如何處理高速電機(jī)編碼器應(yīng)用中的干擾問(wèn)題呢?
高速電動(dòng)機(jī)編碼器在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,其中在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中作為一些自動(dòng)化設(shè)備的核心部分是高速電動(dòng)機(jī)編碼器的一般應(yīng)用。 高速電動(dòng)機(jī)編碼器的可靠性和穩(wěn)定性直接影響設(shè)備的性能,影響其可靠性和穩(wěn)定性的主要因素之一是抗干擾問(wèn)題,無(wú)錫華爾圣小編今天來(lái)闡述下該干擾問(wèn)題和如何解決干擾問(wèn)題。
一、高速電機(jī)編碼器的干擾現(xiàn)象
在應(yīng)用中,以下主要干擾現(xiàn)象很常見(jiàn)。
1 .控制系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)出指令時(shí),電機(jī)不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。
2 .共享與AC伺服系統(tǒng)相同電源的設(shè)備(顯示器等)沒(méi)有正常工作。
3 .伺服電機(jī)停止,運(yùn)動(dòng)控制器讀取電機(jī)位置時(shí),從電機(jī)端部的高速電機(jī)編碼器反饋的值不規(guī)則地跳躍。
4 .伺服電機(jī)運(yùn)行時(shí),與讀出的高速電機(jī)編碼器的值發(fā)出的指令值不一致,且誤差值隨機(jī)不規(guī)則。
5 .伺服電機(jī)運(yùn)行中,讀取的高速電機(jī)編碼器的值和指令值的差會(huì)穩(wěn)定或周期性地變化。
二、高速電機(jī)編碼器的干擾源分析
干涉運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的路線主要有兩種。
一個(gè)是信號(hào)傳輸線路的噪聲,噪聲通過(guò)與系統(tǒng)相關(guān)的信號(hào)輸入通道、輸出通道進(jìn)入。 二是供電系統(tǒng)的干擾。
信號(hào)傳輸路徑是控制系統(tǒng)或驅(qū)動(dòng)器接收反饋信號(hào)并發(fā)送控制信號(hào)的路徑。 脈沖波在傳輸線路中出現(xiàn)延遲、失真、衰減和信道干擾,因此傳輸中長(zhǎng)線干擾是主要因素。
任何電源或輸電線都有內(nèi)阻,這些內(nèi)阻會(huì)引起電源的噪聲干擾,如果沒(méi)有內(nèi)阻,任何噪聲都會(huì)被電源短路吸收,線路上不會(huì)建立噪聲電壓。 此外,交流伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器本身也是強(qiáng)干擾源,可以通過(guò)電源對(duì)其他設(shè)備施加干擾。
三、高速電機(jī)編碼器的抗干擾對(duì)策
1 .供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)
(1)執(zhí)行電源包的供電,例如將執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源和控制電源分離,防止設(shè)備間的干擾。
(2)即使使用噪聲濾波器,也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)其他設(shè)備的干擾。 這個(gè)對(duì)策可以有效地抑制這幾個(gè)噪聲現(xiàn)象。
(3)采用絕緣變壓器,高頻噪聲通過(guò)變壓器主要不是初級(jí)繞組的互感耦合,而是初級(jí)寄生電容耦合,所以用屏蔽層將絕緣變壓器的初級(jí)級(jí)間絕緣,減少其分布電容,防止共模干擾的能力
2 .信號(hào)傳輸線路的抗干擾設(shè)計(jì)
(1)光電耦合分離對(duì)策
在長(zhǎng)距離傳輸中,可以使用光電耦合器,將控制系統(tǒng)和輸入通道、輸出通道以及伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入輸出通道切斷電路之間的連接。 如果電路不采用光電分離,外部的尖峰噪聲信號(hào)會(huì)進(jìn)入系統(tǒng),或者直接進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)裝置,會(huì)發(fā)生第1噪聲現(xiàn)象。(2)雙絞線屏蔽線長(zhǎng)線傳輸
信號(hào)在傳輸中受到電場(chǎng)、磁場(chǎng)、接地阻抗等干擾因素的影響,通過(guò)采用接地屏蔽線可以降低電場(chǎng)的干擾。 雙絞線電纜與同軸電纜相比頻帶差,但波阻抗高,抗共模噪聲,可以抵消各小鏈路的電磁感應(yīng)噪聲。 另外,長(zhǎng)距離傳輸一般采用差動(dòng)信號(hào)傳輸,提高抗干擾性能。 使用雙絞線的長(zhǎng)線傳輸可以有效地抑制di二、三、四種干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(3)接地
通過(guò)接地,可以消除接地線中流過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的噪聲電壓。 不僅使伺服系統(tǒng)接地,信號(hào)屏蔽線也接地,防止靜電感應(yīng)和電磁干擾。 如果接地不正確,可能會(huì)發(fā)生di二種噪聲現(xiàn)象。
如上所述,高速電動(dòng)機(jī)編碼器的噪聲源主要有兩種,同樣的噪聲對(duì)策也有兩種,有供電系統(tǒng)的噪聲對(duì)策設(shè)計(jì)和信號(hào)傳輸路徑的噪聲對(duì)策設(shè)計(jì)。
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