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旋轉編碼器接地需要注意些什么?
發布時間:2019-04-08
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今天我們來討論旋轉編碼器"接地"相關問題.


PE保護性接地,為保護人身安全,現場不可以有電壓的高低電位差而對人造成不安全。而電磁兼容性EMC的試驗也證實交流、直流、大地與外殼的統一連接接地,信號抗干擾特性最佳往往有三個類別連接地線的接地”,作為等電位。


1,大地、機柜外殼、機械底座等金屬導通的統一接地。
2,動力交流電三相平衡的中心零線與地線連接。
3,直流控制系統的電源0V與地等電位連接。(有時這一部分懸空或以電容與地線連接)


以上三類“接地應各自獨立路線井走最近的導通路線接入到大地,而不能混接串聯。并且在接地前相互有一定的距離。例如信號線應離動力線有一定的距離,防止近端感應。
上面說的“導通”需要考慮高頻信號(干擾)是怎么走的。
三類接地應區分,不宜混接不可串聯,防止接通導入型干擾。
類“接地”在良好接入接地板前應保持一定的距離,防止感應型干擾到信號。
然而,EMC要求是在實驗室里的試驗,在現場往往離EMc實驗室要求很遠。無法給出“標準答案”。


1.作為大地、機柜外殼、機械底座等接地,會有因為導電性能不佳、長期老化帶來的接觸不良,潮濕空氣灰塵積累改變的電特性,等等不良因素降低了接地效果。每一個外殼地應有銅排或較粗的銅導線接地,并盡量以并聯而不是串聯對大地走最近的路線。


2,動力交流的三相不平衡,帶來零線上的感應虛電壓,短瞬間爆發的電磁波從地線走是有延遲的,可能以走周邊容性回路走了“近道”對信號干擾。這類干抗以三相交流供電電源三相不平衡,或者周邊電機上繞線的不均衡(只有啟動起來加速時顯現出不平衡),或者永磁電機磁場分布不均勻,造戍交流強能量的干擾到信號。對于周邊有大功率電機的這類干擾較突出。


3,電源0V上各種設備之間的末經隔離,開關電源、變頻器、電磁閥繼電器等等與直流電源有關的內部高頻電磁波短騵間外露直接在0v上走,由于高頻電磁波在導線上的延遲性,而形成落差走向。這井不是用直流量連接電阻電壓可以預判的。


在這類0V上和電源上感應到的干擾,較多的是現場的變頻器(內部的交直流交流的逆變的高頻電磁波)、開關電源(同樣內部有直流交流直流的逆變)、電磁閥電磁抱剎、較大型接觸器等等的短瞬間高頻干擾到電源,有時選擇線性電源或者電源隔離.
因此我們要判斷,什么是等電位(交流的高頻的狀況下的如何“導通”走向),怎么接地。并不是接地強迫癥似的看見有線空著就“接地”,這個接入的是什么類別的地要看明白,它的走向如何。有沒有經過干擾區感應干擾,或者直接接入引入了干擾,這樣的隨意性亂接地也許反而會引入干擾。


4.旋轉編碼器外殼與屏蔽線接地嗎?

原理上旋轉編碼器的外殼與屏蔽線屬于第1類的外殼保護性接地(屏酸接地),很多旋轉編碼器外殼與屏蔽線作了接鼬式導通,還有些是作了用電容連接的交流(高頻)接地。由編碼器電纜屏蔽層接地,有些甚至與電源0v起接地。但是很多情況下編碼器的軸端連著電機,而編碼器的軸與外殼的導通是通過滾珠軸承的淰珠,在旋轉時是摩檫接觸導通的。有時受動力三相不平衡影響,以及軸與外殼通過滾珠接觸的導通不良與滾珠上微放電,外殼與屏蔽層導體的高頻傳導延遲性,軸端與外殼與電源0三者很容易形成短瞬間電磁波落差走向,不當的全部三類接地混接的連接反而會引入干擾。因此,還有些編碼器外殼選擇了屏蔽線與外殼的懸空,讓用戶根據現場各種電氣狀況選擇外殼如何接地,屏蔽層如何接地。


旋轉編碼器電纜屏蔽層接地只有“直接導通"嗎?

有時接一個電容也是“高頻接地”,有時屏蔽層一端懇空甚至兩端都懸空,也是高頻電容接地了當編碼器導線大于30米時,屏蔽層與電纜內部的電源線形成了線間電容,高頻干擾從線間電容倒入0V井接地,一端懸空可以避免從干擾源直接導入干擾。在編碼器信號傳輸較遠時,需要外部再加長一根信號電纜傳導100米時我般建議是屏蔽層在接收端接地。而在靠近編碼器端將屏蔽層懸空。電纜足夠長度下,屏蔽層與電纜電源0V形成電容性接地,并避免編碼器外殼、電纜屏蔽層、接收端0V三者的混合直接導通。由于這么長的距離,高頻干擾傳導的延遲時差必然存在,三者直接混合導通接地將形成線上電磁波落差走向,反而引入干擾在屏蔽層上走。影響到內部的信號。


5,旋轉編碼器的信號有A+A,B+B。但是接收端只有AB沒有反相接口,雙絞屏蔽線還有沒有用?

在較長距離情況下(大于30米)必須有雙絞屏蔽的編碼器專用電纜,編碼器的A+A-和B+B-都要配對走雙絞線,而且必須選型有A+A-,B+/B-的編碼器。在接收端沒有A-·與B-的接口,可以在接收端懸空AB-,(線上仍然有電壓,并有線間電容),或者選擇一個終端電陽對接收端的0V連接(120歐姆)。



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