一部のオートメーション機器の中核部分として、モーションコントロールシステムの信頼性と安定性は機器の性能に直接影響し、その信頼性と安定性に影響を与える主な要因の 1 つは干渉防止の問題です。したがって、干渉問題を効果的に解決する方法は、モーション制御システムの設計において無視できない問題です。
1.干渉現象
アプリケーションでは、次の主な干渉現象が頻繁に発生します。
1. 制御系が指令を出さない場合、モータが不規則に回転します。
2. サーボ モーターの動きが停止し、モーション コントローラーがモーターの位置を読み取ると、モーターの端にある光電エンコーダによってフィードバックされる値がランダムにジャンプします。
3.サーボモーターが動作しているとき、エンコーダーの読み取り値は発行されたコマンドの値と一致せず、エラー値はランダムで不規則です。
4. サーボモータが回転している場合、読み取ったエンコーダ値と発行された指令値の差は、安定した値または周期的に変化します。
5. ACサーボシステムと同一電源を共有する機器（ディスプレイなど）が正常に動作しない。
2. 干渉源分析
モーションコントロールシステムへの侵入を妨げるチャネルには、主に 2 つのタイプがあります。
1、信号伝送チャネル干渉、システムに接続された信号入力チャネルと出力チャネルを介して干渉が入ります。
2、電源システムの干渉。
信号伝送チャネルは、制御システムまたはドライバーがフィードバック信号を受信し、制御信号を送信する方法です。これは、パルス波が伝送ラインで遅延および歪曲され、伝送プロセスで長期にわたって減衰およびチャネル干渉が発生するためです。干渉が主な要因です。
電源や伝送ラインには内部抵抗があります。電源のノイズ干渉を引き起こすのは、これらの内部抵抗です。内部抵抗がなければ、電源ショートでどんなノイズを吸収してもラインに干渉電圧は発生しません。また、ACサーボ系ドライバ自体も強力な干渉源であり、電源を介して他の機器に干渉する可能性があります。
モーションコントロールシステム
三、干渉対策
1.電源システムの耐干渉設計
(1) 機器間の干渉を防ぐため、モータの駆動電源と制御電源を分離するなど、電源はグループで供給してください。
(2) ノイズフィルタを使用することで、AC サーボドライブの他の機器への干渉も効果的に抑えることができます。この対策により、上記の干渉現象を効果的に抑制することができます。
(3) 絶縁トランスを採用しています。高周波ノイズは、主に一次コイルと二次コイルの相互インダクタンス結合ではなく、一次寄生容量と二次寄生容量の結合によってトランスを通過することを考慮して、絶縁トランスの一次側と二次側はシールド層によって絶縁されています。分布容量を減らしてコモンモード干渉に抵抗する能力を向上させます。
2.信号伝送路の干渉防止設計
(1) 光電結合アイソレーション対策
長距離伝送の過程で、フォトカプラを使用すると、制御システムと入力チャネル、出力チャネル、およびサーボドライブの入出力チャネルとの間の接続が切断される可能性があります。回路で光電分離が使用されていない場合、外部スパイク干渉信号がシステムに侵入するか、サーボ駆動装置に直接侵入し、最初の干渉現象が発生します。
光電結合の主な利点は、スパイクやさまざまなノイズ干渉を効果的に抑制できることです。
したがって、信号伝送プロセスにおける信号対雑音比は大幅に改善される。主な理由は次のとおりです。干渉ノイズは大きな電圧振幅を持っていますが、そのエネルギーは小さく、微弱な電流しか形成できません。フォトカプラー入力部の発光ダイオードは電流状態で動作し、一般的な導通電流は10～15mAですので、大振幅の干渉があっても十分な電流を供給できないため抑制されます。
(2) ツイストペアシールド線と長距離伝送
信号は、伝送中に電界、磁界、接地インピーダンスなどの干渉要因の影響を受けます。接地されたシールド線を使用すると、電界の干渉を減らすことができます。
ツイストペアケーブルは、同軸ケーブルに比べて周波数帯域は低くなりますが、波動インピーダンスが高く、コモンモードノイズに強く、互いの電磁誘導干渉をキャンセルすることができます。
さらに、長距離伝送のプロセスでは、通常、干渉防止性能を向上させるために差動信号伝送が使用されます。長距離伝送にツイストペアシールド線を使用すると、2次、3次、4次の干渉現象を効果的に抑制できます。
(3) グラウンド
アースは、アース線に電流が流れるときに発生するノイズ電圧を除去することができます。サーボシステムをアースに接続するだけでなく、信号シールド線もアースして、静電誘導と電磁干渉を防止する必要があります。適切に接地されていないと、二次干渉現象が発生する可能性があります。
投稿時間: 2021 年 3 月 6 日