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作者：沈春波單位：自貢市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所

機(jī)床包含全部的電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、各種開(kāi)關(guān)等。它們是實(shí)現(xiàn)各種機(jī)床操作的執(zhí)行者和各種機(jī)床狀態(tài)的報(bào)告者。電動(dòng)機(jī)按照用途可以分為主軸與伺服電動(dòng)機(jī)。主軸電動(dòng)機(jī)是主軸驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力源，主軸電動(dòng)機(jī)可以使用一般的異步三相電動(dòng)機(jī)和專門(mén)數(shù)控機(jī)床廠生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)；伺服電動(dòng)機(jī)是工作臺(tái)和刀架的動(dòng)力源，伺服電動(dòng)機(jī)具有的調(diào)速功能要比主軸電動(dòng)機(jī)要求高，一般異步三相電動(dòng)機(jī)無(wú)法勝任。

通常需要由集裝主軸與電動(dòng)機(jī)的脈沖編碼器來(lái)完成速度測(cè)量。它將電動(dòng)機(jī)實(shí)際具有的轉(zhuǎn)速匹配電壓數(shù)值輸送給伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成為反饋速度信號(hào)，與電壓數(shù)值具有的速度指令進(jìn)行比較，進(jìn)而對(duì)速度實(shí)現(xiàn)精確控制。常見(jiàn)的脈沖編碼器故障是內(nèi)臟、電壓不足與斷線。

測(cè)量位置通常使用光柵尺。它們主要是對(duì)運(yùn)行中的機(jī)床坐標(biāo)軸具有的實(shí)際位置組織直接或者間接的測(cè)量，將測(cè)量數(shù)值提供給CNC并且使指令位移坐標(biāo)軸到達(dá)指定的位置，進(jìn)而精確控制位置。常見(jiàn)的光柵尺故障包含臟與斷線。

數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中存在的干擾因素

數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)所處的工作環(huán)境，產(chǎn)生一些由于各種因素引發(fā)的電磁干擾信號(hào)，利用特定的途徑將這些信號(hào)輸入電氣控制系統(tǒng)。能夠憑借各種傳播干擾源的重要途徑，見(jiàn)那個(gè)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)具有的干擾劃分為兩種，一種是控制系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的各種干擾，另一種是控制系統(tǒng)外部產(chǎn)生的各種干擾。電氣控制系統(tǒng)中具有的控制模塊之間產(chǎn)生的各種干擾一般是通過(guò)繼電器、開(kāi)關(guān)等裝置引起的。可以通過(guò)控制系統(tǒng)中的通道進(jìn)行干擾，利用空間與供電系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾形式迅速接入數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的控制系統(tǒng)模塊之中。對(duì)接觸器實(shí)行的操作可以產(chǎn)生兩種干擾信號(hào)，一種是在母線上存在的接觸器通過(guò)開(kāi)、合觸點(diǎn)引起的各種頻率分量的振蕩波，母線相當(dāng)于天線，在附近空間中輻射暫態(tài)電磁場(chǎng)產(chǎn)生的能量，在控制系統(tǒng)模塊中出現(xiàn)了干擾。該種形式的干擾等同于開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的干擾及其所攜帶的負(fù)載模式的大小功率，一般狀況下，變壓器出現(xiàn)的較大功率將會(huì)造成更大的強(qiáng)度；另一種是在接觸器上的圓通制線、線圈兩端產(chǎn)生的過(guò)電壓，通過(guò)繼電器發(fā)生的輸出以及電源線進(jìn)入電氣控制系統(tǒng)。除此之外，存在于電氣控制系統(tǒng)中的其他信號(hào)，可以經(jīng)過(guò)電源線的傳輸與耦合電磁空間等模式干擾電氣控制系統(tǒng)。最后是電氣控制系統(tǒng)的外部環(huán)境，比如電流與電弧產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)和交變的電磁場(chǎng)，以及較大功率的雷電與變頻器等，傳播這些干擾的主要途徑是電磁空間耦合。

數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的電氣隔離技術(shù)

1干擾信號(hào)控制的電氣隔離

1.1光電耦合的隔離技術(shù)光電隔離電路通常是指利用光傳送信號(hào)，分別隔離輸入和輸出電路。充分發(fā)揮抑制干擾信號(hào)的功能，合理消除在接地回路中產(chǎn)生的干擾，并且極快做出響應(yīng)動(dòng)作、較長(zhǎng)的壽命和較小的體積等特點(diǎn)，經(jīng)常在強(qiáng)弱電接口電路中應(yīng)用。光電隔離主要是通過(guò)光電耦合器件實(shí)施完成。將發(fā)光源配置在輸入端，在輸出端則安置受光器，在電氣輸入與輸出是完全隔離的。光電耦合器主要隔離內(nèi)部電路和輸入信號(hào)，或者將外部電路和內(nèi)部輸出信號(hào)進(jìn)行隔離。連接開(kāi)關(guān)輸入電路與光電耦合裝置以后，由于光電耦合裝置發(fā)揮的隔離功能，致使其擁有的脈沖各類(lèi)干擾完全被阻截在一側(cè)的輸入回路上。光電耦合裝置不能對(duì)輸入和輸出位置的電信號(hào)直接實(shí)行耦合，二是以光作為介質(zhì)進(jìn)行耦合，具有較強(qiáng)的電氣干擾隔離控制能力。在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，由于被測(cè)控系統(tǒng)與設(shè)備之間會(huì)遭遇一定的干擾，致使信號(hào)在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生畸變或者失真。此外，應(yīng)用遠(yuǎn)距離設(shè)備傳輸電纜信號(hào)，常常由于設(shè)備之間產(chǎn)生的地線電位差，出現(xiàn)電流地環(huán)路現(xiàn)象，引起干擾差模電壓。為了能夠強(qiáng)化傳輸中具有的可靠性，可以應(yīng)用光電耦合技術(shù)實(shí)施隔離，將電路中存在的連接電氣分別實(shí)行隔開(kāi)，保證他們之間的獨(dú)立性，切斷有可能產(chǎn)生的環(huán)路，提高電路中存在的抗干擾性。

1.2脈沖變壓器具有的隔離技術(shù)脈沖變壓器具有比較少的匝數(shù)，同時(shí)分別在兩側(cè)鐵氧體磁心繞一次繞組與二次繞組，這樣的工藝促使它具有比較小的電容分布，因此能夠作為脈沖信號(hào)的隔離部件。通過(guò)脈沖變壓器輸出與輸入脈沖信號(hào)時(shí)，不能夠傳輸直流分量，應(yīng)用的PLC進(jìn)行控制輸入輸出數(shù)字量信號(hào)的有關(guān)設(shè)備，此時(shí)并不需要傳遞直流分量，所以能夠在數(shù)控系統(tǒng)中大量應(yīng)用。

2供電系統(tǒng)中的電氣隔離

2.1應(yīng)用交流電源隔離技術(shù)交流電網(wǎng)中產(chǎn)生了大量高頻干擾與諧波等，針對(duì)電源交流供電控制設(shè)備和電氣電子裝置，都可以使用相應(yīng)的抑制手段。應(yīng)用變壓器具有的隔離電源作用，能夠迅速抑制進(jìn)入交流電源之中的干擾噪聲?？墒牵话阕儔浩鞑⒉荒艹浞职l(fā)揮抗干擾功能，主要原因是，即使是一次與二次繞組之間存在著絕緣數(shù)據(jù)，也能夠更好的防止一次側(cè)產(chǎn)生的電壓噪聲以及直接將電流傳送到二次側(cè)，充分發(fā)揮隔離作用。但是，因?yàn)榇嬖诘碾娙莘植迹涣麟娋W(wǎng)之中的噪聲必須經(jīng)過(guò)分布的電容在二次側(cè)實(shí)行耦合。為了能夠有效抑制噪聲干擾，必須在繞組之間設(shè)置屏蔽層，這樣處理能夠有效抑制噪聲，盡量消除干擾，對(duì)設(shè)備自身的抗干擾性能發(fā)揮了提升作用。

2.2應(yīng)用直流電源隔離技術(shù)當(dāng)控制裝置與電氣電子設(shè)備內(nèi)部的子系統(tǒng)之間需要進(jìn)行隔離時(shí)，它們各自的直流電源供電之間應(yīng)需要進(jìn)行隔離，其隔離方式：一是在交流側(cè)應(yīng)用隔離變壓器；二是利用直流電壓隔離器。

結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床電氣控制非常容易受到周?chē)蓴_源的干擾進(jìn)而引發(fā)控制系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作。為了能夠確?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)與安裝系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)采取合理的抗干擾措施。