胡凯
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摘要:机械电子设备是人们日常生活与工作中必不可少的,然而在长期运行之后,一些机械电子设备也会很容易受到电气干扰的影响发生故障,从而妨碍居民的日常生活、工作。因此,基于运维需求,就需要机械电子设备的维修人员开展日常工作,从而减少因电气干扰带来的影响,这样也能够保障电力设施的正常运行。
关键词:机械电子设备;电气干扰;抗干扰
引言
干扰问题是机电设备设计和使用过程中必须考虑的重要问题。通常我们所说的干扰是电气的干扰。在设备的工作环境中,存在大量的电磁信号,如电网的波动、强电设备的起停、高压设备和开关的电磁辐射等。当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时,往往会扰乱机械电子设备的正常运行,轻者造成系统的不稳定,重者会引起控制系统死机或误动作造成设备损坏或人身伤亡。
1机械电子设备的电气干扰类型
1.1泄漏电流
此类电流主要包括线间和对地这两类漏电形式。
1)线间漏电基本形成并处在动力线间,发生此类漏电时,便说明除了外围的设备会出现非识别动作,而设备自身同样会出现电气干扰。
2)对地漏电基本会形成并处在动力线和大地间,发生这种漏电的时候,便说明一些外围的设备发生了非识别动作。除此之外,干扰电子设备的主要因素还包含了分布电容以及载波频率等,一旦频繁出现此类干扰,便极易导致电子设备发生跳闸问题。
1.2非线性谐波
对通用机械电子设备而言,整流器属于其自带的一类工作电路,整流器会在设备运转的时候,形成一类非线性谐波,此类谐波拥有相对较高的频次,同时还会向外进行散射,这对设备周边电路或者电气设备产生一定的电磁干扰。而在电网中,所有的负载组件将受其影响,使得电源功率的相应指数产生一定程度的改变。与此同时,相关组件也会形成一部分物理性干扰,导致设备金属零件磨损增加,使得噪声增多,最终使设备运行稳定性下降,严重时会加大设备振动幅度,使机械自身温度上升,使其应用寿命被大幅度缩减。
1.3电磁噪声
1)电源干扰:传播此类干扰时,将重点依赖电子设备、外围设备以及相连接线路,通过此类线路使噪声被传播出去,而在此类噪声干扰过程中,将导致电子设备从外围设备获得一部分电流,继而使外围设备运行准确性下降。
2)辐射干扰:此类干扰重点依赖连接于电子设备的全部输入、输出线路,关键会干扰电子设备周边其余各类相关设备,其中就包含影响电子设备的互感器、仪表以及传感器等。
3)感应干扰:此类干扰重点是在机械电子设备工作阶段,电气设备对应外围设备连接机械电子设备的线路时,极易被多种因素所干扰,外围设备除了受到电磁感应的干扰,还会受到静电感应的干扰,最终产生噪声干扰,使设备运行效率下降。
2机械电子设备中电气抗干扰措施
2.1屏蔽抗干扰
想要机械化的正常生产,就需要解决出现的电气干扰,电气干扰主要通过电和磁造成干扰,因此通常情况下采用的方法是屏蔽,将屏蔽设备放在电子设备的四周,对设备的电磁能进行干扰,同时也要保证机械设备不受到影响。信息化时代的到来,电子设备的广泛运用,用屏蔽来抗击干扰的方法最为常见。由于环境的不同,为了不影响其他设备的正常工作,所以也有不同的抗干扰方法。常用的抗干扰方法有静电、双层、编制、金属隔网等。屏蔽抗干扰主要的工作原理是抑制电磁干扰,磁场会有高频和低频之分,它在低频磁场中抗干扰能力较强,效果较好。
高导磁材料主要运用在电阻较小的屏蔽体内,将它放置其中,就可以进行干扰,屏蔽信号。高导磁材料是制作复合屏蔽电缆的重要原材料,它由三层组成,最里面是由铜质的铁磁构成,中间一层铁磁构成,但磁导率较高,最外层是由低磁导率的铁磁但同时也要满足高饱和。由于每一层都设置了干扰磁片,当它进行工作时,干扰信号也会越来越弱,从而达到干扰磁场的效果,最终屏蔽信号。
2.2滤波器抗干扰
以滤波器作为平台,清除信号中特点波段的频率,以此实现电子干扰传输受限的目标,主要用来抑制低频干扰和中频干扰。因此,滤波器属于一种可以过滤波的构件,其中主要包含电容、电阻、电感等等。以信号频段作为依据,对滤波器进行划分,主要分为低通、带通、高通、带阻等四类。而按照处理信号划分,可以分为模拟、数字两种滤波器。滤波器不同,其性能也所有差异,处理的范围也就不同。其中,低通滤波器可以抑制高频分量与干扰,而高通滤波器则用来抑制低频干扰。在常用的T型滤波器、C型滤波器、L型滤波器和π型滤波器中,也是如此。对此,在利用滤波器进行抗干扰时,应明确干扰源频谱与干扰波的具体幅值等各种信息,一般来说,检测会利用专业化的干扰仪器,再根据具体情况,选择最合适的滤波器。
2.3接地抗干扰
该种抗干扰方法主要是未来有效确保电子设备能够得到有效的使用,该种方式能够有效的防止电源干扰影响机械电子设备,同时还可以避免偶发性的电压冲击损害电子设备。接地抗干扰系统主要包含系统地、屏蔽地、交流地、保护地等,但是由于接地十分混乱,势必会对机械电子设备的有序运行和安全性造成直接性影响。机械电子设备地线主要分为三条不同的类型,其一,连接机壳,和交流电源地线之间相互连接;其二,与电动机、继电器等设备相互连接;其三,与信号设备、数字接收器相互连接。机械电子设备利用交流电源进行供电的时候,应将保护地线和电源地线相对接,确保不会因为公共地线电位不均匀而造成干扰。
2.4电气隔离抗干扰
在机械电子设备运行过程中,导线是电气干扰源传输的关键性路径之一,根据导线类型的不同,可以对传输路径进一步划分,比如电源线传输、控制线传输要以导线类型为基点,深入剖析电气干扰产生原因,巧用电气隔离干扰方法。在电气隔离抗干扰过程中,脉冲变压器、光电器件可以合理化作用其中,科学隔离机械电子设备以及相关导线,避免机械电子设备运行中受到电气干扰。如果是模拟输入信号干扰,可以将隔离放大器应用其中,借助其优势作用,对机械电子设备运行中的主回路、输入回路进行规范化处理,确保模拟输入信号被有效隔离。同时,变压器、光电耦合都可以作用到电气隔离抗干扰过程中,对机械电子设备运行中产生的输入信号进行科学耦合处理,有效控制电气干扰,更好地发挥机械电子设备功能作用。
2.5电源传播噪声预防
电源属于此类噪声的主要来源,其能使外围设备发生运行错误,使设备安全性、稳定性严重降低。对此类噪声干扰的预防措施和感应噪声的预防措施相同,也是优选同轴电缆对在变频器动力线以及外围设备信号线中的屏蔽线进行替代。
结语
在信息化时代,先进机械电子设备,对社会发展起到了重要的促进作用,特别是对各大企业而言,其不仅能提升其生产力以及生产效率,更有助于提高企业经济效益。但是电气干扰将严重影响机械电子设备的稳定运行,有关人员需要结合设备的实际状况,采用最合适、有效的抗干扰技术。
参考文献
[1]李国铭,申宁.排除机械电子设备中电气干扰的措施研究[J].机电信息,2013(6):110-111.
[2]孙鑫,杨树成.机械电子设备排除电气干扰的措施分析[J].南方农机,2018,49(15):114.
[3]孙久军,梁桂华,房孝涛.机械电子设备中的电气干扰及抗干扰措施[J].试验技术与试验机,2006(1):50-53.
[4]霍海波.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].电脑知识与技术,2020,16(9):241-242.
[5]张小伟.电气调试中电子电路的干扰问题及对策分析[J].智能城市,2019,5(2):49-50.