Global
EN
可持续发展
可持续发展
持续创新、引领行业进步是我们不屈的使命。
新闻&资源
新闻&资源
时刻与您分享我们的一点一滴
关于我们
关于我们
音特电子集技术研发、芯片制造、封装测试、销售和服务于一体
人才发展
人才发展
一同释放潜力,塑造人类健康未来
行业方案
注重客户方案需求,量身定制解决方案,帮您提升产品核心竞争力
变频器
步进系统
伺服驱动器
变频器

主要功能模块

  • 主电路模块

整流单元:将工频交流电源转换为直流电源,通常由二极管或晶闸管组成

滤波单元:用于平滑整流后的直流电压,减少电压纹波,一般由电容、电感等元件构成

逆变单元:把直流功率变换为所需频率的交流功率,以驱动电机,主要由 IGBT 等功率开关器件组成

  • 控制电路模块

运算电路:对外部输入的速度、转矩等指令与检测电路反馈的电流、电压信号进行比较运算,确定逆变器的输出电压和频率

电压、电流检测电路:与主回路电位隔离,实时检测主电路的电压、电流等参数,为控制和保护提供依据

驱动电路:将控制信号放大,驱动主电路中的功率器件,使其按照控制要求导通和关断

速度检测电路:以安装在电机轴上的速度检测器的信号为速度反馈,送入运算回路实现速度闭环控制

保护电路:监测主电路的电压、电流等参数,当出现过载、过压、过流、过热等异常情况时,及时采取保护措施,防止设备损坏

通信接口模块:实现变频器与上位机、PLC 或其他设备之间的通信,常见的接口有 RS485、RS232、Ethernet、CAN 总线等,可用于参数设置、状态监控和远程控制等

参数设置与存储模块:用于存储和设置变频器的各种参数,如电机参数、运行参数、保护参数等,用户可通过操作面板或通信接口进行参数修改和调整


容易出现的问题点

  • 过流问题:可能是负载突变、电机堵转、变频器输出短路、加速时间过短等原因引起,导致变频器过流保护动作
  • 过压问题:电机减速过快、电源电压过高、制动单元故障等会使直流母线电压升高,引发过压故障,损坏变频器的功率器件
  • 过热问题:变频器长时间高负荷运行、环境温度过高、冷却风扇故障、散热片堵塞等,会导致变频器内部温度过高,影响其性能和寿命
  • 电机运行异常:如电机抖动、噪声大、转速不稳定等,可能是变频器参数设置不当、电机与变频器不匹配、电磁干扰等因素造成
  • 通信故障:通信线路损坏、通信参数设置错误、电磁干扰等会导致变频器与其他设备之间通信中断或数据传输错误

EMC 电磁兼容的常见问题及解决方法

  • 电源传导干扰问题

问题表现:变频器产生的高频干扰信号通过电源线传导,影响同一电源网络中的其他设备,导致设备工作异常、出现误动作等

解决方法:在变频器输入端安装电源滤波器,抑制高频干扰信号的传导;使用隔离变压器,将变频器电源与其他设备电源隔离;合理布线,避免电源线与信号线平行敷设,减少电磁耦合

  • 空间辐射干扰问题

问题表现:变频器的功率器件在开关过程中会产生电磁辐射,干扰周围的电子设备,如影响附近的传感器、PLC 等设备的正常工作

解决方法:将变频器安装在金属屏蔽柜内,并确保屏蔽柜良好接地;对变频器的信号线缆采用屏蔽线,并将屏蔽层两端接地;合理布置设备位置,增大变频器与其他敏感设备的距离

  • 接地问题

问题表现:接地不良会导致变频器的电位不稳定,产生接地环路电流,引入干扰信号,同时也会影响设备的安全性能,可能使电机运行异常、变频器出现故障等

解决方法:确保变频器有独立、可靠的接地系统,接地电阻符合要求;采用单点接地或多点接地方式,根据实际情况优化接地布局;避免不同类型的接地相互干扰,如信号地、电源地和保护地要分开

  • 信号线传导干扰问题

问题表现:干扰信号通过变频器的输入输出信号线传导,导致信号失真、控制不准确,使电机运行不稳定或出现误动作

解决方法:对信号线进行合理布线,与电源线保持一定距离,避免平行走线;在信号线上安装共模电感、磁珠等滤波元件,抑制共模和差模干扰;对信号接口进行隔离和滤波处理,如采用光电隔离器等

  • 静电放电(ESD)问题

问题表现:静电可能通过变频器的输入输出接口、外壳等部位放电,损坏内部电子元件,导致变频器故障,如控制芯片损坏、功率器件失效等

解决方法:在输入输出接口电路中增加静电保护元件,如静电放电二极管等;对变频器的外壳进行防静电处理,采用防静电材料;操作人员在接触设备时,应佩戴防静电手环等防护用品,避免人体静电对设备造成损害


 

步进系统

主要功能模块

  1. 控制指令输入模块:接收来自外部设备或系统的控制指令,如位置指令、速度指令、加速度指令等,这些指令可以是数字信号、模拟信号或通过通信接口传输的协议数据
  2. 脉冲信号生成模块:根据接收到的控制指令,按照预设的算法和控制逻辑,生成相应的脉冲信号序列。其决定了步进电机的转速、转角和旋转方向,脉冲的频率对应电机转速,脉冲数量对应电机转角
  3. 信号放大与驱动模块:将脉冲信号生成模块输出的弱电信号进行功率放大,以提供足够的电流和电压来驱动步进电机的各相绕组。同时,还负责对电机的运行状态进行监测和保护,如过流保护、过压保护、过热保护等
  4. 位置反馈模块:通常由编码器等位置传感器组成,用于实时监测步进电机的实际位置,并将位置信息反馈给控制器。控制器通过比较实际位置与目标位置,计算出位置偏差,从而进行闭环控制,提高控制精度
  5. 参数设置与存储模块:用于存储和设置步进控制体系的各种参数,如电机的步距角、细分参数、速度限制、加速度限制、位置偏差阈值等。用户可以通过人机界面或通信接口对这些参数进行修改和调整,以适应不同的应用需求
  6. 通信接口模块:实现与其他设备或系统之间的通信,如与上位机控制系统、其他运动控制器或外部传感器等进行数据交换和信息交互。常见的通信接口包括 RS232、RS485、Ethernet、CAN 总线等

容易出现的问题点

  1. 位置偏差问题:可能由于机械装配不当、控制系统与驱动器信号不匹配、电磁干扰、脉冲当量设置不正确、脉冲指令与方向指令时序冲突等原因导致电机实际位置与目标位置出现偏差
  2. 振动和噪声问题:步进电机在低速运行时,容易产生振动和噪声,这会影响系统的稳定性和精度,主要原因包括电机的固有特性、负载不均匀、驱动器的细分设置不合理等
  3. 失步问题:当负载过大、脉冲频率过高、电机参数设置不合理或受到干扰时,步进电机可能会出现失步现象,即电机实际转过的角度小于理论上应该转过的角度,导致控制精度下降
  4. 过流、过压和过热问题:如果驱动器的输出电流超过电机的额定电流,或者电源电压不稳定、过高,以及电机长时间高负荷运行等,都可能导致驱动器或电机出现过流、过压和过热现象,进而损坏设备
  5. 电机力矩不足问题:在高速运行时,步进电机的输出力矩会随着转速的升高而下降,当负载较大时,可能无法满足负载的需求,导致电机无法正常运行或出现堵转现象

EMC 电磁兼容的常见问题及解决方法

  • 电源干扰问题

    问题表现:电源中的纹波、尖峰、浪涌等干扰信号可能导致控制器工作异常,出现脉冲信号输出不稳定、电机运行不平稳等现象

    解决方法:安装电源滤波器,滤除电源中的高频干扰信号;使用隔离变压器,将步进控制体系的电源与其他设备的电源隔离;配备浪涌保护器,防止雷击等瞬间高压对设备造成损坏

  • 空间辐射干扰问题

    问题表现:周围的强电磁场辐射可能影响脉冲信号的传输和位置反馈信号的准确性,导致电机运行出现偏差、控制系统误动作等

    解决方法:将控制器和驱动器安装在金属屏蔽柜内;对脉冲信号线和位置反馈信号线采用双绞屏蔽线,并确保屏蔽层良好接地;合理布置设备位置,避免将步进控制体系暴露在强辐射源附近

  • 传导干扰问题

    问题表现:干扰信号通过电源线、信号线等传导到控制体系内部,引起系统故障,如控制器误判指令、驱动器输出异常等

    解决方法:对电源线和信号线进行合理布线,避免强电和弱电线路并行;在电源线和信号线上安装共模电感、差模电感等元件,抑制传导干扰;对信号接口进行隔离和滤波处理

  • 接地问题

   问题表现:接地不良可能导致设备的电位不稳定,产生接地环路电流,引入干扰信号,还可能影响设备的安全性能,导致电机运行异常、控制器死机等问题

   解决方法:确保步进控制体系有独立、可靠的接地系统,接地电阻应符合要求;将信号地、电源地、保护地分开,避免不同类型的接地相互干扰;采用多点接地或单点接地的方式,根据实际情况优化接地布局

  • 静电放电(ESD)问题

   问题表现:静电可能通过控制器、驱动器的输入输出接口、外壳等部位放电,损坏内部电子元件,导致设备故障,如脉冲信号发生器损坏、位置传感器失效等

   解决方法:在输入输出接口电路中增加静电保护元件,如静电放电二极管等;对设备的外壳进行防静电处理,采用防静电材料;操作人员在接触设备时,应佩戴防静电手环等防护用品


伺服驱动器

主要功能模块

  • 控制单元模块

电源模块:为伺服驱动器提供稳定的电能,确保其正常运行

控制电路:接收、分析和处理来自外部的控制信号,根据预设算法输出合适的电流信号给电机驱动器,实现对电动机的精确控制。通常采用专用 DSP 或 FPGA 芯片,负责复杂算法计算和指令处理

  • 驱动器模块

功率模块:一般由 IGBT 或 MOS 管构成,将高电压转化为适合电机驱动的电压,并将电流输出到电机中,实现电能的高效转换,驱动电机运转

电流控制器:根据需要调整电流的大小和方向,以实现对电机的精确控制,保证电机输出所需的力和速度

  • 反馈装置模块:常见的有编码器、位移传感器等。用于实时监测电机的转速、位置和加速度等参数,并将这些信息反馈给控制单元,使控制单元能及时调整输出信号,保证电机运行的稳定性和精确性
  • 通信接口模块:支持多种总线协议,如 EtherCAT、Profinet、DeviceNet、Modbus、CAN 总线等,实现与上位机、PLC 或其他设备之间的通信,可进行参数设置、状态监控和远程控制等
  • 保护装置模块:包括过流保护装置、过热保护装置、过载保护装置、电压保护装置等,监测电路中的电流、设备温度、电压等参数,当出现异常时自动切断电源或停止运行,保护伺服驱动器的各个部件

容易出现的问题点

  • 电源问题:电网电压波动、电源电缆连接不良、电源模块故障等,可能导致伺服驱动器无法正常工作或出现异常报警
  • 传感器故障:编码器损坏、接触不良、信号干扰等,会使反馈的位置、速度等信息不准确,导致电机运行不稳定、定位精度下降或出现报警
  • 电机故障:如线圈短路、断路、绝缘下降,转子断轴、爆磁,轴承磨损、进水,刹车异响、打不开或刹车力度不足等,影响伺服系统的正常运行
  • 通信故障:通信线路损坏、通信参数设置错误、电磁干扰等,会造成伺服驱动器与其他设备之间通信中断、数据传输错误或丢失,使系统无法按预期运行
  • 过载问题:负载过重、长时间高负荷运行或电机与负载不匹配等,可能使伺服驱动器和电机过热,甚至触发过载保护,导致设备停机

EMC 电磁兼容的常见问题及解决方法

  • 电源传导干扰

问题表现:伺服驱动器产生的高频干扰信号通过电源线传导,影响同一电源网络中的其他设备,导致设备工作异常、出现误动作等

解决方法:在伺服驱动器输入端安装电源滤波器,抑制高频干扰信号的传导;使用隔离变压器,将伺服驱动器电源与其他设备电源隔离;合理布线,避免电源线与信号线平行敷设,减少电磁耦合

  • 空间辐射干扰

问题表现:伺服驱动器的功率器件在开关过程中会产生电磁辐射,干扰周围的电子设备,如影响附近的传感器、PLC 等设备的正常工作

解决方法:将伺服驱动器安装在金属屏蔽柜内,并确保屏蔽柜良好接地;对伺服驱动器的信号线缆采用屏蔽线,并将屏蔽层两端接地;合理布置设备位置,增大伺服驱动器与其他敏感设备的距离

  • 接地问题

问题表现:接地不良会导致伺服驱动器的电位不稳定,产生接地环路电流,引入干扰信号,同时也会影响设备的安全性能,可能使电机运行异常、伺服驱动器出现故障

解决方法:确保伺服驱动器有独立、可靠的接地系统,接地电阻符合要求;采用单点接地或多点接地方式,根据实际情况优化接地布局;避免不同类型的接地相互干扰,如信号地、电源地和保护地要分开

  • 信号线传导干扰

问题表现:干扰信号通过伺服驱动器的输入输出信号线传导,导致信号失真、控制不准确,使电机运行不稳定或出现误动作

解决方法:对信号线进行合理布线,与电源线保持一定距离,避免平行走线;在信号线上安装共模电感、磁珠等滤波元件,抑制共模和差模干扰;对信号接口进行隔离和滤波处理,如采用光电隔离器等

  • 静电放电(ESD)问题

问题表现:静电可能通过伺服驱动器的输入输出接口、外壳等部位放电,损坏内部电子元件,导致伺服驱动器故障,如控制芯片损坏、功率器件失效等

解决方法:在输入输出接口电路中增加静电保护元件,如静电放电二极管等;对伺服驱动器的外壳进行防静电处理,采用防静电材料;操作人员在接触设备时,应佩戴防静电手环等防护用品,避免人体静电对设备造成损害