供電質量對數控設備的影響和應對措施

高中漢，劉安寧，蘇海龍

（中國一拖集團有限公司第三裝配廠，河南洛陽471004）

供電質量對數控設備的影響和應對措施

高中漢，劉安寧，蘇海龍

（中國一拖集團有限公司第三裝配廠，河南洛陽471004）

從供電質量角度，介紹供電質量對數控設備的影響和解決方法。

供電質量；數控設備；措施

0 前言

在實際數控設備維修中，經常遇到莫名其妙的故障，重新開機一切又恢復正常；有時控制線路板損壞或燒毀等問題。這些除了數控系統本身質量外，還有一些其他原因。從供電質量角度出發，談談對數控設備的影響。

1 電壓變化種類（圖1）

數控機床的性能與使用環境密切相關。高質量的環境包括高質量的供電、工作環境潔凈無塵、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，是指供電電壓持續不足，持續時間超過數秒。（2）過電壓是指供電電壓持續超高，持續時間超過數秒。（3）電壓跌落是指供電電壓突然下降，持續時間不超過數秒。（4）電壓上升（亦稱為電涌）是指供電電壓突然升高，持續時間不超過數秒。

2 供電不穩定對設備的影響

供電不穩定或供電不純凈會造成設備停機、性能下降，嚴重的使設備損壞。

（1）停機。盡管沒有造成物理損壞，但系統的邏輯或模擬電平失常，造成數據丟失、數據和軟件損壞。CNC數據（報括操作系統、參數、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、非正常觸發設備NC—PLC復位故障、CNC系統停止響應故障。軟件可能運行不正常，造成事故。將系統復位（通常是關機）才能使系統恢復正常工作。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象的話，其影響更加嚴重，電子元件和電路性能下降，使設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。

圖1 電壓變化種類

（3）損壞。供電不穩或供電不純凈可造成電子元件損壞，如，CPU、I/O接口電路板、驅動電路板、CRT或LCDLED監視器，存儲設備如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）使用知名廠家生產的伺服穩壓器，其可以在3相不平衡的負載環境中使用，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時間；抑制自偶變壓器產生的尖脈沖；穩壓器啟動功能應設為手動，在供電斷電時，穩壓器不能自動開機；輸出電壓應為設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電機的話，接地點應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—穩壓器—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≤100 mV。接地錯誤會造成復雜設備的損壞，如計算機、以計算機為基礎的系統、網絡等。

例如，第三裝配廠意大利進口的加工中心時常出現亂報警、中途停機現象。經現場觀察和了解發現，故障總是發生在附近一臺大型鏜銑床設備主軸電機啟動的瞬間，而且在某段時間內發生的較頻繁，這段時間正是車間用電負荷大的時間。經測量，電網電壓只有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壓電源等措施后，問題解決。

4 結束語

供電質量對數控設備的影響是多方面的，但人們在日常工作中多數輕視，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，加之技術手段有限，難以獲得有效信息，但它對數控設備的影響是深刻的，甚至難以恢復。因此，有必要進行一些研究工作，防止故障發生。

〔編輯凌瑞〕

TG659

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.12.20