机床控制系统中电气隔离技术探析范文

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摘要：随着我国科学技术的快速发展，我国在各个领域都有了突出的表现，特别是在数控机床控制系统技术方面有了突破性的发展。科学技术快速发展的同时，多种干扰技术也随之出现，在数控机床控制系统中，对于电气隔离技术的研究是当前数控机床系统中的一项重点研究内容，通过研究这种电气隔离技术，能够有效的实现干扰与被干扰信号之间的隔离，将干扰与被干扰信号进行隔离之后，能够使机床控制系统在实际的工作中达到隔离现场的目的。下文将针对机床控制系统中电气隔离技术展开探析。

关键词：机床控制系统；电气隔离技术；技术研究

控制系统机床是当前应用非常广泛的一项技术，机床系统中大致包含以下三种系统，分别是计算机控制系统、电气控制系统和数控控制系统，机床系统是由这三种系统组合而成的一种一体化设备，在机械加工的领域受到的广泛的应用。机床控制系统中的电气控制系统在实际的机床控制系统工作的过程中是处于一种非常恶劣的环境之中的，由此，在实际的工作当中，非常容易受到外界干扰源的干扰，这样很容易导致机床控制系统在工作中受到干扰导致错误信号的发出。为了能够使机床控制系统的稳定性得到保障，需要在实际的机床控制系统工作的过程中加入隔离的技术，使机床控制系统能够进行无干扰的工作。而根据相关的调查结果显示，在进行机床控制系统隔离技术的研究中，只有电气隔离的技术效果最佳，因此，机床控制系统中应用电气隔离技术达到现场隔离的目的，从而能够使机床控制系统得到有效的保障。

1机床电气控制系统中常见的干扰因素

机床电气控制系统在实际的工作当中会受到外界多方面因素的干扰，导致数控机床电气控制系统受到干扰，由此产生电磁干扰信号，这些受到干扰的信发出之后就会影响整个机床电气控制系统的工作路径，导致系统不能够进行正常的工作。对机床电器控制系统中出现的干扰因素大致可以分为两大类：内部干扰和外部干扰。

1.1机床电气控制系统中的内部干扰。机床电气控制系统中的内部干扰是由于机床电气系统在进行工作时，内部的一些模块会由于接触器或者是开关等设备造成内部干扰。这些内部干扰能够跟随系统的进出而造成对机床电气控制系统的干扰，影响机床电气控制系统的正常工作。由于内部模块之间发生的干扰造成的机床电气控制系统的内部干扰的例子有接触器，接触器在进行工作时，母线上会出现多种不同频率的衰减震荡波，这种衰减震荡波会使内部模块之间发生干扰，这种由于母线上产生多种频率的衰减震荡波的干线有时会对机床电气控制系统的正常工作带来非常大的干扰；另外一种是接触器控制的线圈发生通断时，会造成其两端电压的不一致，这样就会导致接触器会直接与输出的设备进行电路的连接，对机床电气控制系统造成干扰。

1.2机床电气控制系统中的外部干扰机床系统中除了内部干扰会对机床电气控制系统造成严重的干扰之外，外部的一些因素也会导致机床电气控制系统造成严重的干扰。如果机床电气控制系统在工作的过程中，外界出现了大电弧电流，会造成机床电气控制系统的外界出现剧变强电磁场，还会有交变电磁场出现，导致机床电气控制系统产生严重的干扰。

2电气隔离技术的应用现状

2.1电气隔离技术中的控制信号干扰的应用情况

2.1.1继电器隔离技术在电气隔离技术的控制信号干扰的技术中，应用继电器隔离技术时，能够较好的实现控制信号的发送与输出，因为继电器的线圈与电气控制系统中的线圈没有联系，因此，我们就能够利用继电器的这一优势，将强电和弱电之间的信号接触率降为最低，从而达到电气隔离的效果。

2.1.2光电耦合隔离技术光电耦合技术应用到机床电气隔离控制系统中，具有非常好的隔离效果。这种光电耦合技术是建立在光为媒介的基础之上的，借助光将系统中的输入与输出信号两者的电路进行隔离。光电耦合隔离技术在实际的应用过程中，能够将外界或者是内部的干扰信号扼杀在摇篮里，能够有效防止干扰信号的发出，并且，光电耦合隔离技术能够将接地回路的干扰进行消除；这项隔离技术还具有非常多的优点，例如，相应的速度非常快，占地面积小，并且使用的寿命相对来说较长等。光电耦合隔离技术在进行实际的应用时需要借助光电耦合器件才能够达到隔离干扰信号的效果。

2.1.3脉冲变压器隔离技术的应用脉冲变压器具有非常少的变压器匝数，并且脉冲变压器的分布容量非常小，能够在机床电气隔离中能够较好的将脉冲信号进行隔离。脉冲变压器在使用的过程中能够在使用PLC控制设备系统时，不需要将直流分量进行传递。

2.1.4配线系统隔离技术机床控制系统中，将信号路线中的强、弱电控制线路进行较好的区分，才能够有效的将机床电气控制系统中噪声污染的电流与微弱信号的电路进行区分。配线系统的内部空间有限，但是要保证各个线路之间都具有一定的距离，才能够使配线系统的隔离技术发挥出最佳的隔离效果。

2.2电气隔离技术在供电系统中的应用情况

2.2.1直流电源隔离技术直流电源隔离技术是根据电气控制系统的装置中的内部子系统与电气设备中的相关模块之间是否进行了屏蔽技术来确定直流供电电源之间是否要进行隔离技术。直流电源的隔离技术在进行实际的应用时有两种情况，其中一个是在交流侧设置上隔离的变压器装置，另外一个就是利用直流电压进行隔离。这两种都能够较好的实现隔离。

2.2.2交流电源隔离技术由于外界信号的干扰，交流电网在进行实际的运行过程中，容易受到多种外界谐波或者是较高频率波形的干扰。导致电气隔离技术在交流电网中不能够正常进行运作。因此，要想保证电气隔离技术在交流电源隔离技术中能够有效的进行隔离，就需要将交流电源中的供电的控制装置和其中的电子装置进行一定的完善。交流电源隔离技术在实际的应用中，应当设置电源隔离变压器，通过设置上这种电源隔离变压器能够较好的预防交流电源中的噪声干扰的产生。交流电源隔离中的一、二次绕组之间是隔离的，这样就会导致一次侧的电压不会传到二次侧，因此，需要采用较高质量的变压器才能够有效的实现干扰的预防。由此，需要在绕组中增加屏蔽层，使变压器设备能够较好的实现隔离效果。

3结语

随着我国科学技术快速的发展，我国的数控机床控制系统的电气隔离技术有了更加深层次的分析和研究。通过上文中对于机床控制系统中电气隔离技术的深入分析，探讨出了多种机床控制系统中电气隔离的技术，这些机床控制系统的电气隔离技术在实际的应用过程中，要首先对机床控制系统中的内部干扰或者是外部干扰进行一定的分许，找到干扰机床控制系统的原因所在，对干扰因素进行进一步的分析和研究，找到最为适合的方干扰的隔离技术，更好的将机床控制系统中出现的干扰问题进行解决。机床控制系统中的电气隔离技术虽然已经存在很多方干扰的措施，但是电气控制方干扰技术仍然需要我们做出更加深层次的研究，研究出更加经济有效的、效果更加显著的电气隔离技术，更好的推动我国机床抗干扰技术行业的发展。

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作者：杨拓；徐得涛 单位：沈阳机床股份有限公司