项目五任务1讲解

目录Contents学习目标重点难点资讯决策计划实施0102030405060708检查评估

项目五任务5-1常见供电中的抗干扰元件功能表制作会对常见的工业机器人应用系统中的交直流电压的干扰情况进行分析，能够熟悉实用常见的抗干扰元件进行系统的供电电源质量优化。培养学生工程应用意识、引导学生形成探索精神、促使学生养成归纳总结的习惯。掌握工业机器人应用系统中的交流供电要求及干扰与预防措施、熟悉工业机器人应用系统中的直流供电要求及干扰与预防措施、掌握常见抗干扰元件的功能特点。能力目标知识目标素质目标重点、难点理解交直流供电电路中干扰的来源及抗干扰举措掌握工业机器人应用系统中对交直流电源的要求熟悉常见抗干扰元件的功能重点分析常见交直流供电系统中的干扰原因选择合适的抗干扰元件优化系统供电电源质量难点案例1负荷变化、系统设备开断操作、大负荷冲击、短路和雷击等原因都会在电网中引起电压较大波动、浪涌。2大量电力电子设备、电弧炉、感应炉、电气化铁道机车等的使用，使电网中存在大量的交流供电系统中的常见干扰干扰因素电压闪变电压波动造成灯光照度不稳定(灯光闪烁)的人眼视感反应称为闪变电压波动是指电网电压有效值（方均根值）的快速变动，用百分值表示。高频谐波是指谐波频率介于3MHz~30MHz之间的谐波。三相不平衡是指在电力系统中三相电流（或电压）幅值不一致，且幅值差超过规定范围。欠电压指工频下交流电压均方根值降低，小于额定值的10%，并且持续时间大于1分钟过电压

是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大于1分钟交流供电要求工业机器人控制系统的输入电源、I/O电源与设备的其他电源，原则上应分开布线。交流供电要求采用隔离变压器时，隔离变压器到工业机器人控制系统电源之间的连线应尽可能短，以减小线路中的干扰。交流供电要求工业机器人控制系统的电源连接线应有足够的线径，以减小线路的压降。强弱电缆无法分开布置，可采用屏蔽电缆减少相互干扰。交流供电要求工业机器人控制系统的电源当通过优化电气连接件性能和规范安装工艺，输入电源依旧干扰严重，可采用对应电气元件过滤屏蔽电源干扰。输入电源干扰过滤负载干扰及其预防电源干扰：通常由外部线路中的雷击、设备内部的大功率负载的启动/停止、接触器的通断等产生，采用变压器、浪涌吸收器消除。干扰及其预防高频干扰：通常由来自控制系统或其他设备中的高频装置等产生，采用安装高频滤波器消除。干扰及其预防接地干扰：通常由来由不正确的地线或接地不良引起等产生，采用良好的地线；控制部分采用独立的接地消除。123123串联单点接地优点：简单缺点：公共阻抗耦合并联单点接地优点：无公共阻抗耦合缺点：接地线过多I1I2I3I1I2I3ABCABCR1R2R3干扰及其预防感性负载通断干扰：通常由来直流感性负载产生，采用安装二极管、压敏电阻、RC抑制器等消除。干扰及其预防电磁干扰：通常由来自大功率负载的启/停、开/关引起的电弧产生的，采用对开关安装金属屏蔽罩等措施进行磁屏蔽消除。工业机器人控制系统直流DC24V供电工业机器人控制系统输入电源要与设备直流动力电源、直流控制回路电源、直流输出电源分离配线，并具有独立的保护回路。24V0V24V_124V_224V_30V工业机器人控制系统直流DC24V供电当系统采用模块化结构时，电源模块的额定输出容量应大于系统中全部组成模块所消耗的功率总和，并且留有20%~~30%的余量；案例：开关电源功率120W，电压24V，额定电流5A负载功率240W，额定电压24V，额定电流10A结果：开关电源电压拉低，远低于12V，额定电压为24V元件工作异常工业机器人控制系统直流DC24V供电工业机器人控制系统输入信号的外部电源一般为DC24V，对其要求较高；工业机器人控制系统直流DC24V供电工业机器人控制系统输出电源的要求要低于输入电源，与负载有关系。工业机器人控制系统总供电系统基本设计原则1）系统中，与工业机器人控制系统有关的全部电源，均可以通过设备的总电源开关进行分断，实现与电网的隔离。2）工业机器人控制系统中包含PLC时，应在系统上电接通后，立即投入工作。3）对于同时使用基本单元与扩展单元的控制系统，扩展单元的电源应先于基本单元或同时接通，以便基本单元对扩展单元实施有效的监控。4）对于工业机器人控制系统输入信号的外部电源，可以与工业机器人控制系统基本电源共用，但回路中必须安装独立的保护器件（如断路器、熔断器等）。6）用于工业机器人控制系统输出信号的外部电源，可以与输入电源共用或进行独立设置，也可根据需要设置多个电源。1、了解在工业机器人应用项目中电抗器、滤波器、隔离变压器和浪涌吸收器实用的场合，分析其作用。2、查看电抗器、滤波器、隔离变压器和浪涌吸收器的结构原理资料，了解其组成机抗干扰的原理，以更深入地理解这些抗干扰元件的作用和功能。3、查看电抗器、滤波器、隔离变压器和浪涌吸收器的选型手册，了解某品牌的相应元件的功能、参数。4、安照教材格式，将电抗器、滤波器、隔离变压器和浪涌吸收器的参数、功能填写到抗干扰元件的功能表中。

根据工业机器人应用系统中电源部分抗干扰的原则，总结常见抗干扰元件的功能表制作步骤：本次任务需要用到的硬件设备及物料包括：

配置环境：

安装有常见工控软件的计算机、电抗器、滤波器、隔离变压器和浪涌吸收器、电抗器、滤波器、隔离变压器和浪涌吸收器对应的选型手册；

任务结果：学生独立进行，每位同学最终必须提交自己抗干扰元件功能表。实施步骤1、老师演示电抗器的连接方式，说明其功能。2、老师演示在滤波器中查看相关的性能参数。3、老师对每组学生进行技术资料分发、完好确认。4、强调上述操作及注意事项5、巡视、答疑、指导。元件名称主要参数功能作用电抗器

滤波器

隔离变压器

浪涌吸收器

1、信息收集资料检查电抗器选型手册滤波器选型手册隔离变压器选型手册浪涌吸收器选型手册2、抗干扰元件功能表检查