集成伺服电机

在开发阶段，实践证明集成伺服电机本身是最重要的积极结果之一。伺服电机的尺寸使其可以很容易就安装在被液压部件占用的场地上。电机的转矩等级可以让其很好地适应锯木厂应用中运送板材所需要的大功率和低转速。伺服电机的转矩密度配置文件也让替换原有的一种机械设计中的齿轮箱成为可能，其结果是减少部件的成本。运动控制部件的精度让WaneShear将其传送带的误差从1/8英寸降低到1/250英寸，这使得锯木公司可以在不牺牲切割精度的情况下缩短传送皮带的长度。

今天，伺服系统和CNC、PLC、变频器等其它自动化产品一样，已经成熟应用于工业生产的各个领域。伺服驱动器是集强电和弱电，数字和模拟信号于一体的电能变换装置，不可避免的存在电磁干扰问题。尤其2015年YY0505-2012标准的强制执行，更促进了医疗器械行业对电磁兼容问题的重视。

针对伺服系统的电磁兼容性问题本文以某公司设计的一款以伺服系统为主的医疗机器人的EMC干扰类型、风险评估以及抵制方法等几个方面进行阐述。

三、医疗机器人干扰类型及风险

1.来自空间的辐射干扰

来自空间的辐射干扰分布极为复杂，通常都是电磁感应的形式在空间传播的。这类干扰像空气一样也无处不在，如打手机时，电视机的图像会产生雪花点。飞机飞行中禁止使用手机等也是基于避免辐射干扰的考虑。

那么，对于医疗标准YY0505里这类干扰主要是以辐射抗扰度为主，风险在于辐射干扰存在时可能会引起PC工作的不正常，例如，PC机损坏，液晶显示器显示异常，机械手臂的动作不受控等。机械手臂作为医疗机器人的主要功能不能有任何异常，尤其不受控的动作是绝对不允许的。

2.来自系统内部配线间的辐射干扰

这类干扰的途径多为自控系统中的变频器和伺服驱动器产生的噪音，经由电源电缆、信号电缆或者错误的接地电缆等，辐射到系统中的其它电缆，从而影响到机械设备的稳定运行。

根据框图，我们可以分析到低压直流配线与AC220V配线间的辐射干扰，主板接口线、绝对位置编码器线、CAN通信线、直流电源线、电机线、编码线等线间相互干扰等。都可能会干扰PC和机械手臂的正常工作。

3.来自系统外部的传导干扰

● 所使用的电网中可能会由于主要的电力系统开关瞬态及雷电瞬态产生的浪涌干扰；浪涌的能力相对较大，极有可能把没有防护的机器人的电源部分打坏。

● 由导体中的工频电流产生的，或由附近的其他装置（如变压器的漏磁通）所产生的工频磁场干扰。一般会影响机器人的传感器采集传输数据的准确性，影响机器人的正常工作。

● 由电网（主要是短路）或负荷突然出现大的变化引起的。在某些情况下会出现两次或多次连续的暂降或中断，会引起机器人内部某些电路复位不成功、数据保存出错。由来自射频发射机的电磁场，该电磁场可能作用于连接安装设备的整个电缆上。通过线缆传导的方式可能会影响机器人的正常工作。

● 当人体携带的静电靠近或接触机器人时对机器人的放电，也可能会影响机器人的正常工作，元器件打坏等等。





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