电气隔离在数控机床电气控制线路上的运用

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摘 要：数控技术在我国机械生产加工领域应用的十分广泛，对于我国国民经济的发展起到了巨大的推动作用，这是科技力量创造的财富。数控机床电气控制线路在实际工作过程中会受到不良因素的干扰，电气隔离技术能够有效的提升控制系统的抗干扰能力。本文就是对电气隔离在数控机床电气控制线路上的运用进行浅显分析，希望对相关的技术人员有所帮助，经验上有所交流。

关键词：电气隔离;数控机床;电气控制

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.161

0 引言

数控机床是高新的技术设备，数控机床从诞生至今已经有了较长时间的发展，并且该设备越来越科学化、现代化、系统化，它集合了计算机系统、数控控制系统等系统的优势，在我国的机械生产加工领域的应用非常的广泛。但是对于数控机床的电气控制进行深入分析发现，电气控制部分身处的环境十分的恶劣，很容易受到外界不良因素的干扰导致控制系统非正常的动作发生，为了能够使得控制系统的抗干扰能力增强，技术人员对此进行了深入的研究，并且找寻了电气隔离这一抗干扰技术，下面就对相关问题进行详细的阐述。

1 数控机床控制系统常见干扰综合分析

对于数控机床控制系统所处的环境进行深入的调查发现，经常会有一些人为导致的或者是自然因素产生的电磁干扰信号，产生的干扰信号会通过一些途径进入到控制系统内部。可以根据干扰信号发生的源头，以及干扰信号进入到数控机床控制系统的途径将其分为两种类型：第一种就是电气控制系统内部存在的互相干扰，第二种就是来自于电气系统外部环境的干扰。第一种干扰主要因为数控机床控制系统中存在的开关、接触装置或者是控制系统内部其它的元器件导致的，会应用控制系统的内部通道，例如数控机床控制系统的输入和输出端口、也会通过电源进行一定的干扰。本文以数控机床控制系统具有的接触装置为例，接触装置主要会产生两种干扰信号。接触装置在进行开、关动作时，会在其母线上产生频率多元化的震荡波，这时母线就如同是传播的天线，将短时间电磁场具有的能量向周围空间释放，这些不良的能量传播到数控机床控制系统会对其造成一定的干扰。第二种是由接触装置具备的控制线圈引起的，控制线圈通、断时会在控制线圈的两级产生相应的过电压，这些不良过电压会电源线为通道进入到数控机床控制系统内部。这时控制系统内部具有的强电信号，会通过电源线传输对控制系统造成一定的干扰。

2 数控机床电气隔离抗干扰技术应用

科研人员为提升数控机床控制系统的抗干扰能力，对数控机床控制机系统的工作原理进行了深入的分析，并且了解数控机床控制系统常见的干扰形式，最终得出想要不断的提升控制系统的抗干扰能力，使得电气系统一直能够处于最佳运行状态中，需要考虑应用电气隔离技术，下面就对电气隔离在数控机床电气控制线路上的应用进行详细阐述。

2.1 控制信号干扰的电气隔离

电气隔离技术具体的来说就是将干扰因素的传播通道切断，使得数控机床控制系统的测控装置与现场只是应用信号的形式进行联系，不会产生电测联系。光电隔离方式、布线隔离方式等都是实现控制系统的工控装置和现场信号隔离的最为常见的隔离方式。

脉冲变压器具有的匝数十分的少，还需要注重的是无论一次绕组还是二次绕组都会布置与铁氧体磁芯的两侧，这样能够使得脉冲变压器分布的电容很少，只是达到了几个PF，所以能够将此用来实现对于脉冲信号的隔离。脉冲变压器在脉冲信号的传递过程中，不会直流分量，也正是因此使得脉冲变压器隔离技术在数控机床控制系统中得到十分广泛的运用。

继电气隔离技术在数控机床控制系统中的应用也十分的广泛，因为继电气具有的线圈和接触点没有存在电气方面的联系，所以可以有效的应用线圈作为信号的接收器，将继电气具有的触点作为控制信号的传输器，将强电信号与弱电信号进行有效的隔离，从而有效的提升数控机床电气控制系统的抗干扰能力。

2.2 供电系统的电气隔离

数控机床电气控制系统受到的很多强干扰大部分都是以供电系统作为路径，从而进入数控机床控制系统，对其造成一定的干扰，所以必须要考虑对供电系统进行保护。在应用三百八十伏电力输送网络的环境下，可以在控制系统的输入端口添置电源滤波器。如果应用线性稳压器装置，不仅需要对电力系统的变压器进行隔离处理，同时还需要在三端稳压器的基础上，设置由磁环与高频电容构成的滤波，特殊情况下可以在数控机床电源装置的引脚位置，布置瞬态电压抑制器，有效的避免电源产生的噪音对于数控机床控制系统造成的干扰。

电源变压器是数控机床供电系统中不可缺少的重要装置，若想对来自电网的干扰进行有效的控制，经常会应用隔离变压器，同时选用的变压器的容量要比实际要求的标准大一点二到一点五倍。在实际应用的过程中要使得变压器具有的屏蔽层进行接地处理，对于次级线圈的连接线也有着特殊的需求，必须要应用双绞线，从而缩减电源线之间的干扰。

由于交流电网中存在着大量的谐波、高频干扰等，所以对由交流电源供电的控制装置和电子电气设备，都应采取抑制措施。采用电源隔离变压器，可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰。但是，普通变压器却不能完全起到抗干扰的作用，这是因为，即使一次绕组和二次绕组之间是绝缘的，能够阻止一次侧的噪声电压、电流直接传输到二次侧，有隔离作用。当控制装置和电子电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时，它们各自的直流供电电源间也应该相互隔离，其隔离方式如下：第一种是在交流侧使用隔离变压器，第二种是使用直流电压隔离器（即DC/DC变换器）。

3 结语

数控机床电气控制系统经常会受到不良信号的干扰，使得控制系统发出错误的动作，导致数控机床的正常工作状态受到严重的影响。相应的技术人员应当在全面掌握控制系统工作原理的基础上，对干扰因素的产生进行深入的分析，并且应用多种隔离方式，使得数控机床电气控制线路的抗干扰能力得到有效的增强，使得电气控制系统的可靠性得到有效的提升，这对于促进我国机械生产加工行业的发展有着不可忽视的影响力。

参考文献：

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[3]李传伟.电气隔离在数控机床电气控制线路上的应用[J].机床电气，2012（04）.