机床设备是高精密产品,在实际使用中,可能经常遇到断电、重新开机一切又恢复正常、有时控制线路板损坏或烧毁等问题。这些除了数控系统本身故障外,还有一些其他原因,那就需要从供电质量角度出发,谈谈对数控设备的影响。
1 、电压变化过程(示意图)
工业用途电压波动变化示意图▲
机床的性能与使用环境密切相关。高质量的环境包括高质量的供电、工作环境洁净无尘、机床附件适当、机床工具恰当以及员工的熟练操作等。这些诸因素中,特别是稳定可靠的供电是机床使用企业所无法完全控制的。非正常的机床用电环境有如下表现:
(1)供电电压持续不足,持续时间超过数秒。
(2)供电电压持续超高,持续时间超过数秒。
(3)供电电压突然下降,持续时间超过数秒。
(4)供电电压突然升高,持续时间超过数秒。
2 、供电不稳定对设备的影响
经常性的供电不稳定或供电异常波动会造成机床出现停机、性能下降,严重的使机床整体性能长期受损。具体来说这种影响表现为:
(1)导致异常停机。异常电压波动尽管没有造成肉眼可见的物理损坏,但机床系统的逻辑被打乱,常造成数据丢失、数据和软件损坏。CNC 数据(包括操作系统、参数、程序等)不得不重新建立。此外还会引发锁死、非正常触发设备进而使机床可能运行不正常,造成事故。将系统复位(通常是关机)才能使系统恢复正常工作。
电流异常过热造成机床电路板上元器件大面积烧损▲
(2)导致性能下降。异常电压波动如果长时间存在一定程度瞬时脉冲现象的话,其影响更加严重,机床电子元件和电路性能会因此下降,使设备使用寿命缩短和失效可能性增加,这些是机床操作工人难以感觉到的,会带来潜在威胁。
(3)导致电子元器件损坏。供电不稳可加速电子元件损坏,如机床的CPU、I/O 接口电路板、驱动电路板、CRT 或 LCD\LED 监视器,存储设备如 RAM、硬盘和通信接口,严重的瞬时过电压常常直接造成电路板烧坏。
3、解决和应对方法
要解决和应对机床设备使用过程中可能遇到电压电流异常波动现象,企业可从以下几方面着手做预防:
(1)选用品牌质量过硬的伺服稳压器。
借助伺服稳压器可以在3相电压不平衡的负载环境中过滤掉过输入、输出的过电压和欠电压。
(2)采用技术先进的隔离变压器。
隔离变压器可抑制感性负载产生的电涌、尖脉冲、电压跌落及瞬时脉冲,将电压电流波动对机床设备的影响消弭于无形。
(3)将机床设备正确接地。
机床必须单独接地,如果除供电电路板外还使用发电机的话,接地点应为同一点并与机床相连,一般使用12×4mm 的铜条用作连接电网—稳压器—隔离变压器—机床间的地线。
4 、结束语
供电质量对机床设备的影响是多方面的,但一般企业实际使用机床设备中,往往容易疏忽,对有电压电流波动造成的影响未及深究。特别是供电的变化常常是一瞬间,追踪技术难度大,一般不易获得有效信息,但它对数控设备的影响却是深刻的,一旦发生往往造成严重损伤。因此,有必要进行一些电压波动防护及研究工作,防止故障发生。