现场氩弧焊机干扰伺服系统的处理方法

在我们的伺服应用中，经常会遇到干扰问题，导致不可预知的故障或警报，使伺服不能以指定的方式正常工作，甚至烧毁驱动器，并且问题的原因更难消除。在查阅相关资料和处理工作中干扰问题的一些经验后，结合氩弧焊机最近遇到的干扰问题，探讨如何处理干扰。

一、应用背景

在我们的伺服系统应用中，经常会遇到干扰问题，导致不可预知的故障或警报，使伺服系统不能以指定的方式正常工作，甚至烧毁驱动器，并且问题的原因也很难消除。在查阅相关资料和处理工作中干扰问题的一些经验后，结合氩弧焊机最近遇到的干扰问题，探讨如何处理干扰。

二、氩弧焊机产生的干扰源

氩弧焊机采用高频引弧。在引弧过程中，在钨电极的端部与焊接表面之间保持一定的小间隙，然后接通高频振荡器脉冲引弧电路，使间隙击穿放电，引燃电弧，产生高压电击穿。其次是大电流传导和稳定电弧。当钨极氩弧焊机采用高频引弧时，由于焊机采用几十万Hz的频率和几千伏的高频高压穿透气隙，高频引弧强。我是一个圆弧。谐波干扰源。弧焊逆变电源本质上是一种用于电网的大整流电源。由于电力电子元件在换向过程中产生非常陡峭的脉冲，因此会产生严重的谐波干扰。逆变器的输入电流是一个锐角波，这使得电网包含很多高次谐波。电压谐波与电流谐波之间存在严重的相移，导致焊机的功率因数非常低。

三、处理干扰的措施

在这种情况下，氩弧焊机电源与伺服驱动电源分开供电。氩弧焊机的电源由隔离变压器隔离。伺服电源电缆套在扼流圈中，送至有源电力滤波器。滤波后，将其发送到开关电源。伺服驱动器的电源和控制电源分别由两个开关电源供电，并且分别在驱动器前设置扼流圈。驱动电源和控制（编码器）电源都连接到屏蔽电缆上，确保单端可靠接地。

应用场地干扰源

1. 空间辐射干扰

空间辐射电磁场主要由电网、闪电、无线电广播和雷达产生，通常称为辐射干扰。这种影响主要取决于两条路径：一条是直接辐射到内部伺服，引起电路干扰；另一条是辐射到伺服通信网络，这是由通信线路引起的。这种干扰的概率相对较小，通常通过提供屏蔽电缆来保护。

2. 外部引线干扰

这种类型的干扰主要是由功率和信号线产生的，通常被称为传导干扰。这种干扰在中国工业现场更为严重，主要有以下三类：

第一种类型是来自电源的干扰。实践证明，伺服控制系统由于电源引入的干扰而出现故障的情况很多，通常通过增加电压调节器等来解决。

第二类是从信号线引入的干扰。关于这种干扰有两种主要的信息方式：一种是通过发射机的电源或共享信号表的电源的电网干扰，这种干扰经常被忽略；另一种是信号线受到空间电磁半径的干扰。也就是说，信号线的外部感应干扰，往往是非常严重的。由信号引起的干扰可导致板组件的异常操作，这将在严重情况下导致组件损坏。对于隔离性能差的系统，信号也会相互干扰，导致公共系统总线回流，导致逻辑数据改变、误操作和崩溃。控制系统由于信号干扰的引入而损坏，对内部元件造成很大的损坏。这种干扰经常出现在信号距离较长的应用场合，并且通常采用增加继电器隔离的方法来屏蔽感应电压，解决干扰问题。

第三类来自接地系统混沌的干扰。众所周知，它是提高电子设备抗干扰的有效手段之一。正确的接地不仅可以抑制设备的外部干扰，而且错误的接地会引入严重的干扰信号，使系统不能正常工作。一般来说，控制系统的接地包括系统接地、屏蔽接地、交流接地和保护接地。当接地系统为混沌状态时，对伺服系统的干扰主要是各接地点电位分布的不均匀，且不同接地点之间存在接地电位。不良，造成接地回路电流，影响系统正常运行。例如，电缆屏蔽层的两端A和B接地，并且存在地电位差，并且电流流过屏蔽层。当发生雷击等异常情况时，接地电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和接地可以构成闭合环路。在变化的磁场作用下，在屏蔽层中可能出现感应电流来干扰信号环。如果系统接地和其他接地处理混淆，产生的接地环流可能在接地线上产生不平等的电位分布，从而影响伺服电路的正常工作。解决这种干扰的关键是区分接地方式，为系统提供良好的接地性能。

3. 系统内的干扰

主要由系统内部元件与电路之间的相互电磁辐射引起，如逻辑电路的相互辐射、模拟接地与逻辑接地之间的相互作用以及元件之间的失配。这是控制器制造商在系统内部的电磁兼容性设计的一部分，这在成熟的系统中很少见。干扰处理措施

1. 添加过滤器和反应器

滤波是抑制传导干扰的一种方法。将滤波器连接到电力输入端子可以抑制从电网到电路本身的噪声，还可以抑制由电路产生并反馈到电网的干扰。电源滤波器作为抑制电力线传导干扰的重要部件，在设备或系统的电磁兼容设计中起着极其重要的作用。它不仅抑制了传输线上传导的干扰，而且对传输线上的辐射发射具有显著的抑制作用。所有线路滤波器必须接地，因为当接地时滤波器的共模旁路电容必须是有源的。接地的一般方法是，除了将过滤器连接到金属外壳之外，还用较粗的电线将过滤器外壳连接到设备的接地点。接地阻抗越低，滤波效果越好。过滤器应尽可能靠近电源入口安装。滤波器的输入和输出应尽可能保持，以避免来自直接耦合到输出的输入的干扰信号。

2. 安装隔离变压器

隔离变压器的初级电压是电网电压，电网电压是地球的电压，并且隔离变压器的次级电压没有连接到地球。如果线圈比为1:1，则两侧的电流相同，并且执行电气隔离，可以消除部分谐波，并且有效地降低零地电压。

3. 外屏蔽线

屏蔽是解决辐射干扰问题的重要而有效的手段，其目的是切断电磁波的传播路径。大多数辐射干扰问题可以通过电磁屏蔽来解决。通过电磁屏蔽解决电磁干扰问题不会影响电路的正常运行。控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行，关系到系统的可靠性。它直接影响到企业的生产效率以及设备的安全经济运行。随着工业设备自动化程度的不断提高，控制技术问题也不容忽视。有效地防止干扰可以提高系统的可靠性，使设备运行更加稳定。