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2023

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Tech_Note:伺服驱动系统抗干扰措施


上位控制系统发给伺服驱动器的定位指令通常分为两种类型:通讯指令、脉冲指令。脉冲指令按输出方式,又分为三种类型:差分、单端NPN和单端PNP。分别简述如下:

具有最佳的抗干扰能力,建议伺服驱动器优先采用通讯指令控制。常用的通讯接口有RS232 ASCII串口、CANopen、EtherCAT、ProfiNet等。

①高创CDHD系列伺服驱动器支持RS232 ASCII串口、CANopen、EtherCAT三种通讯接口。

② ABB的MicroFlex e180/e190系列伺服驱动器支持ProfiNet通讯接口。

以上两种伺服驱动器都可与威尼斯电子游戏大厅科技的KECM或KSS系列伺服电机匹配使用。

差分信号也具有较强的抗干扰能力。大多数运动控制卡都能提供差分输出的脉冲信号。

大多数品牌PLC(如台达、松下、三菱等)的脉冲方向信号都是单端NPN输出,为了提高抗干扰能力,建议在脉冲口与24V电源正端并联上拉电阻。下图为采用高创CDHD系列伺服驱动器时,单端脉冲信号并联上拉电阻的接线图。

一些品牌PLC(如西门子)的脉冲方向信号是单端PNP输出。单端PNP输出的脉冲方向信号易受干扰,不推荐采用。

上位控制单元如果采用西门子PLC,不建议采用单端PNP输出的脉冲方向控制信号,建议采用ProfiNet通讯指令,ABB的MicroFlex e180/e190系列伺服驱动器支持ProfiNet通讯接口。

伺服电机刹车的工作电源采用单独的24V电源供电。可有效防止电机刹车对指令信号的干扰。

伺服驱动器的I/O接口电路单独使用一个电源,伺服刹车、电磁阀、继电器等使用另外一个电源。典型接线图如下:

伺服驱动器输出的不是标准的正弦波,一般是SPWM波,是介于正弦波和方波之间的一种波形,这导致伺服驱动器容易干扰一些敏感(数据采集)设备。以下措施可有效避免伺服驱动器对周边设备的型号干扰。

1.伺服驱动器主电源进线处加隔离变压器。

2.在驱动器与电机的动力线缆上加装输出电抗器,电抗器电流(功率)≥1.5*伺服电机额定电流(功率)。

3.在伺服电机动力电缆上加锰锌铁氧体磁环。

4.伺服驱动器PE端可靠接地。