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技術(shù)文章
影響電火花加工精度的干擾源（二）
閱讀：576 發(fā)布時間：2014-10-22
前一章我們說到了電火花機(jī)感染產(chǎn)生的原因，那么這一章我們來說說如何防止干擾源對電火花機(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。下面我們來簡單說說這些措施。
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，使屏蔽體內(nèi)外的場相互隔離，切斷電磁輻射信號，以保護(hù)被屏蔽體免受干擾，屏蔽分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁屏蔽。在實(shí)際工程應(yīng)用時，對于電場干擾時，系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備金屬外殼（伺服驅(qū)動器、變頻器、驅(qū)動器、開關(guān)電源、電機(jī)等）可靠接地實(shí)現(xiàn)主動屏蔽；敏感設(shè)備如智能糾錯裝置等外殼應(yīng)可靠接地，實(shí)現(xiàn)被動屏蔽；強(qiáng)電設(shè)備與敏感設(shè)備之間距離盡可能遠(yuǎn)；高電壓大電流動力線與信號線應(yīng)分開走線，選用帶屏蔽層的電纜，對于磁場干擾，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，讓信號線與接地線或載流回線扭絞在一起，以便使信號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??；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。在智能糾錯系統(tǒng)的輸入和輸出端，用光耦作接口，對信號及噪聲進(jìn)行隔離；在電機(jī)驅(qū)動控制電路中，用光耦來把控制電路和馬達(dá)高壓電路隔離開。
（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)路電流帶來的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾，同時隔離變壓器對于抗共模干擾也有一定作用。隔離變壓器對瞬變脈沖串和雷擊浪涌*起到很好的抑制作用，對于交流信號的傳輸，一般使用變壓器隔離干擾信號的辦法。
（3）繼電器隔離，繼電器的線圈和觸點(diǎn)之間沒有電氣上的。因此，可以利用繼電器的線圈接受電氣信號，而用觸點(diǎn)發(fā)送和輸出信號，從而避免強(qiáng)電和弱電信號之間的直接，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、抑制干擾、阻抗變換與阻抗匹配和延遲信號等功能。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。對于各類觸點(diǎn)或開關(guān)，在閉合或斷開瞬間因觸點(diǎn)抖動所引起的干擾，抑制感性負(fù)載在切斷電源瞬間所產(chǎn)生的反向勢，可以采用阻容濾波來排除，這樣可以將電感線圈的磁場釋放出來的能力，轉(zhuǎn)化為電容器電場的能量儲存起來，以降低能耗。采用L-C濾波器則會降低負(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: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:用軟件來識別有用信號和干擾信號，并濾除干擾信號的方法，稱為軟件濾波。一般通過信號時間、空間和屬性來判斷是有用信號還是干擾信號。當(dāng)電磁干擾使數(shù)控系統(tǒng)的程序跑飛時，抗干擾軟件能夠幫助系統(tǒng)自動恢復(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，使屏蔽體內(nèi)外的場相互隔離，切斷電磁輻射信號，以保護(hù)被屏蔽體免受干擾，屏蔽分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁屏蔽。在實(shí)際工程應(yīng)用時，對于電場干擾時，系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備金屬外殼（伺服驅(qū)動器、變頻器、驅(qū)動器、開關(guān)電源、電機(jī)等）可靠接地實(shí)現(xiàn)主動屏蔽；敏感設(shè)備如智能糾錯裝置等外殼應(yīng)可靠接地，實(shí)現(xiàn)被動屏蔽；強(qiáng)電設(shè)備與敏感設(shè)備之間距離盡可能遠(yuǎn)；高電壓大電流動力線與信號線應(yīng)分開走線，選用帶屏蔽層的電纜，對于磁場干擾，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，讓信號線與接地線或載流回線扭絞在一起，以便使信號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??；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。在智能糾錯系統(tǒng)的輸入和輸出端，用光耦作接口，對信號及噪聲進(jìn)行隔離；在電機(jī)驅(qū)動控制電路中，用光耦來把控制電路和馬達(dá)高壓電路隔離開。
（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)路電流帶來的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾，同時隔離變壓器對于抗共模干擾也有一定作用。隔離變壓器對瞬變脈沖串和雷擊浪涌*起到很好的抑制作用，對于交流信號的傳輸，一般使用變壓器隔離干擾信號的辦法。
（3）繼電器隔離，繼電器的線圈和觸點(diǎn)之間沒有電氣上的。因此，可以利用繼電器的線圈接受電氣信號，而用觸點(diǎn)發(fā)送和輸出信號，從而避免強(qiáng)電和弱電信號之間的直接，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、抑制干擾、阻抗變換與阻抗匹配和延遲信號等功能。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。對于各類觸點(diǎn)或開關(guān)，在閉合或斷開瞬間因觸點(diǎn)抖動所引起的干擾，抑制感性負(fù)載在切斷電源瞬間所產(chǎn)生的反向勢，可以采用阻容濾波來排除，這樣可以將電感線圈的磁場釋放出來的能力，轉(zhuǎn)化為電容器電場的能量儲存起來，以降低能耗。采用L-C濾波器則會降低負(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: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:用軟件來識別有用信號和干擾信號，并濾除干擾信號的方法，稱為軟件濾波。一般通過信號時間、空間和屬性來判斷是有用信號還是干擾信號。當(dāng)電磁干擾使數(shù)控系統(tǒng)的程序跑飛時，抗干擾軟件能夠幫助系統(tǒng)自動恢復(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。