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供電質量對數控設備的影響和應對措施

2018-4-4 來源：中國一拖集（jí）團有限公（gōng）司第三裝配廠作者：高中漢，劉安寧，蘇海龍

摘要：從供電質量角度，介紹供（gòng）電質量對數控設備的影響和解決方法。

關鍵詞：供電質（zhì）量；數控（kòng）設備；措施（shī）

0 前言

在實際數控設備維修中，經常遇到莫名其妙的故障，重新開機一切又恢複正常；有時控（kòng）製線路板損壞或燒毀等問題。這些除了數控係統本身質（zhì）量外，還有一些其他原因。從（cóng）供電質量角度出發，談談對數控設備的（de）影響。

1 、電壓變化種類（圖 1）

圖 1 電壓變化種類

數控機床的性能與使用環境密切相關。高質量的環境包括高質量（liàng）的（de）供（gòng）電、工作環（huán）境潔淨無塵、機床附件（jiàn）適當、機床工具（jù）恰當以及員工的熟練操作（zuò）等。然而（ér），有些因素，特別是可（kě）靠的供電人們無法控（kòng）製（zhì）。

（1）欠電壓或（huò）電壓（yā）不（bú）足，是指供（gòng）電電壓持續不足，持續（xù）時間超過數秒。

（2）過電壓是指供（gòng）電電壓（yā）持續（xù）超高，持續（xù）時間超過數秒。

（3）電壓跌（diē）落是指供電電壓（yā）突然下降，持（chí）續時（shí）間不超過數秒。

（4）電壓上升（亦稱為電湧（yǒng））是指供電電壓突然升高，持（chí）續時（shí）間不超過（guò）數秒。

2 、供電不穩定對設備的影響

供電不穩定或供電不純淨會造（zào）成設備停機、性能下降，嚴重的使設（shè）備損壞。

（1）停機。盡管沒有（yǒu）造成物理（lǐ）損壞，但係統的邏輯或模擬電平失常，造成數據丟失、數據和軟件損壞。CNC 數據（報括操作係統（tǒng）、參數、程序等）不得不（bú）重新建立。供電不純淨還可能造（zào）成計算機意外死機、鎖死（sǐ）、非正常觸發設備 NC—PLC 複位故障、CNC係統停止響（xiǎng）應故障。軟件可能運（yùn）行不正常，造成事故。將係統複位（通常是關機）才能使係統恢複正常工作。很多這樣的（de）事故並沒有充分的日誌記（jì）錄。

（2）性能（néng）下降。如果長時間存（cún）在一定程度瞬時脈衝（chōng）現象的話，其影響（xiǎng）更加嚴重，電子元件和電路性能下降，使設備使用壽命縮短和失效可能性增（zēng）加，這些是用戶難以感覺到的（de）。

3）損壞。供電不穩或供電不純淨可造成電（diàn）子元件損壞，如，CPU、I/O 接口電路板、驅動（dòng）電路板、CRT 或 LCD\LED 監視器，存儲（chǔ）設備如（rú） RAM、硬（yìng）盤和通信接口（kǒu）。嚴重的瞬時過電壓可能（néng）造成電路板燒壞（huài）。

3 、解決方法

（1）使用知名（míng）廠家生產的伺服穩壓器，其可以在 3 相不平衡的負載環境中使用，其特點為：過濾掉過輸（shū）入（rù）、輸出的過電壓和欠電（diàn）壓；具有單相保護（hù）功能、短路保護功能（néng）；能夠縮短輸入電壓突然增加或降（jiàng）低的響應時間；抑製自偶變壓器產生的尖脈衝；穩壓器啟動功能應（yīng）設為手動，在供電斷電時，穩（wěn）壓器不能自動開（kāi）機；輸出（chū）電壓應為設備（bèi）要求的電壓範圍和誤差。

（2）采用隔離變壓（yā）器，用於抑製感性負載（zǎi）產生的（de）電湧（yǒng）、尖脈衝、電壓跌落及瞬時脈衝。

（3）正確接地。機床必須單獨接地。如果除供（gòng）電電（diàn）路板外還使（shǐ）用發電機（jī）的（de）話，接地點（diǎn）應為（wéi）同一點（diǎn）並與機床相連，一般使用12 ×4 mm 的銅條用作連（lián）接電網—穩壓器—隔離變壓器（qì）—機床間的地線。檢查接（jiē）地（dì）是否正確時，測量中（zhōng）性線和地線間電壓，該電壓應≤100 m V。接地錯誤會造成（chéng）複（fù）雜設備的損壞，如計算機、以計算機為基（jī）礎（chǔ）的係統（tǒng）、網絡等。

例如，第三裝（zhuāng）配廠（chǎng）意大利進（jìn）口的加工中心時常出現亂報（bào）警、中途停機現象。經現場觀察和了解發現，故障總是發生在附近一台（tái）大型鏜銑床設備主（zhǔ）軸電機啟（qǐ）動的瞬間，而且在某段時間內發生的較（jiào）頻繁，這段時間正是車間用電負荷大的時間。經測量，電網電壓隻有 340 V 左右，用（yòng）示波器測電源電壓（yā）波形，當上述（shù）電機啟動（dòng）時，電源電（diàn）壓波形嚴重畸變（圖 2）。由此可確定為故障（zhàng）是由於電源電壓過低引起電源幹擾所致。通（tōng）過（guò）采取（qǔ）將兩台設（shè）備電源線路分由兩處配電（diàn）箱供電、將加工中心的控製部分加裝穩（wěn）壓電源等措施後，問題解決。

圖 2 電源電壓波形

4 、結束語

供電質量對數控設（shè）備的影響是（shì）多方麵的，但（dàn）人們在日常工作中多數（shù）輕視，對造成的影響也不去深究。特別是供電的變化（huà）有時是一瞬間，加之技術手段（duàn）有限，難以獲得有效信息，但它對數控設備的影響是深刻的，甚至難以恢複。因此，有必要進行一些研究工作，防止故障發（fā）生。

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