的故障处理实例国内外对静态继电器的干扰来源所作的大量研究表明,干扰主要是由端子排从外界引入的浪涌电压和装置内部继电器切换等原因造成的,例如模拟量输入回路串入的共模信号;开关量输入输出回路与外界相连而涌入的浪涌;装置的电源线也会携带干扰信号等等。

一般的干扰信号的频率高、幅度大、前沿陡,因而可以顺利通过各种分布电容的耦合。

对于电厂的微机控制系统和智能设备来说,完全避免电磁干扰是不可能的,但可以通过隔离、屏蔽、接地、滤波等正确的措施来加以保证。

因此,只有对电磁干扰产生的原因进行充分的分析和认识,然后采取相应的抗干扰措施,才能顺利解决一些由干扰引起的故障。

下面是两例这方面的故障处理实例。

2.1实例1:#4机组微机调速器由于干扰引起“电调故障”信号频繁出现的故障处理2005年3月,操作员工作站频繁出现#3机组“电调故障”信号。

微机控制系统中电磁阀和继电器干扰的抑制措施

微机控制系统中电磁阀和继电器干扰的抑制措施

微机控制系统中电磁阀和继电器干扰的抑制措施
微机控制系统中,电磁阀和继电器是常用的执行元件,但它们也可能对系统造成干扰。

本文将介绍一些常见的干扰抑制措施。

1. 电磁阀的抗干扰设计
电磁阀是一种由电磁铁控制的机械阀,通过线圈产生磁场,驱动阀芯动作。

由于线圈内的高频电压及电流,使电磁阀产生EMI干扰。

针对这种干扰,可以采用以下措施:
(1)防护措施:通过外部线圈和屏蔽罩来抵消磁场的影响。

(2)电源噪声抑制:在电源输入过滤器中加入降噪滤波器,
可有效地降低电源线引起的EMI。

(3)降低开关速度:通过调节电流控制电子开关的速度,降
低干扰的发生频率。

2. 继电器的抗干扰设计
继电器是一种将小电流转换为大电流的电子开关装置。

因其工作原理,继电器也可能对系统造成干扰。

以下是一些可行的干扰抑制措施:
(1)选择高品质继电器:高品质继电器可以提高系统的稳定
性和可靠性。

(2)使用反向降噪器:反向降噪器是一种可通过降噪处理来消除继电器干扰的装置。

(3)电磁屏蔽:通过绕制的导线来包裹继电器,以降低其产生的EMI干扰。

(4)避免继电器直接控制电源线:将继电器放在电源后面,避免将大电流的负载直接接到电源线上。

(5)降低开关速度:和电磁阀一样,通过调节电流控制电子开关的速度,也能有效地降低干扰的发生频率。

总体而言,通过科学的抗干扰设计和控制方法,可以有效地减少电磁阀和继电器带来的EMI干扰,在保证系统稳定性和可靠性的同时,达到合理的系统性能。

第11课控制系统中的干扰教案2六下信息科技赣科学技术版

第11课控制系统中的干扰教案2六下信息科技赣科学技术版
- 分析干扰对控制系统性能的影响:学生可能缺乏直观的感受,难以理解干扰对控制系统性能的具体影响。
- 学习干扰的抑制方法:学生可能对抑制干扰的理论和实践方法不够熟悉,需要通过案例和实践来加深理解。
针对以上困难和挑战,教师需要通过生动的案例、互动讨论和实践环节,帮助学生更好地理解和应用控制系统中的干扰知识。
教学反思与总结
在今天《控制系统中的干扰》的教学中,我尽力引导学生从实际生活中发现控制系统的问题,通过案例分析、小组讨论和实验操作,让他们了解和掌握控制系统中的干扰知识。在教学过程中,我注意启发学生思考,培养他们的问题解决能力,但也在一些方面存在不足。
在教学方法上,我发现自己在讲解理论知识时,有时过于枯燥,学生反应较为平淡。未来,我计划引入更多互动元素,如小组竞赛、实际操作等,提高学生的参与度。此外,我也计划让学生更多地进行自主学习,培养他们的独立思考能力。
- 布置教室中的多媒体设备,如投影仪、电脑等,以便教师能够展示和分享教学资源和案例。
教学流程
一、导入新课(用时5分钟)
同学们,今天我们将要学习的是《控制系统中的干扰》这一章节。在开始之前,我想先问大家一个问题:“你们在日常生活中是否遇到过控制系统受到干扰的情况?”(举例说明)这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题,我希望能够引起大家的兴趣和好奇心,让我们一同探索控制系统中的干扰的奥秘。
- 《控制系统发展趋势及其在未来应用的展望》:探讨控制系统的发展趋势,以及在未来应用中的潜在发展方向。
视频资源:
- 《控制系统基本原理及其应用》教学视频:详细讲解控制系统的原理及其应用,帮助学生深入理解控制系统相关知识。
- 《控制系统中的干扰实验演示》视频:展示控制系统实验中出现的干扰现象及其解决方法,帮助学生更好地理解理论知识。
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控制系统干扰基本处理V1.0目录前言 (2)第一章PLC系统干扰的解决办法 (3)一、信号隔离 (3)1.2脉冲变压器隔离 (3)1.3继电器隔离 (4)1.4布线隔离 (4)二、供电系统的隔离 (5)1.5交流供电系统的隔离 (5)1.6.直流供电系统的隔离 (6)第二章伺服系统干扰问题的解决方法 (7)一、伺服干扰的主要途径 (7)(1)来自空间的辐射干扰 (7)(2)来自系统配线的传导干扰 (7)二、解决办法 (7)2.1电气控制柜的设计和安装 (7)2.2电源部分考虑动力变压器选用 (7)2.3接地部分考虑 (8)2.4强电功率线屏蔽层处理 (8)2.5信号线屏蔽层处理 (8)2.6滤波处理 (9)EMI电磁滤波器的使用注意事项 (10)三、感应电及EMI干扰 (11)3.1现象 (11)3.2伺服系统感应电测量 (11)3.3伺服系统感应电及EMI干扰问题解决 (12)前言一般工业控制系统既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分。

为了使两者之间既保持控制信号联系,又要隔绝电气方面的联系,即实行弱电和强电隔离,是保证系统工作稳定,设备与操作人员安全的重要措施。

电气隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来,从而达到隔离现场干扰的目的。

第一章PLC系统干扰的解决办法一、信号隔离信号的隔离目的之一是把引进的干扰通道切断,使测控装置与现场仅保持信号联系,不直接发生电的联系。

工控装置与现场信号之间常用的隔离方式有光电隔离、脉冲变压器隔离、继电器隔离和布线隔离等。

1.1光电隔离光电隔离是由光电耦合器件来完成的。

其输入端配置发光源,输出端配置受光器,因而输入和输出在电气上是完全隔离的。

由于光电耦合器的输入阻抗(100Ω~1kΩ)与一般干扰源的阻抗(105~106Ω)相比较小,因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小,它所能提供的电流并不大,不易使半导体二极管发光。

另外光电耦合器的隔离电阻很大(约1012Ω)、隔离电容很小(约几个pF),所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰,被控设备的各种干扰很难反馈到输入系统。

光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来,或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来,如图1所示。

开关量输入电路接入光电耦合器后,由于光电耦合器的隔离作用,使夹杂在输入开关量中的各种干扰脉冲都被挡在输入回路的一侧。

由于光电耦合器不是将输入侧和输出侧的电信号进行直接耦合,而是以光为媒介进行耦合,具有较高的电气隔离和抗干扰能力。

目前,大多数光电耦合器件的隔离电压都在2.5kV以上,有些器件达到了8kV,既有高压大电流大功率光电耦合器件,又有高速高频光电耦合器件(频率高达10MHz)。

常用的器件如4N25,其隔离电压为5.3kV;6N137,其隔离电压为3kV,频率在10MHz以上。

1.2脉冲变压器隔离脉冲变压器的匝数较少,而且一次绕组和二次绕组分别绕于铁氧体磁芯的两侧,这种工艺使得它的分布电容特小,仅为几个pF,所以可作为脉冲信号的隔离元件。

脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时,不传递直流分量,PLC使用的数字量信号输入/输出的控制设备不要求传递直流分量,因而在工控系统中得到了广泛的应用。

图2是脉冲变压器的应用实例。

电路的外部信号经RC滤波电路和双向稳压管抑制差模噪声干扰,然后输入脉冲变压器的一次侧。

为了防止过高的对称信号击穿电路元件,脉冲变压器的二次侧输出电压被稳压管限幅后进入测控系统内部。

一般地说,脉冲变压器的信号传递频率在1kHz~1MHz之间,新型的高频脉冲变压器的传递频率可达到10MHz。

1.3继电器隔离继电器的线圈和触点没有电气上的联系,因此,可利用继电器的线圈接受信号,利用触点发送和输出控制信号,从而避免强电和弱电信号之间的直接接触,实现了抗干扰隔离。

图3是继电器输出隔离的实例示意图。

在该电路中,通过继电器把低压直流与高压交流隔离开来,使高压交流侧的干扰无法进入低压直流侧。

1.4布线隔离将微弱信号电路与易产生噪声污染的电路分开布线,最基本的要求是信号线路必须和强电控制线路、电源线路分开走线,而且相互间要保持一定的距离。

配线时应区别分开交流线、直流稳压电源线、数字信号线、模拟信号线、感性负载驱动线等。

配线间隔越大,配线越短,则噪声影响越小。

但是,实际设备的内外空间是有限的,配线间隔不可能太大,只要能维持最低限度的间隔距离便可。

二、供电系统的隔离采用1∶1隔离变压器供电是传统的抗干扰措施,对电网尖峰脉冲干扰有很好的效果。

图4是典型的隔离变压器原理图。

它抗干扰的原理是一次侧对高频干扰呈现很高的阻抗,而位于一次、二次绕组之间的金属屏蔽层又阻隔了一、二次侧所产生的分布电容,因此一次绕组只有对屏蔽层的分布电容存在,高频干扰通过这个分布电容而被旁路入地。

1∶1隔变效果的好坏,往往取决于屏蔽层的工艺。

最好选用0.2mm厚的纯铜板材,一次侧、二次侧各加一个屏蔽层。

通常,一次侧的屏蔽层通过一个电容器与二次侧的屏蔽层接到一起,再接到二次侧的地上。

也可以一次侧的屏蔽层接一次侧的地线,二次侧的屏蔽层接二次侧的地线。

并且接地引线的截面积也要大一些好。

1∶1隔变还有效地隔离了接地环路的共模干扰。

1.5交流供电系统的隔离由于交流电网中存在着大量的谐波、雷击浪涌、高频干扰等噪声,所以对由交流电源供电的控制装置和电子电气设备,都应采取抑制来自交流电源干扰的措施。

采用电源隔离变压器,可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰。

但是,普通变压器却不能完全起到抗干扰的作用,这是因为,虽然一次绕组和二次绕组之间是绝缘的,能够阻止一次侧的噪声电压、电流直接传输到二次侧,有隔离作用。

然而,由于分布电容(绕组与铁心之间、绕组之间、层匝之间和引线之间)的存在,交流电网中的噪声会通过分布电容耦合到二次侧。

为了抑制噪声,必须在绕组间加屏蔽层,这样就能有效地抑制噪声,消除干扰,提高设备的电磁兼容性。

图5a、5b所示为不加屏蔽层和加屏蔽层的隔离变压器分布电容的情况。

在图5a中,隔离变压器不加屏蔽层,C12是一次侧和二次侧之间的分布电容,在共模电压U1C的作用下,二次绕组所耦合的共模噪声电压为U2C,C2E是二次侧的对地电容,则从图可知二次侧的共模噪声电压U2C为:U2C=U1C C12/(C12+C2E)在图5b中,隔离变压器加屏蔽层,其中C10、C20分别代表一次侧和二次侧对屏蔽层的分布电容,Z E是屏蔽层的对地阻抗,C2E是二次侧的对地电容,则从图可知二次侧的共模噪声电压U2C为:U2C=〔U1C Z E/(Z E+1/jωC10)〕〔C2E/(C20+C2E)〕由于C2是屏蔽层的对地阻抗,在低频范围内,Z E<<(1/jωC10),所以U2C→0。

由此可见,采取屏蔽措施后,通过隔离变压器的共模噪声电压被大大地削弱了。

图6所示为交流电源抗干扰的综合方案。

为了将测控系统和供电电网电源隔离开,消除因公共电阻引起的耦合,减少负载波动的影响,同时也为了安全,常常在电源变压器和低通滤波器之前增加一个1∶1的隔离变压器。

目前市场上已有专门抑制噪声的隔离变压器(简称NCT),这是一种绕组和变压器整体都有屏蔽层的多层屏蔽变压器。

这类变压器的结构,铁心材料、形状及其线圈位置都比较特殊,它可以切断高频噪声漏磁通和绕组的交链,从而使差模噪声不易感应到二次侧,故这种变压器既能切断共模噪声电压,又能切断差模噪声电压,是比较理想的隔离变压器。

1.6.直流供电系统的隔离当控制装置和电子电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时,它们各自的直流供电电源间也应该相互隔离,其隔离方式如下:第一种是在交流侧使用隔离变压器,如图7a所示;第二种是使用直流电压隔离器(即DC/DC变换器),如图7b所示。

采用了电气隔离的措施以后,绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果,使设备符合电磁兼容性的要求。

第二章伺服系统干扰问题的解决方法一、伺服干扰的主要途径(1)来自空间的辐射干扰对付辐射干扰最为有效的措施就是金属屏蔽。

(2)来自系统配线的传导干扰对付传导干扰的有效措施就是采用电源滤波器、隔离电源、屏蔽电缆、以及合理和可靠的接地来解决问题。

理和可靠的接地来解决问题。

二、解决办法2.1电气控制柜的设计和安装电柜设计必须使用金属材料,在电柜设计时要根据EMC的区域原则合理布局。

将不同的设备规划在不同的区域中,伺服放大器或者变频器尽量靠近安装在柜子的底部,使用接地金属隔离板将区域隔离或者独立安装在金属电柜中,远离PLC等其它电磁干扰小的电气组件。

在金属电柜中电气元器件的安装要根据其安装的要求预留空间,以保证良好的通风和散热,不要阻挡风扇的正常流通。

2.1.1电柜布线电柜中的布线应强弱分开,信号线和动力线要分开走线,24VDC以下规格电缆共享同一个电缆槽。

为避免功率损耗,减少干扰,变频器和伺服驱动器单元到电机动力电缆应使用金属屏蔽层的电缆,且电缆线应该尽量短。

电缆的屏蔽层的电导至少是U/V/W相导线线芯电导的1/10。

电机电缆和其它电缆长距离最小为500mm,应避免长距离平行走线,交叉走线,当控制电缆和电源电缆交叉,应保证90°交叉,同时必须用金属夹子将电缆屏蔽层固定在安装板上。

电柜通风开孔要使用密集金属网格,切口越小越好。

因为狭孔可能在电柜中传导辐射高频信号。

电柜的柜门和电缆的进线口要可靠接地,避免电柜内部的干扰磁场通过屏蔽电缆泄漏出去。

柜门要使用有传导性的密封垫,紧贴柜体。

这些措施在放电加工设备尤为重要。

AC接触器和DC继电器安装要远离I/O部件和信号电缆,并且要使用正确的RC抑制组件和飞轮二极管(续流二极管),减少线圈吸合时噪音污染。

2.2电源部分考虑动力变压器选用伺服系统在1.5KW以下,支持单相AC220V电源输入。

但2KW~7.5KW,就需要AC380/AC220三相动力变压器来提供动力电源。

变压器的隔离在一定程度上也提高了设备的抗干扰能力,对于金属切削加工设备,建议使用三相AC220V动力变压器,因为这样可以减小变压器的容量,一般选择驱动器功率总的1.5~2倍以减少用户电网的波动对加工效果的影响。

当变压器容量不足时,变压器会发热,会影响电机扭力的平稳输出。

除提供伺服系统的动力变压器外,设备可能还需要使用单相AC220V提供上位机工作,如PLC。

我们建议客户增加一台独立的AC220V控制变压器的来提供控制电源,不要和驱动器动力部分使用同一个AC220V电源,因为伺服驱动器产生的噪音有可能会影响PLC的工作。

对于直流DC开关稳压电源可以提供I/O 模组工作或者外部传感器的工作电源,使用这个电源时要考虑足够的容量,至少留有20%的余量。

同时DC电源要有足够的抗冲击能力,以保证负载突变时,维持一个稳定的电压输出,要求变化率不能大于5%。

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