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数控机床电源的常见故障及抗干扰措施

由于我国工业用电电网电压波动较大，由此造成数控系统电源部分

故障频率较高。那具体的故障都有哪些呢?有什么抗干扰措施没

有?YJBYS小编为此特意整理了相关知识分享给大家!

 电源是电路板的能源供应部分，电源不正常，电路板的工作必然

异常。

 一、开关电源常见的故障

 1、熔丝熔断

 如果烧断时保险管发黑有斑点，说明线路有严重短路，它是由于

高压滤波电容击穿，整流管击穿等明显故障原因引起。如果保险管不

黑，属慢慢熔断，可进行静态测量。一般是半桥中的一个开关管击穿或

不良。

 2、熔丝不断，输出无电压

 这种情况先检查有无300V直流电压。如果没有，故障发生在逆

变之前;如果有300V高压而无输出，这时可用示波器检查开关管集电极

有无20kHz波形。如果开关管被击穿或没有振起。高频变压器开路均可

造成逆变停止。另外，逆变电器正常但被后级的过流或过压电路动作而

保护，使输出无电压。如果12V档主输出电源输出空载，就会引起过

保护而使输出无电压。

 3、电源输出电压不准

 一般情况下，数控系统各档稳压直流电压的允许电压范围为额定

值的plusmn;5%之内，如果超此范围，可调整电压调节电位器。将主

输出电压档调至标准值。如果不能调至标准值，可能是电位器坏了或稳

压管坏了。如果只有某一档电压偏离较大，则很可能是该档整流二极管

损坏，要尽可能调换同型号的二极管。有时开关电源的负载能力差，也

会使输出电压降低过大，这可能因参数变化使电路工作点偏离线性区

域，如放大环节增益降低，检测电路处于非线性状态等。

 4、开关电源发出重复地特殊响声

 这通常是工作频率过低所造成，可用示波器检测脉冲宽度调制

器，正常工作时将近20kHz左右。如定时回路电容器容量变大，也会引

起振荡频率过低，使电源产生特殊的重复的响声。使开关电源不能正常

工作。更换合适的电容即可恢复其正常工作。

 二、数控机床抗干扰途径

 1、采用抗干扰的优质电源

 经验表明由电源引入的干扰是系统干扰的主要来源，抗干扰性能

好的优质电源是提高系统可靠性的关键。

 2、阻断噪声干扰传递路径

 数控系统使用现场的电磁环境一般较为恶劣，特别是附近大型电

气设备起动及停止时会在公用交流电网和控制回路上产生高频瞬变噪

声。这些噪声会通过数控系统的输入电源窜入系统内部，因此必须采取

滤波、隔离、屏蔽和保护等措施将噪声阻断在系统外部。

 1)使用电源滤波器抑制输入电源噪声

 电源滤波器是抑制电源干扰的有力措施，目前市场上有各种型号

规格的滤波器可供选择。从抗干扰的角度出发，应验证其插入衰减量是

否达到要求。另外，滤波器对噪声的实际抑制效果还取决于使用方法，

应注意以下三点：

 a、滤波器要尽量靠近电源输入插座安装，进线和出线使用双绞

线并靠近地电位布线，二者一定要分开走线，不能平行走线，更不能捆

扎在一起。

 b、滤波器的接地电阻应越小越好，最好直接安装在系统机壳上

离系统接地端子最近的位置，这样能更好的抑制高频共模噪声。

 c、数控系统内部的伺服电动机驱动器、外围接口电路和计算机

电路的电源可分别用3个滤波器供电，这样不仅能抑制外部电源干扰，

还能抑制各部分之间的相互干扰。

 2)采用变比为1∶1的隔离变压器进行隔离

 隔离变压器是在它的初级绕组和次级绕组之间加了一层屏蔽层，

并将它和铁芯一起接地，防止干扰信号通过初次级之间的电路进人直流

供电系统。它能有效地抑制由电网侵入的瞬态强脉冲干扰，使得直流或

低频干扰信号不容易通过传导的方式形成感应噪声。

 3)将电源装在金属屏蔽盒内，并与系统内其它部分尽量隔开安

装，可减少噪声在系统内部的辐射干扰。

 4)建立掉电保护功能

 工业电网的供电不稳定或者系统电源的偶然故障，突然掉电的事

故是难免的。这就要求系统在发生掉电时保护好现场的数据，待电压恢

复正常时，便可从掉电处继续执行程序。系统的掉电保护方案可用带掉

电保护的RAM(如FLASH)或可读写EEPROM等来保存系统掉电时的现

场数据及标志字。

 3、抑制电源工作产生的噪音

 1)抑制直流稳压电源噪声

 一部分数控系统的电源(+5V)是由三端集成稳压器构成的。电路

中有TTL器件时，其开关动作时间为5～10ns，在瞬变电流和公共阻抗

的作用下，直流电源线上产生开关噪声。使电路的噪声容限降低，导致

逻辑电路和微处理器误动作。减小开关噪声