航空发动机数控系统在台架试验中的电磁干扰与防治研究
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复杂飞行器电气系统抗干扰设计技术【摘要】现代复杂飞行器的电气系统抗干扰设计技术至关重要。
本文首先综述了现有的抗干扰设计技术,并重点介绍了电磁兼容性分析与设计、电源线路设计的抗干扰技术、信号线路设计的抗干扰技术以及地线布局的优化设计。
通过对这些技术的介绍和分析,可以帮助提升飞行器系统的稳定性和可靠性。
在总结了复杂飞行器电气系统抗干扰设计技术的关键要点,并展望了未来的发展方向。
随着飞行器设备的不断升级和升级,电气系统抗干扰设计技术的研究和应用将会变得越来越重要。
通过不断改进设计技术,可以更好地保障飞行器的安全和性能。
【关键词】复杂飞行器、电气系统、抗干扰设计技术、电磁兼容性、电源线路、信号线路、地线布局、优化设计、总结、未来发展方向、飞行器安全、电磁干扰、抗干扰技术、飞行器系统设计1. 引言1.1 复杂飞行器电气系统抗干扰设计技术电气系统在复杂飞行器中起着至关重要的作用,影响着整个飞行器的性能和安全性。
由于复杂飞行器的工作环境复杂多变,其电气系统往往容易受到外部干扰影响,导致系统稳定性和可靠性受到威胁。
抗干扰设计技术成为了电气工程师们关注的焦点之一。
复杂飞行器电气系统抗干扰设计技术旨在保证电气系统在各种恶劣环境条件下能够正常工作,不受外部干扰影响。
这项技术涉及到电磁兼容性分析与设计、电源线路设计的抗干扰技术、信号线路设计的抗干扰技术以及地线布局的优化设计等方面。
通过合理的设计和措施,可以有效降低电气系统受到干扰的概率,提高飞行器的整体性能和可靠性。
本文将对现有的复杂飞行器电气系统抗干扰设计技术进行综述,探讨各种技术的优缺点和适用范围。
结合实际案例分析,总结出一些实用的设计方法和经验。
展望未来复杂飞行器电气系统抗干扰设计技术的发展方向,为相关领域的研究和应用提供参考。
2. 正文2.1 综述现有抗干扰设计技术综述现有抗干扰设计技术主要包括传统的方法和最新的技术。
传统的方法包括在设计阶段采取屏蔽、滤波、接地等措施来减少电磁干扰的影响。
航空发动机推力测量台架动架支撑方式研究王润明;罗毅【摘要】为提高发动机推力测量精度,从推力测量台架设计和推力测量系统校准角度出发,首先介绍了影响航空发动机推力测量精度的主要因素及推力测量台架;然后分析了不同动架支撑方式对台架刚度系数的影响,及发动机推力、动架支撑方式和台架刚度系数三者之间的内在联系,阐明了不同校准方式对动架支撑方式的决定性影响;最后总结了推力测量台架设计应遵守的优选原则。
%To improve the thrust measurement accuracy, based on the design and calibration of thrust mea⁃surement test bench, major factors that affect the thrust measurement accuracy for aero engine and thrust measurement rig were introduced firstly, then the impact of different movable stand support on rig rigidity coefficient was analyzed, and the relationship between engine thrust, support of movable stand and rigidity coefficient of test bench was discussed. In addition, the influence of test bench rigidity coefficient by vari⁃ous supporting method were clarified. In the end, an optimal design principle for thrust measurement test bench was summarized based on these analyses.【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P9-11,46)【关键词】航空发动机;试车台;推力测量台架;动架支撑方式;刚度系数【作者】王润明;罗毅【作者单位】中国燃气涡轮研究院航空发动机高空模拟航空科技重点实验室,四川成都610500;中国燃气涡轮研究院航空发动机高空模拟航空科技重点实验室,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】V211.73推力是涡喷/涡扇发动机最为重要的技术指标。
航空发动机试车台抗干扰技术研究与应用作者:姜风范世新黄猛来源:《价值工程》2013年第27期摘要:本论文主要讲述在进行多个机型发动机试车的多功能试车台上,通过实践和实验找到行之有效的抗干扰措施,使得多机种试车台在解决信号干扰方面取得突破性进展。
抗干扰技术的成功应用不仅解决了困扰试车台建设的难题,而且形成一套比较有效的可操作的实施措施,以供行业内参考应用。
Abstract: In this article, effective anti-interfere measures are found through practice and experiment on the multi-function test bed where multi -type models engine are tested, leading to breakthrough in solving signal interference. The successful application ofanti-inference technology has not only solved the problem of test bed construction but also formed a series of effective operable measures for the reference of peers.关键词:航空发动机;试车台;抗干扰;信号;技术Key words: aero-engine;test bed;anti-inference;signal;technology中图分类号:V263 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)27-0056-020 引言某系列航空发动机配装的综合调节器对信号的处理一直存在一些干扰现象,严重制约科研生产过程,多年来一直没有得到有效解决。
在研究探索航空发动机综合调节器调防干扰措施的基础上,借助多年的多机种试车台如何实现信号防干扰的经验,在某试车台新增功能改造中,成功应用了抗干扰技术,最终验证了这些措施的有效性和可行性。
832019 NO.5汽车与新动力通过振动分析提高发动机测试台架运行效率邱国生(北京福田康明斯发动机有限公司,北京 102206)摘要:在发动机制造领域,发动机试验是重要环节之一,对产品进行各个阶段的测试以及改进验证,在发动机生产制造工艺过程中,测试台架也会对每台出厂前的发动机进行性能试验,以确认其能满足客户的要求,保障测试台架的试验能力十分重要,应用数据采集进行振动分析,找到测试台架中测功机振动异常的根本原因,并提出了相应解决办法㊂关键词:发动机;试验台架;振动;联轴器0 前言在发动机研发及生产制造过程中,发动机的台架试验是一个非常重要的环节,是检测发动机性能指标和可靠性的重要工艺流程,福田康明斯发动机测试线引进A V L 集装箱式台架(图1),核心硬件系统包括电力测功机控制系统㊁燃油控制系统㊁进排气系统㊁冷却液控制系统㊁机油控制系统㊁通风冷却系统及油耗仪与其他数据采集设备等,具备高度准确性和可靠性㊂同时使用P um a 系统完成测试过程执行㊁测试结果判断㊁数据采集分析及发动机保护等㊂图1 A V L 发动机试验台架在生产过程中,发动机通过试验托盘自动与台架通过辊道进行对接,将发动机各个系统与台架通过托盘连接,同时发动机的工艺飞轮花键轴通过连接盘的母花键㊁连接法兰㊁带缓冲橡胶的联轴器及连接轴与测功机直接连接起来㊂1 故障现象在利用发动机台架进行试验时,在测试循环工况过程中偶尔会发生振动瞬间异常增大,测功机水平方向振动速度达10m m /s ,台架振动自动监控系统报警停机,严重影响到生产线的运行效率㊂停机检查发现有前端联轴器缓冲橡胶块与保护罩干涉产生磨损痕迹,存在橡胶块磨损断裂的风险(图2)㊂图2 橡胶块磨损痕迹2 原因分析故障树[1]分析是描述事故因果关系的有效方法,是系统安全工程中重要的分析方法之一,能对各种系统的危险性进行识别评价,既适用于定性分析,又能进行定量分析㊂它是1种从系统到部件,再到零件,按下降形 分析的方法㊂也可以用来分析零件㊁部件或子系统故障对系统故障的影响㊂图3示出了采用故障树分析法对测功机振动超标故障的分析㊂试验台架测功机振动大的原因理论上有很多,经过系统分析,总结出如下几个可能原因:(1)发动机扭振过大;(2)托盘与测功机不对中;(3)测功机存在机械松动;(4)轴承故障;(5)测功机定子故障;(6)测功机转842019 NO.5汽车与新动力图3 测功机振动超标故障分析子故障;(7)发动机运动部件导致振动大;(8)发动机标定导致振动大[2]㊂需要对振动分析及对比试验进行一一验证,找出试验台架振动异常的原因㊂3 原因验证3.1 发动机扭振试验图4 布置码盘发动机扭振的主要贡献源是发动机的周期燃烧引起曲轴扭转振动㊂对发动机而言,产生的扭矩主要有机械运动产生的扭矩㊁不平衡惯性力产生的扭矩及周期燃烧气体压力产生的扭矩,作用在发动机上的总扭矩是压力产生的扭矩和惯性扭矩的总和㊂周期变化的不平衡扭矩导致传动轴转速的瞬态波动及不规则动态扭转㊂在发动机前端曲轴皮带轮处进行了码盘的布置(图4),每转120个脉冲,可以分析到60阶的振动阶次,完全满足分析要求㊂通过数据采集后处理软件进行数据分析,得出扭振角随转速的变化阶次曲线(图5)㊂由结果可以看出,曲轴的扭振角最大为3阶点火频率,且不超过标准,满足设计要求㊂图5 测功机振动超标故障分析3.2 频谱分析对进行试验的发动机及测功机进行振动监测[3],试验仪器如表1所示㊂图6示出了传感器布置图㊂表1 试验仪器数据采集仪型号O R 36V 3精度24位A /D分析带宽/k H z 40.0振动传感器型号P C B 356A 16共振频率/k H z 25.5横向灵敏度<5%图6 传感器布置位置使用激光对中仪对托盘测功机进行对中检验,水平与角度对中允差均在标准范围内,水平公差小于0.03m m ,角度公差每100m m 小于0.05m m ,测试转速在800~2100r /m i n 范围内,传感器C 振动速度的总体水平,如图7所示,频谱瀑布图如图8所示㊂图7发动机(标定1)振动速度总体水平图8振动速度瀑布图由此可以看出,在振动速度总体水平上,振动超标发生在转速1700r/m i n附近,且频谱成分为点火频率;在频谱上未发现明显的基频二倍频的高幅值,托盘与测功机对中状态正常;在统计量中,从加速度峰值(均小于5m/s2),峭度值(3左右),歪度值(0左右)可以看出,测功机轴承处于正常状态;在频谱中,未发现测功机定子故障(绕组故障)频率,转子故障(竖条断裂)的频率,测功机正常㊂至此,可排除托盘与测功机不对中,测功机存在机械松动㊁轴承故障㊁测功机定子故障和测功机转子故障㊂更换发动机标定,由标定1切换至标定2,在总体水平值上没有明显不同(图9),可以排除标定对振动异常的影响㊂图9发动机(标定2)振动速度总体水平4结论根据扭振试验及频谱对比试验,得出以下结论:(1)振动瞬间增大的转速为1700~1800r/m i n 之间,且除此区间外,测功机振动一切正常㊂(2)振动增大原因为不同发动机间的硬件差别,如工程机械和公路用车的发动机在硬件上有很大不同㊂根据发动机测试程序,高低怠速及功率点㊁额定点的试验转速,振动值均在正常范围,转速1700~1800 r/m i n区间不是重点关注工况,可以采用紧急拉升或降低的方法,让测试程序迅速通过此转速区间,避免设备报警停机,提升试验台架运行效率㊂参考文献[1]史定华.故障树分析技术方法和理论[M].北京师范大学出版社, 1993.[2]陈超.汽车发动机曲轴系统扭转振动分析与减振器匹配的研究[D].华南理工大学,2012.[3]陈超.旋转机械阶比分析研究与软件实现[D].南京航空航天大学, 2008.852019 NO.5汽车与新动力。
AMT台架试验方法研究AMT台架是一种精密的试验设备,可用于测试各种汽车和机械设备的性能和质量。
本文将探讨AMT台架的试验方法研究。
首先,AMT台架的测试方法包括静态测试和动态测试。
静态测试主要测试汽车或机械设备的静止状态下的性能,如制动力、驱动力、悬挂性能等。
动态测试则测试动态条件下的性能,如加速性能、转弯性能、燃油经济性等。
对于静态测试,AMT台架可以进行多种试验方法,如刹车试验、发动机输出功率测试、车辆耗油量测试等。
其中,刹车试验是最常见的静态测试方法之一,可以测试车辆在紧急情况下的刹车距离和刹车效果。
发动机输出功率测试可以测试发动机在不同负载下的输出功率,以评估其性能。
车辆耗油量测试可以测量车辆在不同运行条件下的燃油经济性。
对于动态测试,AMT台架的试验方法主要包括加速试验、转弯试验和行驶循迹试验。
加速试验可以测试汽车或机械设备在不同速度下的加速性能。
转弯试验可以测试车辆在不同转弯半径下的转弯性能,以评估其车辆稳定性。
行驶循迹试验可以模拟各种路况下的行驶条件,以测试汽车或机械设备的悬挂性能和车轮跟踪性能等。
在进行AMT台架测试前,需要进行准备工作,包括确保设备和传感器的正确安装和校准,准备各种测试工具和测试设备,如测量仪器、计算机等。
在测试过程中,需要保证测试环境和条件的一致性,以确保测试结果的准确性和可比性。
除此之外,AMT台架试验方法还包括数据采集和分析。
在测试过程中,AMT台架会自动记录各种参数的数据,如车速、转速、功率、温度等,这些数据需要经过处理和分析,以便对车辆或机械设备的性能进行评估。
总之,AMT台架试验方法是一种先进的汽车和机械设备性能测试技术,可用于评估各种不同类型的车辆和设备的性能和质量。
通过对AMT台架试验方法的研究和应用,我们可以不断提高一系列设备和汽车的性能和质量,为各行各业的发展做出贡献。
AMT台架在国际上是比较先进的设备之一,其测试方法广泛应用于汽车、航空、机械、工程、电子等领域。
第38卷,总第224期2020年11月,第6期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.38,Sum.No.224Nov.2020,No.6位控系统电磁干扰问题的分析与解决措施吴红梅1,王 东2,辛 勇2,雷士远2(1.中国南方航空股份有限公司沈阳维修基地,辽宁 沈阳 110169;2.中国航发沈阳发动机研究所,辽宁 沈阳 110015)摘 要:对叶栅试验器位控系统出现的电磁干扰现象做了简单梳理,结合设备开发和日常维护,总结了系统产生常见故障及运行中容易出现的安全隐患,分析了位控系统电磁干扰的来源、途径、现象和解决的方法。
并提出了解决这些问题的实际措施,提高了系统抗干扰的稳定性。
为解决电磁干扰问题提供了具体实例和应用,希望对以后的设备检修和维护有所帮助。
关键词:位控系统;电磁干扰;常见故障;抗干扰;故障处理中图分类号:TM154 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2020)06-0557-04Analysis and Solution of Electromagnetic Interferencein Position Control SystemWU Hong -mei 1,WANG Dong 2,XIN Yong 2,LEI Shi -yuan 2(1.CSN Maintenance &Engineering Div,Shenyang Aircraft Maintenance &Overhaul Base,Shenyang 110169,China;2.AECC Shenyang Engine Reserch Institute,Shenyang 110015,China)Abstract :The phenomenon of electromagnetic interference(EMI)in the position system of cascade testeris analyzed,combining equipement development and routine maintenance,and common faults and hidden dangers in operation of the system are summarized.The source,route,phenomenon and solution of electro⁃magnetic interference in the position control system are analyzed.The practical measures to solve these problems are put forward,which improve the stability of anti -jamming in the system.It provides a con⁃crete example and application for solving the problem of electromagnetic interference,which is expected to be helpful for the future equipement maintenance and repair.Key words :position control system;electromagnetic interference;common faults;anti -interference;faults handing收稿日期 2020-07-01 修订稿日期 2020-07-22基金项目:燃气轮机工程研究项目作者简介:吴红梅(1967~),女,本科,主任工程师,研究方向为飞机附件修理。
832020年第3期 安全与电磁兼容国家科技重大专项(2017-V-0014-0066)引言随着航空飞行器向多电化方向发展,发动机系统中的电动泵、伺服电机、电磁阀等执行机构数量持续增加,功率不断提升,对发动机电子控制器的电磁干扰日益凸显。
电子控制器若出现电磁兼容问题,可能造成控制器采集数据失真、输出控制信号波动,导致发动机工作异常,影响飞行安全[1]。
通常分析电子控制器的电磁兼容性需要从三个角度进行考虑:辐射源、敏感源和耦合路径。
在电磁耦合路径上采取相应的电磁防护措施,是解决电子控制器不受电磁干扰的主要技术途径。
本文针对电子控制器机箱进行基于全波算法的电磁耦合特性仿真,分析机箱电磁耦合路径,计算耦合能量,确定电磁防护薄弱部位,评估电磁防护措施效果,为电子控制器电磁防护量化设计提供依据。
1 衡量电磁耦合特性指标航空发动机电子控制器电磁兼容性包括对周围环境的电磁发射即发射特性(EMI)和抗电磁干扰能力即敏感特性(EMS)[2]。
机箱的电磁耦合特性是影响设备电磁兼容性的因素之一。
通常采用屏蔽效能作为评价机箱电磁耦合特性的指标。
屏蔽效能(SE )定义为:SE =20lg(E 1/E 2)在一定电磁场辐射情况下,E 1表示进入机箱内部某特定位置的电场强度,E 2表示无机箱时此处的电场强度[3]。
对于航空发动机电子控制器机箱,其屏蔽效能很大程度上取决于箱体缝隙,因此防护措施可从此处着手。
2 机箱电磁兼容特性的仿真分析通过在脉冲源为200 V/m 的时域有限积分电磁仿真环境下,对电子控制器机箱的电磁兼容性进行仿真研究。
一方面,可确定电子控制器机箱的电磁耦合路径,为针对不同部位提出电磁防护措施提供依据;另一方面,可评估电子控制器机箱的电磁屏蔽效能,为电磁防护设计提供指标输入。
2.1 仿真基本设置利用CST 仿真软件,通过数字建模来模拟GJB 151B- 2013中RS103电场辐射敏感度的测试方法,依据仿真需求和输入条件,进行基本设置。
航空发动机台架侧风试验技术研究0 引言航空发动机的稳定性和性能,受到进入发动机气流品质的影响,其中侧风是燃气涡轮发动机在飞机起飞、降落时经常遭遇的情况,对其稳定性和性能会有影响。
在较大的侧风环境下,发动机进口空气流场不均匀,进气道出口综合畸变指数增大,影响发动机的工作稳定性,更大能量的侧风甚至导致发动机无法正常工作。
现代航空发动机研制过程中,通常通过数值计算仿真,模拟侧风条件对发动机性能和稳定性的影响,并借助于风洞试验、台架侧风试验和试飞平台试验等手段进行进气畸变研究,以优化发动机进气道的侧风性能,验证航空发动机在侧风环境下的可靠工作能力,并为飞机侧风条件下的安全运营提供依据。
国外三大发动机公司在80年代就具备了侧风试验能力,开展了相关的发动机整机侧风试验研究。
本文以涡扇发动机为对象,开展侧风试验技术研究,完成试验验证和试验结果分析,对发动机在侧风环境下的起动能力和稳定工作能力进行了充分验证,推进了国内航空发动机关键试验技术研究进展,填补国内相关领域研究空白,积累了试验经验。
1试验依据航空发动机研制依据主要包括GJB 241A-2010《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》和《航空发动机适航标准》,以上两份文件中均无侧风试验相关要求。
《CCAR25R4-25.233 航向稳定和操纵性》从飞机角度,提出在地面任意速度运行时,90度侧风(最大25节,即12.84m/s)条件下,飞机不得出现不可控的打转倾向。
从发动机角度理解,即在12.84m/s的正侧风环境中,发动机可以任意速度在地面稳定运转,据此制定发动机侧风试验试验点,见表1,主要包括起动侧风试验和稳定工作侧风试验两部分。
表1 侧风试验点试验点稳定工作侧风试验点起动侧风试验点角度/°9018090风速/m/s12.8455注:角度指风源装置轴线(与风源出口气流同向)与发动机轴线(逆航向)夹角,以下同。
2试验环境和设备2.1试验环境试验在露天试验台进行。
飞机机电系统电磁干扰机理分析及抑制措施摘要:飞机运行过程中,控制系统和操纵系统主要依靠机电系统的统一调节,在机电系统正常工作的情况下,才能保证飞机的整体运行状态处于良好的阶段。
所以,对于电磁干扰方面的影响,是飞机机电系统首要解决的一项问题。
基于现代飞机所面临的复杂的电磁环境,本文根据不同电磁干扰下的机理进行分析,同时提出一些可行性建议,仅供参考。
关键词:飞机;机电系统;电磁干扰;抑制措施1电磁干扰机理分析电磁干扰的出现一般会满足三个必要条件;电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。
这三种条件的会直接影响机电系统的电磁干扰情况,引起设备以及传输通道,或者机电系统的整体性能的下降。
在实际的运行过程中,电磁干扰源指的是引起机电系统的设备和器件,或者整体系统出现干扰现象的源头。
耦合途径指的是干扰源耦合能量到敏感设备之间的途径,这一途径会帮助干扰能量的传导,也会通过辐射的方式进行干扰。
而敏感设备则是指飞机机电设备中较容易被电磁干扰的设备[1]。
而在电磁干扰中,也会出现不同类型的干扰源,具体分为自然干扰源、人为干扰源、系统内部的干扰源。
一般在自然干扰源中,主要对飞机机电系统产生干扰的内容有:大气噪声、太阳噪声、宇宙噪声、静电放电效果。
人为干扰源的内容则较为广泛,通常会包括广播、电视、通信、雷达、导航等发射和接收设备、高频设备、电力设备等等[2]。
而系统内部的干扰源则体现在导线干扰、电源干扰、振荡电路干扰、开关器件干扰等方面。
诸多因素产生的干扰源都会对飞机机电系统产生电磁干扰影响。
2电磁干扰产生的危害现代飞机的常用机电系统中,控制部分的基础构件大多是由专用集成电路和微处理器组合而成,在外部的装置中设有传感器、信号处理电路等装备。
在实际的运行过程中,这些设备自身会形成辐射磁场,对于飞机的机电系统来讲,这些磁场的形成会对整体飞机的运行造成一定的电磁干扰,同时,这些设备又对其他的电磁干扰会产生反应,如果在安装的过程中,没有做好防护措施,那么在实际运行时,飞机将会面临系统瘫痪的现象,严重时会直接造成设备的损坏,导致飞机机电系统完全无法运行。
航空发动机点火系统电磁兼容性研究摘要:航空发动机的点火系统是其动力系统的较为核心部分,该系统能否克服电磁干扰而正常运行,完成系统既定的控制工作内容也极为重要。
本文针对航空发动机的点火系统在电磁干扰环境下的运行进行分析与研究,阐述航空发动机点火系统的运行原理,对电磁干扰性及提高其兼容的方法进行了基本论述,最后对兼容方法进行了基本验证。
关键词:航空发动机;点火装置;电磁兼容性0、引言电子技术的快速发展,使得其应用于许多高精尖领域,如航空发动机的电子控制等。
电子设备在电磁环境下工作,不可避免的会受到不同电磁信号的干扰,使得系统控制信号产生偏差,这可能会导致严重的生产及安全事故,尤其是对于航空系统而言,其工作环境受到电磁干扰的因素更多,需要更为精确的控制信号,制造成本也更高,鉴于此,对设备的电磁兼容进行研究极为必要。
航空发动机的点火系统是其动力端控制的核心问题,使得点火系统在复杂电磁环境下依然可以较为准确的接收并执行控制信号,也是控制的核心问题。
1、点火系统简介点火装置在航空发动机动力系统的核心系统,对于航空发动机而言,点火装置可以是动力系统必不可少的一个组成部分,其主要作用是在发动机启动过程中,将燃烧室中燃料点燃,以提供给系统足够的动力及功来进行发射运行。
点火系统主要是由点火导线、电嘴及其他点火装置构成。
点火系统在运行过程中,可将输入的低压直流电压转换成高压脉冲电压进行输出,在高压脉冲电压的作用下,燃料系统可被引燃并给航空发动机提供一定的动力,带动系统进行运转。
2、航空发动机点火系统工作原理航空发动机的点火系统在整体动力系统里面而言,起着极为重要的作用。
点火系统的点火装置利用电容等储能器进行电压放大,可将输入的低压直流电转换成高压脉冲电压进行输出,释放出的脉冲电压可使其流经线圈等部件,由点火电缆将其引出到点火电嘴上。
高压脉冲电压在经过电嘴时,以较高的频率进行放电,从而将发动机系统中的燃料等进行点燃,便可使得航空设备发射运行。
计算机数控系统中的干扰源及抗干扰技术来源:作者:发表时间:2009-12-07 13:53:03 在超精密数控车削系统设计制造过程中,考虑到系统工作在干扰弥布的车间现场,因而装置的可靠性和抗干扰能力就成为设计的重要指标。
数控车床的正常运行证明,本系统由于采用了一系列抗干扰技术,可靠性较高,抗干扰能力较强,对系统的推广应用具有突出贡献。
1 控制干扰源1.1 抗干扰的优质电源经验表明由电源引入的干扰是系统干扰的主要来源。
抗干扰性能好的优质电源是提高系统可靠性的关键。
由于CNC系统是基于PC总线的插卡式结构,计算机控制系统对电网的要求如下:允许电网电压波动为:+10%~-15%;允许电网频率波动为:±2%;允许电网电压动态恢复时间≤5ms(当负载变化在25%~100%时)。
而车间电网波动大,故对整个微机系统供电采用了一个不间断供电电源UPS。
机床主轴电机及其他驱动系统的供电不经UPS,直接由车间电网供电,这样避免了机床对其数控系统的电源干扰。
1.2 数控系统本身所产生干扰的抑制系统的电气部件动作变化会产生瞬变电流噪声,例如交流继电器接通,主轴交流电机通电时,冲击电流可达额定电流的5~10倍,而且其中的高频成分对系统有严重干扰。
对此,采用了交流继电器控制主轴电机,而继电器控制部分和工作台驱动部分由变压器降压提供,且给继电器提供了阻容阻尼网络来平滑通断时的突变。
2 硬件抗干扰措施2.1 接地系统良好的接地系统是系统可靠工作的基础。
①系统级接地由于CNC系统是集中布置,故宜采用集中一点接地,如图1所示。
图1 系统接地方式②板卡级接地运动控制卡是个模拟/数字混合系统,其模拟系统的中心是D/A转换器DAC2813,因此,在DAC2813的模拟地,AGND,附近建立单点模拟地,DAC2813的数字地应与此单点模拟地相连,如图2所示,其它任何数字电路的数字地不应与单点模拟地相连,关键的线要尽量粗,并两边加保护地,VOUT1-VOUT4,,在-VS和DGND间接个10μF的钽电容,尽量靠近芯片,DGND和AGND直接连到DAC2813下的一块敷铜地上。
浅谈机床领域的电磁干扰问题摘要阐明电磁干扰问题一直是技术人员在机床调试、维修过程中经常遇到的问题。
介绍了提高机床电气系统抗干扰的措施以及在实际的机床调试、维修过程中遇到的故障举例及解决方案。
关键词电磁干扰抗干扰故障调试1 电磁干扰的介绍电磁干扰问题是机床设计、调试和使用过程中必须考虑的重要问题。
干扰是指在工作过程中受环境因素的影响,出现的一些与有用信号无关的,并且对系统性能或信号传输有害的现象,其中,电磁干扰最为普遍,并对机床整个控制系统影响最大。
电磁干扰通常以串模干扰和共模干扰两种形式与有用信号一同传输。
叠加在被测信号上例如分布电容的静电耦合,长线传输的互感,空间电磁场引起的磁场耦合等情况构成串模干扰。
加载在各个输入信号接口端的共模干扰是输入信号的参考接地点和控制系统输入端参考接地点之间存在电位差在转换器的两个输入端上形成的干扰。
为了减小电磁干扰对机床电气控制系统的影响,一方面需要使用滤波器(比较昂贵),用以减少干扰源的干扰辐射;另一方面是提高低耗电设备的抗干扰能力(通常会比较容易,费用相对低廉)。
工作环境中大量的电磁信号往往会扰乱机床的正常运行,造成机床加工精度降低,系统动作不稳定;甚至会引起机床控制系统死机或误动作,损坏设备。
毋庸置疑,来自于电网、外界环境的干扰和机床用户环境的干扰是无法避免的。
因此,在实际应用中往往提高机床的整体抗干扰能力比减小干扰辐射更经济有效。
2 提高机床电气系统抗干扰的措施提高机床电气系统抗干扰的措施有很多,主要从以下几个方面考虑:2.1 机床的电气设计应尽量简单从整体和逻辑线路设计上提高抗干扰能力是机床整体设计的指导思想。
在满足生产工艺控制要求的前提下,机床的逻辑设计应尽量简单,以便节省元器件,方便操作。
所用到的电气元器件数量愈少,工作过程中出现故障的概率就愈小,即机床的稳定性就会愈高。
2.2 电器元件使用与分布、线路布局要合理电器元件使用、线路布局要合理的基本原则是尽量使用抗干扰能力强的电器元件,使干扰源与干扰对象尽可能远离,输入端口和输出端口分开,高压线路、脉冲引线、低电压线路分别敷线等。
航天电子系统强电磁干扰抑制与防护研究近年来,随着航天技术的飞跃发展,航天电子系统已成为飞舞于太空中的“工作马车”。
然而,航天电子系统也面临着各种强电磁干扰问题,这不仅影响了系统的正常工作,也可能威胁到航天任务的完成。
为此,航天电子系统强电磁干扰抑制与防护研究迫在眉睫。
本文将从以下几个方面进行探讨。
一、航天电子系统强电磁干扰源分析航天电子系统面临着来自多方面的电磁波干扰。
一方面,来自航天器核心部件(如推进系统、通讯系统等)的电磁干扰源对其他部件产生了干扰。
另一方面,航天器与地球大气层、太阳活动、高能宇宙射线等自然环境产生的电磁辐射也会对系统产生干扰。
二、航天电子系统强电磁干扰抑制技术针对航天电子系统强电磁干扰问题,目前已研究出了多种抑制技术。
例如,电磁屏蔽技术、信号调制技术、多路径信号技术等。
其中,电磁屏蔽技术在防护航天器中的电子器件和系统方面已经得到广泛应用。
电磁屏蔽技术作为一种有效的强电磁防护手段,涉及到多个方面。
首先,需要对航天器内部电子器件和系统进行防护策略的设计、布局和实现。
其次,需要对航天器整体进行电磁隔离屏蔽和接地。
此外,还需要对材料、结构和工艺等进行优化和改进。
在这些技术的不断发展和改进中,电磁屏蔽技术已经成为了航天电子系统强电磁干扰抑制的基础和主要手段。
三、航天电子系统强电磁干扰防护技术除了对强电磁干扰进行抑制外,还需要对系统进行防护。
这是因为强电磁干扰可能导致系统元器件和系统整体损坏或失效,从而影响航天任务实施。
在防护方面,也有多种技术可供选择。
例如,航天电子系统元器件的抗干扰改进、航天电子系统防护屏蔽的强化、电缆的屏蔽和接地、电路板布局的优化等。
这些技术可以提高航天电子系统的抗电磁干扰能力,从而保证系统的正常运行和任务实施。
四、发展趋势与展望随着航天技术的不断发展,航天电子系统强电磁干扰抑制与防护越来越受到关注。
目前,针对航天电子系统强电磁干扰的研究主要还停留在理论和实验模拟阶段。
数控系统的抗干扰措施摘要:电磁干扰是一种普遍存在的现象,对数控系统的正常工作有负面影响,抗干扰措施是数控系统设计中必须考虑的问题。
电路设计和工艺设计的优化可以有效消除或者部分抵消电磁干扰的破坏作用。
关键词:电磁干扰;抗干扰;设计优化数控系统的设计要求系统动作准确无误,每个控制动作都要达到它想要的目的。
造成数控系统工作不正常的原因除了系统故障外大部分是受到外界电磁干扰。
电磁干扰源可以分为两大类:自然干扰源与和人为干扰源。
自然干扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。
人为干扰源是人工装置工作过程中产生的电磁能量干扰,其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置,如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备,称为有意发射干扰源。
另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射,如电火花线切割机床,电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等。
因此这部分又成为无意发射干扰源。
1.本文只针对人为干扰源中的无意发射干扰源的抗干扰措施进行一些探讨。
常见的抗干扰措施一般有以下几种:1.1.利用接地技术消除电磁干扰要确保数控系统中的所有设备接地良好,需要根据数控系统工作电流按照相关国家标准选用符合要求线径的接地线(黄绿线)连接到电源进线接地点(PE)的接地母排上。
接地线(黄绿线)应该尽可能的短以保证接地电阻值符合相关国家标准要求。
尤其要注意包括变频器、开关电源,电机驱动器等工作时有高频开关脉冲以及变压器、供电设备等产生工频干扰的设备的可靠接地。
1.2.使用滤波电路降低干扰数控系统电源增加滤波线路措施可以有:数控系统电源的交流输入线路中串接一电抗器,它可以降低谐波成分,增加电源阻抗,并帮助吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的尖峰电压,确保电源不受电网供电电压波动影响;数控系统电源的直流输出线路中使用低通滤波器,采用低通滤波器后可以有效滤除高频干扰产生的毛刺脉冲,稳定的直流输出电压可以确保数控系统电路的工作可靠。