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如何處理高速電機編碼器應(yīng)用中的干擾問題呢?

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高速電動機編碼器在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,其中在運動控制系統(tǒng)中作為一些自動化設(shè)備的核心部分是高速電動機編碼器的一般應(yīng)用。 高速電動機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題,無錫華爾圣小編今天來闡述下該干擾問題和如何解決干擾問題。

一、高速電機編碼器的干擾現(xiàn)象

在應(yīng)用中,以下主要干擾現(xiàn)象很常見。

1 .控制系統(tǒng)沒有發(fā)出指令時,電機不規(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)沒有正常工作。

3 .伺服電機停止,運動控制器讀取電機位置時,從電機端部的高速電機編碼器反饋的值不規(guī)則地跳躍。

4 .伺服電機運行時,與讀出的高速電機編碼器的值發(fā)出的指令值不一致,且誤差值隨機不規(guī)則。

5 .伺服電機運行中,讀取的高速電機編碼器的值和指令值的差會穩(wěn)定或周期性地變化。

二、高速電機編碼器的干擾源分析

干涉運動控制系統(tǒng)的路線主要有兩種。

一個是信號傳輸線路的噪聲,噪聲通過與系統(tǒng)相關(guān)的信號輸入通道、輸出通道進入。 二是供電系統(tǒng)的干擾。

信號傳輸路徑是控制系統(tǒng)或驅(qū)動器接收反饋信號并發(fā)送控制信號的路徑。 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)阻會引起電源的噪聲干擾,如果沒有內(nèi)阻,任何噪聲都會被電源短路吸收,線路上不會建立噪聲電壓。 此外,交流伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器本身也是強干擾源,可以通過電源對其他設(shè)備施加干擾。

三、高速電機編碼器的抗干擾對策

1 .供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計

(1)執(zhí)行電源包的供電,例如將執(zhí)行電機的驅(qū)動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)動器對其他設(shè)備的干擾。 這個對策可以有效地抑制這幾個噪聲現(xiàn)象。

(3)采用絕緣變壓器,高頻噪聲通過變壓器主要不是初級繞組的互感耦合,而是初級寄生電容耦合,所以用屏蔽層將絕緣變壓器的初級級間絕緣,減少其分布電容,防止共模干擾的能力

2 .信號傳輸線路的抗干擾設(shè)計

(1)光電耦合分離對策

在長距離傳輸中,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會進入系統(tǒng),或者直接進入伺服驅(qū)動裝置,會發(fā)生第1噪聲現(xiàn)象。(2)雙絞線屏蔽線長線傳輸

信號在傳輸中受到電場、磁場、接地阻抗等干擾因素的影響,通過采用接地屏蔽線可以降低電場的干擾。 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,長距離傳輸一般采用差動信號傳輸,提高抗干擾性能。 使用雙絞線的長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

通過接地,可以消除接地線中流過電流時產(chǎn)生的噪聲電壓。 不僅使伺服系統(tǒng)接地,信號屏蔽線也接地,防止靜電感應(yīng)和電磁干擾。 如果接地不正確,可能會發(fā)生di二種噪聲現(xiàn)象。

如上所述,高速電動機編碼器的噪聲源主要有兩種,同樣的噪聲對策也有兩種,有供電系統(tǒng)的噪聲對策設(shè)計和信號傳輸路徑的噪聲對策設(shè)計。

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