电网电压畸变对数控机床的影响及应对措施.pdf

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1、应用技术研究电压畸变对数控机床的危害及应对措施高中军张彦[文章摘要]本文给出了常见的电网电压畸变类型，分析了电压畸变对数控机床的危害，并提出了防止措施。对数控机床的日常维护，特别是在普通机床的数控改造中有一定的指导意义。[关键词]电压波动数控机床措施TheharmofVoltageDistortionstotheCNCmachinesandthepreventmeasuresGAOZhong-junZhangYanAbstract：Thisarticleenumeratesthetypesofvoltagedistortions,andanalysestheharmofthevoltaged

2、istortionstotheCNCmachines,andproposedmeasurestopreventit.ThereissomeguidanceinCNCmachinesfordailymaintenance,particularlyinthetransformationofordinarymachines.KeyWords：VoltageDistortionsCNCMachinesMeasures1概述受到严重影响而日趋恶化。据美国海军装备部门及数控技术及数控设备已成为当今中国工业设备、AT&T公司的研究，电力品质恶化主要表现在以下方面[3]，[4]制造业中不可忽视的关键技术和设

3、备，因此保障数控：电压波动、谐波、浪涌冲击、三相不平衡等。设备的稳定、可靠运行已成为一个国家工业化发展水这种电力品质下降严重地影响了数控设备的正常运平的重要标志和关键因素，而数控设备的稳定、可靠行，引起设备故障,甚至引发严重火灾事故等，电压运行则需要稳定的能量供应，即高品质的电力供应，畸变已引起世界各国的广泛关注，纷纷出台治理措施如按欧美电网波动标准生产的进口数控系统，对电网和相关标准，并对产生电力污染的设备提出明确的限电压波动的承受能力为±5%（早期产品），最大到±制。10%（晚期产品），超过此范围则瞬间保护停机；日2电压畸变对数控机床的影响本FANUC公司生产的数控系统，允许电网电压在额

4、定2.1电压波动（-15%~10%）值的85%～110%的范围内波动,如果超出此范围，就会电压波动持续时间从10ms到2.5s,包括过压和造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电欠压波动。普通避雷器和过/欠电压保护器，完全不[1]，[2]、子部件损坏。能消除电压波动。这种情况往往很容易忽视掉，这是但是随着我国国民经济的快速发展，对电力的需导致数控系统和敏感设备故障或停机的主要原因。求量进一步加大，导致全国范围内供电日趋紧张，拉1、过电压闸限电状况时有发生,使电力品质下降,同时随着非过电压会引起数控系统过压报警或造成减速时过线形负载如变频驱动或晶闸管整流直流驱动设备、计压报警或烧坏制动电

5、阻及制动管(IGBT)或过热报警，算机、不间断电源(UPS)、节能荧光灯系统等大量接如果电压过高则会引起数控系统中特别是伺服驱动系入电网，这些非线性负载导致电网污染，使电力品质统承压元件击穿短路，或电动机定子绕组发热烧损。高中军男工学硕士机械工程系讲师1张彦应用技术研究2、欠电压器、中性线、电动机和电容器等故障，导致变压器、欠电压供电时引起电动机输出扭矩减小，转子铜电动机的运行温度(K参数)严重升高。中性线上的过耗增大，如果系统长时间处欠电压状态，则由于电流电流（由谐波和不平衡引起）不仅会使导线温度升高，过大而引起过热报警；若电压过低，数控系统欠压报造成绝缘损坏，还会引起电动机抖动、失步，而

6、影响警，当CNC供电低于DC21.6V时，则使数控系统死机或加工精度；无功补偿电容器会因电网电压谐波畸变而重起而使系统参数丢失，产生过热，谐波将导致严重过流。3、电压波动2.4三相不平衡电压波动主要表现为电压忽高忽低，或短时中三相不平衡会在中性线上产生过电流(由谐波和断，会造成供电三相不平衡使电动机运行不平稳；CNC不平衡引起)不仅使电动机出力不均匀影响加工质死机复位，导致数据丢失；继电器及接触器抖动，误量，还会使导线温度升高，造成绝缘损坏，而且会在动作，或数控系统乱报过压/过流甚至失控；伺服驱三相电动机线圈中产生环流，导致过热,甚至引发严动模块直流母线电压不稳，造成电动机噪声大，振动重火灾

7、事故等。大，速度不稳，漏电严重等故障。3抑制电压畸变的措施2.2浪涌冲击抑制干扰的发射，切断干扰的传输途径，是提高浪涌冲击是持续时间不超过1ms的电压瞬时脉数控系统的抗电源干扰能力的主要手段，最常采用的[5]，[6]，[7]冲，这种脉冲可以是正极性或负极性，具有连串或振是接地、屏蔽、滤波三大技术。荡性质,并且峰值极高。它们通常也被叫作：尖峰、3.1接地技术缺口、干扰、毛刺或突变。电网中的浪涌冲击既可由接地的含