基于屏蔽技術(shù)的華中數(shù)控系統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)
電場(chǎng)屏蔽設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮:一、系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備(伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、電機(jī))金屬外殼可靠接地,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)屏蔽;二、敏感設(shè)備(如數(shù)控裝置等)外殼應(yīng)可靠接地,實(shí)現(xiàn)被動(dòng)屏蔽;三、強(qiáng)電設(shè)備與敏感設(shè)備之間距離盡可能遠(yuǎn),一般在電柜內(nèi),強(qiáng)、弱電設(shè)備盡量保持30cm以上的距離,最小距離為10cm;四、高電壓、大電流動(dòng)力線與信號(hào)線應(yīng)分開(kāi)走線,例如各自使用各自獨(dú)立的線槽等,距離盡可能保持在30cm以上,最小距離為 5~7.5cm,同時(shí)盡量避免平行走線,不能將強(qiáng)電線與信號(hào)線捆扎在一起;五、信號(hào)線應(yīng)盡量靠近地線(或接地平板)或者用地線包圍它; 六、屏蔽電纜既能對(duì)電場(chǎng)起到被動(dòng)屏蔽作用,也能起到主動(dòng)屏蔽作用,條件是屏蔽層接地。
2.2 磁場(chǎng)屏蔽
當(dāng)噪聲源具有低電壓和大電流性能時(shí),其輻射場(chǎng)主要表現(xiàn)為磁場(chǎng),磁場(chǎng)屏蔽是抑制噪聲源和敏感設(shè)備之間由于磁場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的干擾。
2.2.1 磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理
磁場(chǎng)屏蔽主要是依賴高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻對(duì)磁通起到分路的作用,使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大大減弱,圖3說(shuō)明了這一原理。
2.2.2 磁場(chǎng)屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
磁場(chǎng)屏蔽的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮:一、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;二、被屏蔽的物體不要安排在緊靠屏蔽體的位置上,以盡量減少通過(guò)被屏蔽物體體內(nèi)的磁通;三、注意磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體結(jié)構(gòu);四、減少干擾源和敏感電路的環(huán)路面積。最好的辦法是使用雙絞線和屏蔽線,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)之間的距離最近;五、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?。涣?、如有可能,使干擾源的線路與受感應(yīng)線的線路呈直角(或接近直角)布線,這樣可大大降低兩線路間的磁場(chǎng)耦合;七、敏感設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源(強(qiáng)電設(shè)備、變壓器等)布置,距離應(yīng)保持30cm以上。
2.3 電磁場(chǎng)屏蔽
電磁場(chǎng)屏蔽用于抑制噪聲源和敏感設(shè)備距離較遠(yuǎn)時(shí)通過(guò)電磁場(chǎng)耦合產(chǎn)生的干擾。電磁場(chǎng)屏蔽必須同時(shí)屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng),通常采用電阻率小的良導(dǎo)體材料。空間電磁波在入射到金屬體表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射和吸收,電磁能量被大大衰減。從而起到屏蔽作用。
3 結(jié)束語(yǔ)
在經(jīng)濟(jì)全球化和中國(guó)是制造大國(guó)的格局下,在我國(guó)電網(wǎng)質(zhì)量波動(dòng)比較大及為保證數(shù)控機(jī)床在電磁環(huán)境較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度、連續(xù)性使用情況下,本文結(jié)合華中數(shù)控系統(tǒng),敘述了數(shù)控系統(tǒng)電磁兼容性設(shè)計(jì)要求及如何采用屏蔽技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)電磁兼容性。
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