干货 | 自动化设备抗干扰及接地问题
发布时间:2017-05-22 13:40:26
  

自动化设备抗干扰具体措施  

 

交流感性负载(接触器、电机、电磁阀)通断时,产生很高感应电动势和高次谐波,时间短、能量高,容易干扰电子器件,严重时可导致器件击穿,可以采取以下措施,续流或者消耗能量保证系统可靠运行。

 

 

感性负载干扰抑制方法

直流线圈:并续流二极管(IN4007)

IN4007参数规格:

最大输入反向峰值电压:1000V

最大输入反向平均电压:700V  

额定输出电流:1A

功率:2.5W

交流线圈(AC):(阻容电路)并电阻和电容

过电压抑制器

有效地抑制接通和分断感性负载时引起的瞬间高压和高次谐波从而保证控制系统可靠。

 

电源滤波器原理介绍及正确安装方法

滤波器作用

降低产品对电网的骚扰电压发射,同时提高抗扰度,阻挡电网不干净电源对设备的影响。

滤波器组成

该五端器件有两个输入端、两个输出端和一个接地端,使用时外壳应接通大地。

L抑制共模干扰,对差模干扰不起作用

C1、C2为差模电容(X电容)

C3、C4为共模电容(Y电容)

正确安装方法

 

 

自动化设备为何需要正确接地

 

接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力,又能减少产品对外的EMI发射。

接地的含义

电子设备的“地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地),另一种是“系统基准地”(信号地)。接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。“接大地”就是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连接。

接地的目的

A、安全考虑,即保护接地设备外壳接地

B、为信号电压提供一个稳定的零电位参考点信号地或系统地),提高设备电路系统工作的稳定性。

C、静电泄放。

出于以上3点设备外壳可靠接地非常有必要(包括安全地和信号地),现实中设备现场接地问题容易被忽略。以下对安全地和设备各信号地如何处理作论述。

地处理

保护接地示意图

 

设备外壳保护接地的重要性-保护接地原理分析

依据上述示意图则对地电压:

U----电网相电压

Zt----人体阻抗(若忽略人体容抗与感抗的影响,则可直接用人体电阻代替)

Z----电网每相对地绝缘阻抗

电网对地绝缘阻抗Z由电网对地分布电容C和对地绝缘电阻R组成,并可看作二者的并联

式中:

R-电网每相对地的绝缘电阻

C-电网每相对地的分布电容

     

结论:

(1)当每相绝缘电阻R>=0.05兆欧并且每相分布电容C<=0.1uf时,人体的接触电压低于24v,但当电网分布电容较大时,或电网对地绝缘电阻显著下降时,人体的接触电压就会上升到危险的程度。

(2)在有保护接地线情况下(接地电阻≤4欧姆),假设人体电阻1000欧姆,等同于并联后的电阻大约3.98欧姆,即电流几乎全部经过接地电阻流入大地,而不从人体流过电流。

(3)以下描述了如何通过测量判别接地是否合格。

如表格所示,接地电阻应符合以下条件,您可以使用地阻测试仪进行测量

接地电阻

Rg≤4欧

 保护接地应用范围

保护接地的适用于不接地的电网。在这种电网中,无论环境如何,凡由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分,除另有规定外,都应采取保护接地措施,主要包括:

(1)电机、变压器、开关设备、照明器具及其它电气设备的金属外壳、底座及与其相连的传动装置;

(2)户内外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架,以及靠近带电部分的金属遮拦或围栏;

(3)配电屏、控制台、保护屏及配电柜(箱)的金属框架或外壳;

(4)电缆接头盒的金属外壳、电缆的金属外皮和配线的钢管。  

设备各部件间信号地处理

单点接地是整个系统中,只有一个物理点被定义为接地参考点,其他各个需要接地的点都连接到这一点上。

对于接地的一般选取原则如下:

(1)低频电路(<1mhz),建议采用单点接地;

(2)高频电路(10MHZ),建议采用多点接地;

(3)高低频混合电路,混合接地。    

自动化设备数字和模拟信号、马达,变频器等一般采用单点接大地,如下图所示

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