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| 伺服電機出現干擾現象的原因（LHL） |
| 2024年11月22日 |
伺服電機出現干擾現象主要有以下幾個原因：
一、電磁干擾方面
外部電磁源干擾 附近設備的電磁輻射：在工業環境中，伺服電機常常與其他設備一起工作，如變頻器、高頻焊接設備、大型電機等。這些設備在運行過程中會產生強大的電磁輻射。例如，變頻器通過改變電源頻率來控制電機速度，其工作過程中會產生高頻諧波。當這些諧波以電磁輻射的形式傳播到伺服電機及其控制系統時，就會干擾伺服電機的正常信號。高頻焊接設備工作時產生的高頻電磁場強度更大，其頻率范圍可能從幾 kHz 到幾百 kHz，很容易干擾伺服電機的控制信號和反饋信號。 電網中的電磁干擾：電網中存在各種干擾，如雷擊引起的浪涌、開關操作產生的瞬態脈沖等。雷擊產生的浪涌電壓可能高達數千伏，這些高能量的浪涌脈沖會沿著電源線進入伺服電機系統。開關操作（如大型電機的啟動和停止）產生的瞬態脈沖雖然能量相對較低，但頻率較高，也會對伺服電機的電源線路造成干擾，影響電機的正常運行。
電機內部電磁干擾 電機繞組磁場變化：伺服電機在運行過程中，繞組中的電流會產生磁場。當電機加速、減速或負載變化時，繞組電流發生變化，磁場也隨之改變。這種磁場的變化會在電機內部產生感應電動勢，根據電磁感應定律（其中為感應電動勢，為線圈匝數，為磁通量的變化率），感應電動勢可能會對電機內部的控制線路和反饋線路產生干擾。特別是在高速運轉或頻繁啟停的情況下，磁場變化劇烈，干擾更為明顯。 電刷（如果是有刷電機）產生的干擾：有刷伺服電機在電刷和換向器之間會產生火花。火花產生的瞬間，會釋放出高頻電磁波，這些電磁波會干擾電機周圍的電子設備和電機自身的控制電路。例如，在一些對電磁干擾敏感的自動化設備中，有刷伺服電機產生的電刷火花干擾可能會導致設備的控制精度下降。
二、信號傳輸干擾
信號線布線問題 布線不合理：如果伺服電機的控制信號線和動力線沒有分開敷設，動力線中的大電流產生的磁場會對信號線造成干擾。例如，當動力線中的交流電流通過時，會在周圍產生交變磁場，根據電磁感應原理，靠近的信號線會感應出干擾電壓。另外，信號線如果與電源線平行敷設且距離過近，電源線中的高頻諧波也會耦合到信號線中，干擾信號傳輸。 線路破損或老化：信號線的絕緣層破損或者老化會導致信號泄漏和外部干擾的侵入。例如，信號線長期使用后，其絕緣層可能會出現龜裂，外界的電磁干擾就會通過這些裂縫進入信號線，影響信號的完整性。同時，破損的信號線也可能會導致信號短路或者接地故障，使電機接收到錯誤的信號。
信號接地問題 接地不良：伺服電機及其控制系統需要良好的接地來保證信號的穩定性。如果接地電阻過大或者接地線路松動，會導致信號地電位不穩定。例如，當電機的驅動器和電機本體的接地不良時，外部干擾信號就更容易進入系統，并且系統內部產生的干擾也無法有效地通過接地釋放。在一些復雜的工業環境中，由于接地系統混亂或者接地樁腐蝕等原因，很容易出現接地不良的情況。 多點接地導致的地環路干擾：如果系統存在多個接地點，可能會形成地環路。地環路就像一個天線，會接收周圍的電磁干擾，并將干擾電流引入系統。例如，伺服電機的驅動器在控制柜中有一個接地點，電機本身在設備底座又有一個接地點，當兩個接地點之間存在電位差時，就會形成地環路，干擾信號通過地環路在系統中傳播，影響電機的正常運行。
三、機械振動和噪聲干擾
電機自身振動干擾：伺服電機在運行過程中會產生振動，特別是在高速運轉或負載不均勻的情況下。這種振動可能會導致電機內部的連接部件松動，如電路板上的元件引腳松動、接線端子松動等。一旦連接部件松動，信號傳輸就會受到影響，產生干擾信號。例如，電機內部的編碼器連接線路松動，會使編碼器的反饋信號出現波動，干擾電機的控制精度。 外部機械振動和噪聲干擾：如果伺服電機安裝在振動較大的設備上，或者周圍環境噪聲較大，也會對電機產生干擾。例如，在一些沖壓設備旁邊安裝的伺服電機，沖壓過程中產生的強烈振動可能會通過設備的安裝底座傳遞到電機上，使電機內部的傳感器（如加速度傳感器、位移傳感器等）產生錯誤的信號，進而干擾電機的正常運行。同時，周圍環境中的高強度噪聲可能會掩蓋電機運行過程中的一些異常聲音，使維護人員難以及時發現電機的故障隱患。
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