機床設備是高精密產品,在實際使用中,可能經常遇到斷電、重新開機一切又恢復正常、有時控制線路板損壞或燒毀等問題。這些除了數控系統本身故障外,還有一些其他原因,那就需要從供電品質角度出發,談談對數控設備的影響。
1 、電壓變化過程(示意圖)
工業用途電壓波動變化示意圖▲
機床的性能與使用環境密切相關。高質量的環境包括高質量的供電、工作環境潔淨無塵、機床附件適當、機床工具恰當以及員工的熟練操作等。這些諸因素中,特別是穩定可靠的供電是機床使用企業所無法完全控制的。非正常的機床用電環境有如下表現:
(1)供電電壓持續不足,持續時間超過數秒。
(2)供電電壓持續超高,持續時間超過數秒。
(3)供電電壓突然下降,持續時間超過數秒。
(4)供電電壓突然升高,持續時間超過數秒。
2 、供電不穩定對設備的影響
經常性的供電不穩定或供電異常波動會造成機床出現停機、性能下降,嚴重的使機床整體性能長期受損。具體來說這種影響表現為:
(1)導致異常停機。異常電壓波動儘管沒有造成肉眼可見的物理損壞,但機床系統的邏輯被打亂,常造成數據丟失、數據和軟體損壞。CNC 數據(包括操作系統、參數、程式等)不得不重新建立。此外還會引發鎖死、非正常觸發設備進而使機床可能運行不正常,造成事故。將系統複位(通常是關機)才能使系統恢復正常工作。
電流異常過熱造成機床電路板上元器件大面積燒損▲
(2)導致性能下降。異常電壓波動如果長時間存在一定程度暫態脈衝現象的話,其影響更加嚴重,機床電子元件和電路性能會因此下降,使設備使用壽命縮短和失效可能性增加,這些是機床操作工人難以感覺到的,會帶來潛在威脅。
(3)導致電子元器件損壞。供電不穩可加速電子元件損壞,如機床的CPU、I/O 介面電路板、驅動電路板、CRT 或 LCD\LED 監視器,存儲設備如 RAM、硬碟和通信介面,嚴重的暫態過電壓常常直接造成電路板燒壞。
3、解決和應對方法
要解決和應對機床設備使用過程中可能遇到電壓電流異常波動現象,企業可從以下幾方面著手做預防:
(1)選用品牌品質過硬的伺服穩壓器。
借助伺服穩壓器可以在3相電壓不平衡的負載環境中過濾掉過輸入、輸出的過電壓和欠電壓。
(2)採用技術先進的隔離變壓器。
隔離變壓器可抑制感性負載產生的電湧、尖脈衝、電壓跌落及暫態脈衝,將電壓電流波動對機床設備的影響消弭於無形。
(3)將機床設備正確接地。
機床必須單獨接地,如果除供電電路板外還使用發電機的話,接地點應為同一點並與機床相連,一般使用12×4mm 的銅條用作連接電網—穩壓器—隔離變壓器—機床間的地線。
4 、結束語
供電品質對機床設備的影響是多方面的,但一般企業實際使用機床設備中,往往容易疏忽,對有電壓電流波動造成的影響未及深究。特別是供電的變化常常是一瞬間,追蹤技術難度大,一般不易獲得有效資訊,但它對數控設備的影響卻是深刻的,一旦發生往往造成嚴重損傷。因此,有必要進行一些電壓波動防護及研究工作,防止故障發生。