供電質(zhì)量對數(shù)控設(shè)備的影響和應(yīng)對措施
2018-4-4 來源：中國一拖集團有限公司第三裝配廠 作者：高中漢，劉安寧，蘇海龍
摘 要：從供電質(zhì)量角度，介紹供電質(zhì)量對數(shù)控設(shè)備的影響和解決方法。
關(guān)鍵詞：供電質(zhì)量；數(shù)控設(shè)備；措施
0 前言
在實際數(shù)控設(shè)備維修中，經(jīng)常遇到莫名其妙的故障，重新開機一切又恢復(fù)正常；有時控制線路板損壞或燒毀等問題。這些除了數(shù)控系統(tǒng)本身質(zhì)量外，還有一些其他原因。從供電質(zhì)量角度出發(fā)，談?wù)剬?shù)控設(shè)備的影響。
1 、電壓變化種類（圖 1）
圖 1 電壓變化種類
數(shù)控機床的性能與使用環(huán)境密切相關(guān)。高質(zhì)量的環(huán)境包括高質(zhì)量的供電、工作環(huán)境潔凈無塵、機床附件適當、機床工具恰當以及員工的熟練操作等。然而，有些因素，特別是可靠的供電人們無法控制。
（1）欠電壓或電壓不足，是指供電電壓持續(xù)不足，持續(xù)時間超過數(shù)秒。
（2）過電壓是指供電電壓持續(xù)超高，持續(xù)時間超過數(shù)秒。
（3）電壓跌落是指供電電壓突然下降，持續(xù)時間不超過數(shù)秒。
（4）電壓上升（亦稱為電涌）是指供電電壓突然升高，持續(xù)時間不超過數(shù)秒。
2 、供電不穩(wěn)定對設(shè)備的影響
供電不穩(wěn)定或供電不純凈會造成設(shè)備停機、性能下降，嚴重的使設(shè)備損壞。
（1）停機。盡管沒有造成物理損壞，但系統(tǒng)的邏輯或模擬電平失常，造成數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)和軟件損壞。CNC 數(shù)據(jù)（報括操作系統(tǒng)、參數(shù)、程序等）不得不重新建立。供電不純凈還可能造成計算機意外死機、鎖死、非正常觸發(fā)設(shè)備 NC—PLC 復(fù)位故障、CNC系統(tǒng)停止響應(yīng)故障。軟件可能運行不正常，造成事故。將系統(tǒng)復(fù)位（通常是關(guān)機）才能使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。很多這樣的事故并沒有充分的日志記錄。
（2） 性能下降。如果長時間存在一定程度瞬時脈沖現(xiàn)象的話，其影響更加嚴重，電子元件和電路性能下降，使設(shè)備使用壽命縮短和失效可能性增加，這些是用戶難以感覺到的。
3）損壞。供電不穩(wěn)或供電不純凈可造成電子元件損壞，如，CPU、I/O 接口電路板、驅(qū)動電路板、CRT 或 LCD\LED 監(jiān)視器，存儲設(shè)備如 RAM、硬盤和通信接口。嚴重的瞬時過電壓可能造成電路板燒壞。
3 、解決方法
（1）使用知名廠家生產(chǎn)的伺服穩(wěn)壓器，其可以在 3 相不平衡的負載環(huán)境中使用，其特點為：過濾掉過輸入、輸出的過電壓和欠電壓；具有單相保護功能、短路保護功能；能夠縮短輸入電壓突然增加或降低的響應(yīng)時間；抑制自偶變壓器產(chǎn)生的尖脈沖；穩(wěn)壓器啟動功能應(yīng)設(shè)為手動，在供電斷電時，穩(wěn)壓器不能自動開機；輸出電壓應(yīng)為設(shè)備要求的電壓范圍和誤差。
（2）采用隔離變壓器，用于抑制感性負載產(chǎn)生的電涌、尖脈沖、電壓跌落及瞬時脈沖。
（3）正確接地。機床必須單獨接地。如果除供電電路板外還使用發(fā)電機的話，接地點應(yīng)為同一點并與機床相連，一般使用12 ×4 mm 的銅條用作連接電網(wǎng)—穩(wěn)壓器—隔離變壓器—機床間的地線。檢查接地是否正確時，測量中性線和地線間電壓，該電壓應(yīng)≤100 m V。接地錯誤會造成復(fù)雜設(shè)備的損壞，如計算機、以計算機為基礎(chǔ)的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等。
例如，第三裝配廠意大利進口的加工中心時常出現(xiàn)亂報警、中途停機現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場觀察和了解發(fā)現(xiàn)，故障總是發(fā)生在附近一臺大型鏜銑床設(shè)備主軸電機啟動的瞬間，而且在某段時間內(nèi)發(fā)生的較頻繁，這段時間正是車間用電負荷大的時間。經(jīng)測量，電網(wǎng)電壓只有 340 V 左右，用示波器測電源電壓波形，當上述電機啟動時，電源電壓波形嚴重畸變（圖 2）。由此可確定為故障是由于電源電壓過低引起電源干擾所致。通過采取將兩臺設(shè)備電源線路分由兩處配電箱供電、將加工中心的控制部分加裝穩(wěn)壓電源等措施后，問題解決。
圖 2 電源電壓波形
4 、結(jié)束語
供電質(zhì)量對數(shù)控設(shè)備的影響是多方面的，但人們在日常工作中多數(shù)輕視，對造成的影響也不去深究。特別是供電的變化有時是一瞬間，加之技術(shù)手段有限，難以獲得有效信息，但它對數(shù)控設(shè)備的影響是深刻的，甚至難以恢復(fù)。因此，有必要進行一些研究工作，防止故障發(fā)生。
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