澳门新葡8455最新网站

如何评估伺服系统的“抗病毒”能力?

2020-02-26 21:40 技术知识

 

 
         EMC(全称Electromagnetic compatibility - 电磁兼容性)是衡量设备在电磁环境中能正常工作同时不对该环境中其他事物构成电磁骚扰的一项指标。EMC包含EMI(电磁干扰)和EMS(电磁敏感性)两部分。形象一点描述,EMI就是我们不能把病毒传染给别人,EMS就是自身的抗病毒能力。
jarrett伺服电机
        Hengstler作为专业的伺服反馈编码器制造商,通过与全球众多伺服驱动厂商的紧密合作,积累了编码器“抗病毒”的经验。今天我们将借此机会,选择常见的浪涌,快速瞬态脉冲群和静电三个测试来讨论一下测试等级的选择。
 
        众所周知,IEC标准里与EMC相关的标准数不清。那有没有一个专门适合伺服系统的标准呢?IEC 61800-3 可调速电力驱动系统.第3部分:电磁兼容性(EMC)要求和特定试验法 给了我们答案。这个标准涵盖了伺服系统的EMC测试项目和测试方法,已经被绝大多数国际主流驱动厂商作为评估驱动系统EMC性能的参考。
jarrett伺服电机
        在寻找测试标准前,需要先明确一些定义。我们通过一套常见的单轴驱动举例,IEC61800-3将可调速驱动系统架构定义如下:
jarrett伺服电机
        我们用一台常见单轴进行举例:IEC标准根据电压等级和功能将驱动器的接口分成了4大类:电源接口,电机动力接口,内部信号接口,外部测量I/O。对于书架模块式驱动器,模块之间的通讯定义为内部信号接口。名词定义搞清楚后就可以开始寻找各个部分的EMC要求了。
 
        标准文件中Table 14明确指明了应用在工业环境下的伺服系统的测试要求(部分节选):
jarrett伺服电机
        从上表我们看到驱动器不同的接口要求是不相同的。对于伺服的电源接口,标准要求快速脉冲群需要达到2KV/5KHz(直接耦合),浪涌测试要求共模通过2KV,差模通过1KV。而在评估编码器时,内部信号接口是我们需要选择的标准。标准要求编码器快速瞬态脉冲群必须通过1KV/5KHz,浪涌是不做硬性规定的。电机动力线和外部逻辑I/O显然也都有自己的标准。
 
        其实IEC 61800-3对调速系统电压等级,系统架构,应用场景都有非常详细的描述。在这里我们只能做到简单的抛砖引玉。如果想完整评估一套伺服系统的EMC性能,标准文件里定义了一大堆测试项目,需要各位专家慢慢去研究。
jarrett伺服电机
       最后要强调的是伺服系统的EMC能力是构成系统所有元件协同的结果。同款编码器配合A驱动也许只能通过1KV的快速脉冲群测试,但是配合B驱动有可能通过4KV的测试。因为两套驱动的接口电路设计,使用电缆的品质是天壤之别的。IEC标准是最低参考标准,但是过高的要求也会造成成本浪费。这也是为什么很多厂商只是简单描述为符合IEC标准,但很少敢明确“测试等级”。其实选择合适的测试等级找到成本与性能的平衡点才是各大厂商的核心秘密。