目前，穩定性、可靠性是數控機床的首要條件，而數控係統的穩定性、可靠性則是保證數控機床穩定、可靠運行的重要條件。在經濟全球化和中國是製造大國的格局下，數控機床一般在電磁環境較惡劣的工業(ye) 現場，長時間、高強度、連續性使用。因此，為(wei) 了保證數控係統及數控機床能正常工作，特別是在我國電網質量波動比較大的情況下，數控係統的電磁兼容性（EMC）設計更為(wei) 重要。電磁兼容性（EMC）是指：數控係統在其電磁環境中能正常運行且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。現就結合華中數控係統，來談一下數控係統的電磁兼容性（EMC）設計。
1 數控係統電磁兼容性設計要求
為(wei) 了保證數控係統在電磁環境較惡劣的工業(ye) 現場，長時間、連續性正常使用，係統必須達到JB/T 8832-2001“機床數控係統通用技術條件”中的電磁兼容性要求。
1.1 靜電放電抗擾度試驗
數控係統運行時，按照GB/T 17626.2 的規定，對操作人員經常觸及的所有部位與(yu) 保護接地端子（PE）間進行靜電放電試驗，接觸放電電壓為(wei) 6kV，空氣放電電壓為(wei) 8kV，試驗中數控係統能正常運行。
1.2 電快速瞬變脈衝(chong) 群抗擾度試驗
數控係統運行時，按照GB/T 17626.4 的規定，分別在交流供電電源端和保護接地端（PE）之間加入峰值2kV、重複頻率 5kHz 脈衝(chong) 群，時間1min；在I/O 信號、數據和控製端口電纜上用耦合夾加入峰值1kV，重複頻率5kHz 脈衝(chong) 群，時間1min。試驗時，數控係統能正常運行。
1.3 浪湧（衝(chong) 擊）抗擾度試驗
數控係統運行時，按照GB/T 17626.5 的規定，分別在交流輸入電源相線之間疊加峰值為(wei) 1kV 的浪湧（衝(chong) 擊）電壓；在交流輸入電源相線與(yu) 保護接地端（PE）間疊加峰值為(wei) 2kV 的浪湧（衝(chong) 擊）電壓。浪湧（衝(chong) 擊）重複率為(wei) 1 次/min，極性為(wei) 正/負極。試驗時正/負各進行5次，數控係統應能正常運行。
1.4 電壓暫降和短時中斷抗擾度試驗
數控係統運行時，按照GB/T 17626.11 的規定，在交流輸入電源任意時間電壓幅值降為(wei) 額定值的70%，持續時間500ms，相繼降落間隔時間為(wei) 10s；按照GB/T 5226.1—1996 中4.3 的規定在交流輸入電源任意時間電壓短時中斷3ms，相繼中斷間隔時間為(wei) 10s。電壓暫降和短時中斷各進行3 次，數控係統應能正常運行。
2 數控係統電磁EMC設計中屏蔽技術
在數控機床係統中，既有高電壓、大電流的強電設備，又有低電壓、小電流的控製與(yu) 信號處理設備和傳(chuan) 感器等弱電設備。強電設備工作過程中產(chan) 生的強烈電磁幹擾對弱電設備的正常工作構成極大的威脅。除此之外，生產(chan) 現場的電磁環境較惡劣，係統外各種動力負載、供電係統、大氣中騷擾等都會(hui) 對控製弱電設備造成幹擾，使其不能正常工作，從(cong) 而造成整個(ge) 係統癱瘓。為(wei) 了保證數控係統能正常工作，屏蔽技術是數控係統電磁兼容性設計中通常采用的三種技術措施之一。
屏蔽技術用來抑製電磁噪聲沿著空間的傳(chuan) 播，即切斷輻射電磁噪聲的傳(chuan) 輸途徑。通常用金屬材料或磁性材料把所需屏蔽的區域包圍起來，使屏蔽體(ti) 內(nei) 外的“場”相互隔離。屏蔽按其機理可分為(wei) 電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。
2.1 電場屏蔽
當噪聲源是高電壓、小電流時，其輻射場主要表現為(wei) 電場，電場屏蔽是抑製噪聲源和敏感設備之間由於(yu) 存在電場耦合而產(chan) 生的幹擾。
2.1.1 電場屏蔽的機理
 

2.1.2 電場屏蔽設計要點
電場屏蔽設計時應考慮：一、係統中的強電設備（伺服驅動器、變頻器、步進驅動器、開關(guan) 電源、電機）金屬外殼可靠接地，實現主動屏蔽；二、敏感設備（如數控裝置等）外殼應可靠接地，實現被動屏蔽；三、強電設備與(yu) 敏感設備之間距離盡可能遠，一般在電櫃內(nei) ，強、弱電設備盡量保持30cm以上的距離，最小距離為(wei) 10cm；四、高電壓、大電流動力線與(yu) 信號線應分開走線，例如各自使用各自獨立的線槽等，距離盡可能保持在30cm以上，最小距離為(wei) 5～7.5cm，同時盡量避免平行走線，不能將強電線與(yu) 信號線捆紮在一起；五、信號線應盡量靠近地線（或接地平板）或者用地線包圍它； 六、屏蔽電纜既能對電場起到被動屏蔽作用，也能起到主動屏蔽作用，條件是屏蔽層接地。
2.2 磁場屏蔽
當噪聲源具有低電壓和大電流性能時，其輻射場主要表現為(wei) 磁場，磁場屏蔽是抑製噪聲源和敏感設備之間由於(yu) 磁場耦合所產(chan) 生的幹擾。
2.2.1 磁場屏蔽的機理
磁場屏蔽主要是依賴高導磁材料所具有的低磁阻對磁通起到分路的作用，使得屏蔽體(ti) 內(nei) 部的磁場大大減弱，圖3說明了這一原理。

2.2.2 磁場屏蔽的設計要點
磁場屏蔽的設計時應考慮：一、選用高導磁率的材料，如玻莫合金等，並適當增加屏蔽體(ti) 的壁厚；二、被屏蔽的物體(ti) 不要安排在緊靠屏蔽體(ti) 的位置上，以盡量減少通過被屏蔽物體(ti) 體(ti) 內(nei) 的磁通；三、注意磁屏蔽體(ti) 的結構設計，對於(yu) 強磁場的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體(ti) 結構；四、減少幹擾源和敏感電路的環路麵積。最好的辦法是使用雙絞線和屏蔽線，讓信號線與(yu) 接地線（或載流回線）扭絞在一起，以便使信號與(yu) 接地（或載流回線）之間的距離最近；五、增大線間的距離，使得幹擾源與(yu) 受感應的線路之間的互感盡可能地小；六、如有可能，使幹擾源的線路與(yu) 受感應線的線路呈直角（或接近直角）布線，這樣可大大降低兩(liang) 線路間的磁場耦合；七、敏感設備應遠離幹擾源（強電設備、變壓器等）布置，距離應保持30cm以上。
2.3 電磁場屏蔽
電磁場屏蔽用於(yu) 抑製噪聲源和敏感設備距離較遠時通過電磁場耦合產(chan) 生的幹擾。電磁場屏蔽必須同時屏蔽電場和磁場，通常采用電阻率小的良導體(ti) 材料。空間電磁波在入射到金屬體(ti) 表麵時會(hui) 產(chan) 生反射和吸收，電磁能量被大大衰減。從(cong) 而起到屏蔽作用。
3 結束語
在經濟全球化和中國是製造大國的格局下，在我國電網質量波動比較大及為(wei) 保證數控機床在電磁環境較惡劣的工業(ye) 現場長時間、高強度、連續性使用情況下，本文結合華中數控係統，敘述了數控係統電磁兼容性設計要求及如何采用屏蔽技術來實現數控係統電磁兼容性。
參考文獻
[1]楊克衝(chong) 等.數控機床電氣控製[M].華中科技大學出版社,2005.
[2]鄭小年等.數控機床故障診斷與(yu) 維修[M].華中科技大學出版社,2005.
｛3｝中華人民共和國機械行業(ye) 標準JB/T 8832-2001 機床數控係統 通用技術條件.