應用背景

　　在伺服應用中經常遇到幹擾問題，造成不可預知的誤動作或者報警，使得伺服不能按照指定的方式正常運行，甚至燒毀驅動器，而且產(chan) 生問題的原因排除起來也比較困難。經過查閱相關(guan) 資料，和工作中處理幹擾問題的一些經驗，結合近來在氬弧焊機中所遇到的幹擾問題，探討一下如何處理幹擾。

氬弧焊機產(chan) 生的幹擾源

　　氬弧焊機采用高頻引弧。引弧時，讓鎢極末端與(yu) 焊接表麵之間保持一定的小間隙，然後，接通高頻振蕩器脈衝(chong) 引弧電路，使間隙擊穿放電而引燃電弧，高壓電擊穿後再由大電流導通穩弧。鎢極氬弧焊機采用高頻引弧時，由於(yu) 焊機利用頻率達幾十萬(wan) 赫茲(zi) ，電壓高達數千伏的高頻高壓擊穿空氣間隙形成電弧，因此高頻引弧是一個(ge) 很強的諧波幹擾源。弧焊逆變電源對電網來說，本質上是一個(ge) 大的整流電源，由於(yu) 電力電子器件在換流過程中產(chan) 生前後沿很陡的脈衝(chong) ，從(cong) 而引發了嚴(yan) 重的諧波幹擾。逆變電源的輸入電流是一種尖角波，使電網中含有大量高次諧波。電壓諧波和電流諧波之間存在嚴(yan) 重相移，導致焊機的功率因數很低。

處理幹擾的措施

　　在本案例中，氬弧焊機電源與(yu) 伺服驅動器供電電源分別供給。氬弧焊機電源用隔離變壓器隔離，伺服電源線外套一個(ge) 扼流圈後送入有源功率濾波器，經過濾波後，再送至開關(guan) 電源。伺服驅動器的動力電源和控製電源用2個(ge) 開關(guan) 電源分別供電，且在接入驅動器前分別套一個(ge) 扼流圈。驅動器電源與(yu) 控製（編碼器）電源均連接了屏蔽線，並確保單端可靠接地。如附圖為(wei) 係統接線圖。

應用現場的幹擾源

　　來自空間的輻射幹擾

　　空間輻射電磁場主要是由電力網絡、雷電、無線電廣播和雷達等產(chan) 生的，通常稱為(wei) 輻射幹擾。其影響主要通過兩(liang) 條路徑：一是直接對伺服內(nei) 部的輻射，由電路感應產(chan) 生幹擾;

　　二是對伺服通信網絡的輻射，由通信線路感應產(chan) 生幹擾。此種幹擾發生幾率比較少，一般通過設置屏蔽電纜進行保護。

　　來自係統外引線的幹擾

　　這種幹擾主要通過電源和信號線產(chan) 生，通常稱為(wei) 傳(chuan) 導幹擾。這種幹擾在我國工業(ye) 現場較為(wei) 嚴(yan) 重，主要有下麵三類：

　　第一類是來自電源的幹擾。實踐證明，因電源引入的幹擾造成伺服控製係統故障的情況很多，一般通過加穩壓器等設備解決(jue) 。

       第二類是來自信號線引入的幹擾。此幹擾主要有兩(liang) 種信息途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀(yi) 表的供電電源串入的電網幹擾，這往往被忽視;

　　二是信號線受空間電磁輻射感應的幹擾，即信號線上的外部感應幹擾，這種幹擾往往非常嚴(yan) 重。由信號引入的幹擾會(hui) 引起電路板元件工作異常，嚴(yan) 重時將引起元器件損傷(shang) 。對於(yu) 隔離性能差的係統，還將導致信號間互相幹擾，引起共地係統總線回流，造成邏輯數據變化、誤動和死機。控製係統因信號引入幹擾造成內(nei) 部元器件損壞，由此引起係統故障的情況也很多。此種幹擾經常發生於(yu) 信號距離長的應用案例上，常采用加中繼隔離的方法，來屏蔽掉感應電壓，解決(jue) 幹擾問題。

　　第三類是來自接地係統混亂(luan) 的幹擾。眾(zhong) 所周知接的是提高電子設備抗幹擾的有效手段之一，正確的接地既能抑製設備向外發出幹擾;

　　但是錯誤的接地反而會(hui) 引入嚴(yan) 重的幹擾信號，使係統無法正常工作。一般說來，控製係統的地線包括係統地、屏蔽地、交流地和保護地等，如果接地係統混亂(luan) ，對伺服係統的幹擾主要是各個(ge) 接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環路電流，影響係統正常工作。例如電纜屏蔽層兩(liang) 端a、b都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層。當發生異常狀態如雷電擊時，地線電流將更大。此外，屏蔽層、接地線和大地可能構成閉合環路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nei) 會(hui) 出現感應電流，幹擾信號回路。若係統地與(yu) 其它接地處理混亂(luan) ，所產(chan) 生地地環流就可能在地線上產(chan) 生不等電位分布，影響伺服電路的正常工作。解決(jue) 此類幹擾的關(guan) 鍵就在於(yu) 分清接地方式，為(wei) 係統提供良好的接地性能。