基于屏蔽技術(shù)的華中數控系統EMC設計
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1 數控系統電磁兼容性設計要求
為了保證數控系統在電磁環(huán)境較惡劣的工業(yè)現場(chǎng)，長(cháng)時(shí)間、連續性正常使用，系統必須達到JB/T 8832-2001“機床數控系統通用技術(shù)條件”中的電磁兼容性要求。
1.1 靜電放電抗擾度試驗
數控系統運行時(shí)，按照GB/T 17626.2 的規定，對操作人員經(jīng)常觸及的所有部位與保護接地端子（PE）間進(jìn)行靜電放電試驗，接觸放電電壓為6kV，空氣放電電壓為8kV，試驗中數控系統能正常運行。
1.2 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
數控系統運行時(shí)，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、重復頻率 5kHz 脈沖群，時(shí)間1min；在I/O 信號、數據和控制端口電纜上用耦合夾加入峰值1kV，重復頻率5kHz 脈沖群，時(shí)間1min。試驗時(shí)，數控系統能正常運行。
1.3 浪涌（沖擊）抗擾度試驗
數控系統運行時(shí)，按照GB/T 17626.5 的規定，分別在交流輸入電源相線(xiàn)之間疊加峰值為1kV 的浪涌（沖擊）電壓；在交流輸入電源相線(xiàn)與保護接地端（PE）間疊加峰值為2kV 的浪涌（沖擊）電壓。浪涌（沖擊）重復率為1 次/min，極性為正/負極。試驗時(shí)正/負各進(jìn)行5次，數控系統應能正常運行。
1.4 電壓暫降和短時(shí)中斷抗擾度試驗
數控系統運行時(shí)，按照GB/T 17626.11 的規定，在交流輸入電源任意時(shí)間電壓幅值降為額定值的70%，持續時(shí)間500ms，相繼降落間隔時(shí)間為10s；按照GB/T 5226.1―1996 中4.3 的規定在交流輸入電源任意時(shí)間電壓短時(shí)中斷3ms，相繼中斷間隔時(shí)間為10s。電壓暫降和短時(shí)中斷各進(jìn)行3 次，數控系統應能正常運行。
2 數控系統電磁EMC設計中屏蔽技術(shù)
在數控機床系統中，既有高電壓、大電流的強電設備，又有低電壓、小電流的控制與信號處理設備和傳感器等弱電設備。強電設備工作過(guò)程中產(chǎn)生的強烈電磁干擾對弱電設備的正常工作構成極大的威脅。除此之外，生產(chǎn)現場(chǎng)的電磁環(huán)境較惡劣，系統外各種動(dòng)力負載、供電系統、大氣中騷擾等都會(huì )對控制弱電設備造成干擾，使其不能正常工作，從而造成整個(gè)系統癱瘓。為了保證數控系統能正常工作，屏蔽技術(shù)是數控系統電磁兼容性設計中通常采用的三種技術(shù)措施之一。
屏蔽技術(shù)用來(lái)抑制電磁噪聲沿著(zhù)空間的傳播，即切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。通常用金屬材料或磁性材料把所需屏蔽的區域包圍起來(lái)，使屏蔽體內外的“場(chǎng)”相互隔離。屏蔽按其機理可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。
2.1 電場(chǎng)屏蔽
當噪聲源是高電壓、小電流時(shí)，其輻射場(chǎng)主要表現為電場(chǎng)，電場(chǎng)屏蔽是抑制噪聲源和敏感設備之間由于存在電場(chǎng)耦合而產(chǎn)生的干擾。
2.1.1 電場(chǎng)屏蔽的機理
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