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        工業機器人在供電網絡中的沖擊測試

        2020/2/25 11:29:07admin37

           廣州友儀機電工程師發現,供電網絡除向工業機器人提供有用的電能外,同時也會引入無用的成份。當工業機器人與其它經常變動的大負載設備共用同一電源時,供電網絡可能產生幾百伏特的低頻干擾信號,也可能是數百伏特或千伏特的尖峰脈沖信號以及衰減振蕩形式的干擾信號或產生電壓降。對電子產品而言,危害最大的是供電網絡引起的干擾信號,它能導致工業機器人程序錯誤、存儲丟失甚至系統的損壞。

           分析供電網絡中易引起的干擾特性,依據國內外相關標準,針對某工業機器人開展電快速瞬變脈沖群、浪涌和電壓跌落等試驗,搭建相關試驗平臺,對試驗結果進行分析和總結。

        一、電快速瞬變脈沖群試驗

           該試驗是一種將由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群耦合到工業機器人的電源端口、控制端口、信號端口和接地端口的試驗。目的是為了驗證工業機器人維修對諸如來自切換瞬態過程(切斷感性負載、繼電器觸點彈跳、高壓開關切換等)引起的瞬變干擾時是否能正常工作。試驗時,先要對快速瞬變脈沖群發生器的脈沖上升時間、持續時間、重復頻率、脈沖群持續時間和脈沖群周期等特性進行校驗。

        二、電快速瞬變脈沖群試驗結果與分析

           對電源線、示教盒線纜、編碼線施加干擾脈沖。示教盒線纜為屏蔽線,內部由電源線、急停線和信號線組成。以容性耦合夾方式在示教盒線纜施加干擾電壓±1 kV時,通過安裝在示教盒上的測試軟件實時監測通信數據,發現通信丟包率由施加干擾前的0.05%增加到0.35%。示教盒線纜施加電壓±2 KV時,示教器開始出現閃爍現象,測試 時間較長會造成抱閘板燒壞。

           通信丟包率增加的原因既可能是控制柜無法通過試驗,也可能是示教盒受脈沖干擾影響數據統計。閃屏和抱閘板問題的干擾來源,既可能是 高頻共模干擾以傳導形式沿示教盒屏幕導線傳輸干擾,也可能是干擾脈沖在導線上傳導過程中產生的二次空間輻射感應,這樣工業機器人最終受到的是傳導和輻射的復合干擾。

           在示教盒內部芯片的輸入端,快速瞬變脈沖 群對寄生電容充電,經過累積最后達到并超過芯片的抗擾度電平。容性耦合夾干擾屬于共模注入方式,消除電容性耦合的方法是將示教盒線纜屏蔽起來,示教盒線纜是屏蔽線,應確保線纜良好接地??刂乒竦耐鈿な墙饘俚?,建議在靠近金屬機箱的示教盒線纜電源入口處安裝共模濾波器,共模濾波電容能將干擾旁路掉,使其回到干擾源,干擾中較低的頻率成份可以依靠共模電感抑制。還可以考慮通過在軟件上加入看門狗程序來完成,使得產品在丟失連接后能夠自動重新連接上,確保示教盒能夠與控制柜通信正常。在示教盒屏幕導線上添加磁環,這種磁環可以選用常用的夾扣式磁環,夾在靠近屏幕的一端,使用時應注意磁環的電感量,使用不同的磁環兼顧高頻和低頻的要求。

           在靠近示教盒急停線上增加磁珠和電容,這是為了在脈沖進入抱閘板前將高壓脈沖過濾到地。對示教盒內敏感電路采取局部屏蔽處理的方式也可減少干擾,屏蔽體應為一個完整的六面體。

        工業機器人在供電網絡中的沖擊測試.jpg

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