威科达科技—资深工程师关于防治干扰的秘籍分享

关键词：静电干扰噪声滤波

作为工控行业的工程师，在做系统集成和调试过程中，考虑最多的和最怕遇到的问题就是干扰，它如影随行、无影无踪但又无处不在，在你不经意间就跳出来与你作对。真的是让工程师们抓破了头皮，薅掉了胡子，头痛不已。

现将威科达科技资深工程师在处理干扰问题的不传之密分享出来，希望能对大家有所启发和帮助。话不多说，直接上干货。

一，我们经常遇到的干扰问题归纳起来大致会有以下几种表现：

热插拔时，端口损坏；
手能触及的地方设备带电、漏电打火，器件损坏；
经常误报故障；

4、电磁阀、接触器等动作时，伺服误报故障；

5、干扰其他设备；

6、编码器、发脉冲线、通信线、i/o等信号被干扰。

二，引起干扰的原因及防治方法

1，静电

表现：热插拔时，端口损坏；手能触及的地方带电、打火，器件损坏；经常误报故障；

特点：电压高，几千至几万伏，作用时间短，只有几纳秒，易产生放电、击穿电子元器件，破坏力极大；

防治对象：人体能接触到位置，经常热插拔的端口。

防治方法：接地，把所有的地共到一起（交流接地也算共地），加TVS、加电容泻放，使静电导到大地。

正确的共地接线图

2，电快速瞬变脉冲群

表现：电磁阀、接触器等动作时，产品误报故障；

产生机理: 快速瞬变脉冲群骚扰是由于电路中断开感性负载时产生反电势，电压击穿放电引起的干扰；

特点：是骚扰信号不是单个脉冲，而是一连串的脉冲群；频谱很宽，传导辐射都有

解决办法：使用电快速瞬变脉冲群骚扰的滤波器和吸收器；减小印刷电路板的地线公共阻抗；将电快速瞬变脉冲群骚扰源远离敏感电路；在软件中加入抗骚扰指令；正确使用接地技术；合理布线，强电、弱电、信号线应分别绑线，接入印制线路板的输入、输出线应尽量短；

3，传导干扰

伺服产品传导骚扰原理：伺服工作时IGBT开关产生的干扰电流会从驱动器的主回路通过伺服驱动器、马达、马达线的寄生电容流出，从而产生共模干扰和漏电；整流二极管会使电流畸变，对电网产生差模干扰；

主要表现为两种方式：

1）干扰其他设备

2）漏电

如下图所示

传导骚扰的解决办法：

1)，在电源的输入侧加装合适功率的隔离变压器。

2)，主电源输入侧使用威科达通过第三方认证过的噪声滤波器。

噪声滤波器的正确使用方法如下：

请将噪声滤波器的输入配线与输出配线分开，不要将它们放入同一套管内，更不要捆扎在一起。

当噪声滤波器与伺服驱动器安装在同一控制柜内时，请将噪声滤波器的地线与控制柜内其他设备的地线连接在控制柜的接地母排上，然后再进行接地。

正确的噪声滤波接线图

3），正确合理的选材布线

为了减少干扰其他设备建议马达线使用铠装电缆，屏蔽层要可靠接地。（减小辐射面积，屏蔽辐射）

电源及大电流导线紧贴电气箱的底部，并沿着边角布线。

接线示例

图1为标准接线方式，此时漏电流最小；

图2中的接线方式，漏电流次之，漏电流将通过马达外壳流入大地；

图3中的接线方式，漏电流最大。系统不接地时，不会有漏电流，但会有明显的触电感；

备注：上图接线方式中的R为马达到驱动器外壳接地线的等效电阻，R1为大地的等效电阻；

如果跳漏电保护，把机台不接地就不会跳漏电保护了，但机台带电。

4）将伺服驱动的载波频率在调整至8kHz以下，如果传导、辐射都能通过测试（威科达产品已通过测试实验），会有效降低伺服驱动对外界的干扰。

以上是普遍的干扰问题防治说明，下面我们再介绍一下伺服控制容易出现干扰问题的点及防治方法。

4，伺服产品控制线抗干扰

表现：信号被干扰，如编码器、发脉冲线、通信线、I/O等；

防治方法：

1）从设计角度防治解决。威科达全系产品已经在硬件设计上已经做了抗干扰方案并通过实验室测试。

2）控制线防治干扰方法，从以下几个方面入手。

(1) 电磁兼容信号线方面

A, 信号输入线与输出线应避免排在一起造成干扰。

B, 应将多芯电缆剩余不用的线单端接地，以避免形成感应回路。

C, 接近电源线附近的信号线考虑采用绞合。

D, 不同类别的信号线避免混杂接在一个连接头上，宜按类别分类并加地线隔离。

E, 输入信号线与输出线尽量避免同在一个接头上，如不能避免时应将输入与输出信号错开。

F, 敏感性较高的低准位信号线，除采用绞线外可加隔离遮蔽。

G, 信号线应尽量远离动力线和变频器或伺服的动力输出线。

H, 信号线应避免和变频器或伺服的动力输出线平行。

J, 信号线不要同动力输出线从同一管道内穿过，更不要将其捆扎在一起，两者应距离 30cm 以上，以避免产生干扰。

(2)差分线抗干扰，即电磁兼容差分线（RS485，CAN通讯线、线驱动编码器线等）

A, 差分线两端的电源地共地；

B, 在最远端加终端匹配电阻；

C, 加共模磁环；

D, 远离干扰源；

E, 信号隔离；

F, 远端供电且导线较长时要增加线径或增加供电电压；

G, 正确的屏蔽接地；

三，关于威科达伺服驱动器电磁兼容几点特别说明

1、多台伺服接地时，伺服接地端子要分别接到接地母排上；

2、多台伺服共用一路电源时，只打开其中一台驱动的输入电源对地电容开关（威科达伺服驱动针对电磁干扰的独特设计），其余都关闭；

四，关于威科达运动控制器电磁兼容几点特别说明

1、24+和24-是运动控制器主芯片供电电源；在使用时最好用隔离变压器或经过噪声滤波器后再供电；也可选用威科达运动控制器专用24V隔离电源。

2、运动控制器L+和M是I/0供电电源，禁止与24+和24-共用同一电源。

3、运动控制器的AGND与大地连接。

结语:

深圳市威科达科技是一家集伺服驱动器、运动控制器研发生产和应用的高新技术企业，多年来应用工程师在多种方案和设备的调试中积累了足够的系统集成和调试经验，在各个行业的应用中累积了许多优秀的行业解决方案，尤其在包装印刷行业的张力控制方案、前缘送纸解决方案、高速裱纸机解决方案等等领域卓有建树。

让每个企业用上简便高效的自动化系统，以好产品好服务好方案为客户创造价值是威科达一直秉持的经营理念。

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