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影響電火花加工精度的干擾源（二）
閱讀：582 發(fā)布時(shí)間：2014-10-22
前一章我們說(shuō)到了電火花機(jī)感染產(chǎn)生的原因，那么這一章我們來(lái)說(shuō)說(shuō)如何防止干擾源對(duì)電火花機(jī)的干擾。這些措施主要包括屏蔽、隔離、濾波、接地和軟件處理等。下面我們來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)這些措施。
1、屏蔽技術(shù):屏蔽是目前采用zui多也是zui有效的一種方式。屏蔽技術(shù)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(lái)，使屏蔽體內(nèi)外的場(chǎng)相互隔離，切斷電磁輻射信號(hào)，以保護(hù)被屏蔽體免受干擾，屏蔽分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽及電磁屏蔽。在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)，對(duì)于電場(chǎng)干擾時(shí)，系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備金屬外殼（伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器、驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)等）可靠接地實(shí)現(xiàn)主動(dòng)屏蔽；敏感設(shè)備如智能糾錯(cuò)裝置等外殼應(yīng)可靠接地，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)屏蔽；強(qiáng)電設(shè)備與敏感設(shè)備之間距離盡可能遠(yuǎn)；高電壓大電流動(dòng)力線與信號(hào)線應(yīng)分開(kāi)走線，選用帶屏蔽層的電纜，對(duì)于磁場(chǎng)干擾，選用高導(dǎo)磁率的材料，如玻莫合金等，并適當(dāng)增加屏蔽體的壁厚；用雙絞線和屏蔽線，讓信號(hào)線與接地線或載流回線扭絞在一起，以便使信號(hào)與接地或載流回線之間的距離zui近；增大線間的距離，使得干擾源與受感應(yīng)的線路之間的互感盡可能地小；敏感設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源強(qiáng)電設(shè)備變壓器等。
2、隔離技術(shù):隔離就是用隔離元器件將干擾源隔離，以防干擾竄入設(shè)備，保證電火花機(jī)床的正常運(yùn)行。常見(jiàn)的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。
（1）光電隔離:光電隔離能有效地抑制系統(tǒng)噪聲，消除接地回路的干擾。在智能糾錯(cuò)系統(tǒng)的輸入和輸出端，用光耦作接口，對(duì)信號(hào)及噪聲進(jìn)行隔離；在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路中，用光耦來(lái)把控制電路和馬達(dá)高壓電路隔離開(kāi)。
（2）變壓器隔離是一種用得相當(dāng)廣泛的電源線抗干擾元件，它zui基本的作用是實(shí)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(lái)的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾，同時(shí)隔離變壓器對(duì)于抗共模干擾也有一定作用。隔離變壓器對(duì)瞬變脈沖串和雷擊浪涌*起到很好的抑制作用，對(duì)于交流信號(hào)的傳輸，一般使用變壓器隔離干擾信號(hào)的辦法。
（3）繼電器隔離，繼電器的線圈和觸點(diǎn)之間沒(méi)有電氣上的。因此，可以利用繼電器的線圈接受電氣信號(hào)，而用觸點(diǎn)發(fā)送和輸出信號(hào)，從而避免強(qiáng)電和弱電信號(hào)之間的直接，實(shí)現(xiàn)了抗干擾隔離。
3、波技術(shù):濾波技術(shù)是抑制干擾的一種有效措施。濾波器是由集總參數(shù)R、L、C構(gòu)成等效電路。具有分離信號(hào)、抑制干擾、阻抗變換與阻抗匹配和延遲信號(hào)等功能。采用濾波器可以很好的濾波設(shè)備電路中的有害成分，提高設(shè)備的可靠性。在數(shù)控機(jī)床上，為了抑制高頻對(duì)智能控制裝置的干擾?？刹捎玫屯V波器濾除電路中的高頻成分，改善電源質(zhì)量。對(duì)于各類觸點(diǎn)或開(kāi)關(guān)，在閉合或斷開(kāi)瞬間因觸點(diǎn)抖動(dòng)所引起的干擾，抑制感性負(fù)載在切斷電源瞬間所產(chǎn)生的反向勢(shì)，可以采用阻容濾波來(lái)排除，這樣可以將電感線圈的磁場(chǎng)釋放出來(lái)的能力，轉(zhuǎn)化為電容器電場(chǎng)的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，以降低能耗。采用L-C濾波器則會(huì)降低負(fù)載阻抗，從而增加濾波效果，發(fā)揮濾波器的作用，降低干擾。
4、接地處理:將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個(gè)公共參考點(diǎn)（大地）實(shí)現(xiàn)低阻抗的連接，稱之謂接地。接地的方式主要有:保護(hù)接地、工作接地、屏蔽接地。接地的目的有兩個(gè):一是為了減小干擾；二是為了人身安全。為了降低安全事故的發(fā)生，安全接地保護(hù)接地端子與電氣設(shè)備的機(jī)殼底盤等應(yīng)實(shí)現(xiàn)良好的搭接，做到真正的和大地相連。在數(shù)控機(jī)床的電柜中，接地排厚度不得低于3mm（銅板），接入大地的接地電阻應(yīng)小4歐姆；系統(tǒng)內(nèi)的保護(hù)地線，應(yīng)用盡量粗和短的黃綠雙色線連接到接地排上，并且避免構(gòu)成環(huán)路；可以減少與其他設(shè)備的相互電磁干擾。為了避免數(shù)控機(jī)床在工作過(guò)程中的共地線阻抗干擾和地環(huán)路干擾以及共模電流輻射干擾發(fā)生，工作接地極為重要。工作接地方式有浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。
5、軟件抗干擾:用軟件來(lái)識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)，并濾除干擾信號(hào)的方法，稱為軟件濾波。一般通過(guò)信號(hào)時(shí)間、空間和屬性來(lái)判斷是有用信號(hào)還是干擾信號(hào)。當(dāng)電磁干擾使數(shù)控系統(tǒng)的程序跑飛時(shí)，抗干擾軟件能夠幫助系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
主要就為以上幾點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)也決定著其有一定的漏洞，所以處理好這些漏洞十分的重要。
1、屏蔽技術(shù):屏蔽是目前采用zui多也是zui有效的一種方式。屏蔽技術(shù)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(lái)，使屏蔽體內(nèi)外的場(chǎng)相互隔離，切斷電磁輻射信號(hào)，以保護(hù)被屏蔽體免受干擾，屏蔽分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽及電磁屏蔽。在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)，對(duì)于電場(chǎng)干擾時(shí)，系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備金屬外殼（伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器、驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)等）可靠接地實(shí)現(xiàn)主動(dòng)屏蔽；敏感設(shè)備如智能糾錯(cuò)裝置等外殼應(yīng)可靠接地，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)屏蔽；強(qiáng)電設(shè)備與敏感設(shè)備之間距離盡可能遠(yuǎn)；高電壓大電流動(dòng)力線與信號(hào)線應(yīng)分開(kāi)走線，選用帶屏蔽層的電纜，對(duì)于磁場(chǎng)干擾，選用高導(dǎo)磁率的材料，如玻莫合金等，并適當(dāng)增加屏蔽體的壁厚；用雙絞線和屏蔽線，讓信號(hào)線與接地線或載流回線扭絞在一起，以便使信號(hào)與接地或載流回線之間的距離zui近；增大線間的距離，使得干擾源與受感應(yīng)的線路之間的互感盡可能地小；敏感設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源強(qiáng)電設(shè)備變壓器等。
2、隔離技術(shù):隔離就是用隔離元器件將干擾源隔離，以防干擾竄入設(shè)備，保證電火花機(jī)床的正常運(yùn)行。常見(jiàn)的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。
（1）光電隔離:光電隔離能有效地抑制系統(tǒng)噪聲，消除接地回路的干擾。在智能糾錯(cuò)系統(tǒng)的輸入和輸出端，用光耦作接口，對(duì)信號(hào)及噪聲進(jìn)行隔離；在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路中，用光耦來(lái)把控制電路和馬達(dá)高壓電路隔離開(kāi)。
（2）變壓器隔離是一種用得相當(dāng)廣泛的電源線抗干擾元件，它zui基本的作用是實(shí)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(lái)的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾，同時(shí)隔離變壓器對(duì)于抗共模干擾也有一定作用。隔離變壓器對(duì)瞬變脈沖串和雷擊浪涌*起到很好的抑制作用，對(duì)于交流信號(hào)的傳輸，一般使用變壓器隔離干擾信號(hào)的辦法。
（3）繼電器隔離，繼電器的線圈和觸點(diǎn)之間沒(méi)有電氣上的。因此，可以利用繼電器的線圈接受電氣信號(hào)，而用觸點(diǎn)發(fā)送和輸出信號(hào)，從而避免強(qiáng)電和弱電信號(hào)之間的直接，實(shí)現(xiàn)了抗干擾隔離。
3、波技術(shù):濾波技術(shù)是抑制干擾的一種有效措施。濾波器是由集總參數(shù)R、L、C構(gòu)成等效電路。具有分離信號(hào)、抑制干擾、阻抗變換與阻抗匹配和延遲信號(hào)等功能。采用濾波器可以很好的濾波設(shè)備電路中的有害成分，提高設(shè)備的可靠性。在數(shù)控機(jī)床上，為了抑制高頻對(duì)智能控制裝置的干擾?？刹捎玫屯V波器濾除電路中的高頻成分，改善電源質(zhì)量。對(duì)于各類觸點(diǎn)或開(kāi)關(guān)，在閉合或斷開(kāi)瞬間因觸點(diǎn)抖動(dòng)所引起的干擾，抑制感性負(fù)載在切斷電源瞬間所產(chǎn)生的反向勢(shì)，可以采用阻容濾波來(lái)排除，這樣可以將電感線圈的磁場(chǎng)釋放出來(lái)的能力，轉(zhuǎn)化為電容器電場(chǎng)的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，以降低能耗。采用L-C濾波器則會(huì)降低負(fù)載阻抗，從而增加濾波效果，發(fā)揮濾波器的作用，降低干擾。
4、接地處理:將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個(gè)公共參考點(diǎn)（大地）實(shí)現(xiàn)低阻抗的連接，稱之謂接地。接地的方式主要有:保護(hù)接地、工作接地、屏蔽接地。接地的目的有兩個(gè):一是為了減小干擾；二是為了人身安全。為了降低安全事故的發(fā)生，安全接地保護(hù)接地端子與電氣設(shè)備的機(jī)殼底盤等應(yīng)實(shí)現(xiàn)良好的搭接，做到真正的和大地相連。在數(shù)控機(jī)床的電柜中，接地排厚度不得低于3mm（銅板），接入大地的接地電阻應(yīng)小4歐姆；系統(tǒng)內(nèi)的保護(hù)地線，應(yīng)用盡量粗和短的黃綠雙色線連接到接地排上，并且避免構(gòu)成環(huán)路；可以減少與其他設(shè)備的相互電磁干擾。為了避免數(shù)控機(jī)床在工作過(guò)程中的共地線阻抗干擾和地環(huán)路干擾以及共模電流輻射干擾發(fā)生，工作接地極為重要。工作接地方式有浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。
5、軟件抗干擾:用軟件來(lái)識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)，并濾除干擾信號(hào)的方法，稱為軟件濾波。一般通過(guò)信號(hào)時(shí)間、空間和屬性來(lái)判斷是有用信號(hào)還是干擾信號(hào)。當(dāng)電磁干擾使數(shù)控系統(tǒng)的程序跑飛時(shí)，抗干擾軟件能夠幫助系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
主要就為以上幾點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)也決定著其有一定的漏洞，所以處理好這些漏洞十分的重要。