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電力質量對CNC工具機影響
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一、前言

目前臺灣工具機械,電控系統大多以日本FANUC品牌為導向,隨著科技的進步,計算機體積及驅動設備縮小,變得越來越精密,從始至今,,臺灣電力公司多半使用三相220伏特,普遍供給各工廠使用,而這「電」,會不會影響到我們CNC工具機,以下我們僅對于一般中,小型工廠簡易說明,若表達有遺漏之處,涵請各先進指教。

二、一般典型工廠用電模式

三、電力質量污染因素,經過許多專家及學者規納,大致分類成下列9種:

1.電壓突波Voltageimpulse

原因:雷擊,開關切換,電容器切換

標準規定:目前并無明確范圍規定,在理論上是不能發生突波現像的改善對策:裝設避雷器或突波吸收器,串接限流電抗,裝設動態電壓調整器

2.電壓突升Voltageswell

原因:雷擊、鹽害、人為事故

標準規定:以AC220V標準,以百分之十規定,,不能超過242V

     以百分之五規定,不能超過231V(注!FANUC電源模塊銘牌規定,輸入電壓200~230V)

改善對策:采專線供電,裝設動態電壓調整器

3.電壓突降Voltagedip

原因:雷擊,鹽害,人為事故

標準規定:以AC220V標準,以百分之十規定,不能低于198V

     以百分之五規定,不能低于209V(注:FANUC電源模塊銘牌規定,輸入電壓200~230V)

改善對策:采專線供電,裝設動態電壓調整器

4.電壓中斷Voltageinterruption

原因:維修,人為事故,天災

標準規定:不可中斷

改善對策:供電線路地下化,強化保護協調系統,裝設大型不斷電系統

5.電壓閃爍Voltageflicker

原因:負載驟變(如:電弧爐)

標準規定:∆V10不超過0.45

改善對策:裝設虛功補償器,采專線供電,增加限流電抗,提升供電系統短路容量

6.頻率變動Frequency

原因:發電量低于負載量

標準規定:以60Hz為標準,高低變動不得超出百分之四

改善對策:混合式電力調整器

7.電力諧波Powerharmonic

原因:非線性負載,(如:電力電子類,鐵心激磁類,電弧爐,焊接機,變頻器,UPS,電車)

標準規定:電力系統諧波管制暫行標準,目前只針對3.3~22.8kV系統用戶,若以美國IEEE-519規定Vthd:5以下,Ithd8以下

改善對策:采高脈波整流方式,裝設主動式或被動式濾波器,采用∆接變壓器

8.三相不平衡3-Phaseunbalance

原因:單相高周波爐,單相負載過高,高速鐵路,捷運系統

標準規定:必需平衡供電及用電

改善對策:導線相序適當換位,裝設虛功補償器,平均分配三相負載

9.電磁干擾Electro-MagneticInterference

原因:家電,行動電話,高壓輸配電線

標準規定:牽涉范圍廣泛復雜,電磁波,幅射,無線電,靜電,頻率

(例如:我國環保署于民國90年元月12日公布我國「非游離輻射環境建議值」。依該建議值公式計算后:60赫茲,磁場建議值為833.3毫高斯(mG),也就是83.33微特斯拉。)

改善對策:加裝EMI濾波器,利用高導磁材料遮蔽,導線適當布線與排列,避開危險物品及場所,如:高壓電塔,放射線設備等

四、客戶端常見情況:

目前CNC機械與電力質量比較有密切的關系是:電源供應器及驅動器,而會產生故障,原因不是制造廠或原廠設計不良,很多是電源,人為,環境等因素影響,歸納幾點原因如下,供大家參考:

臺電輸配線路老舊或常有雷擊,或有其它工廠設備產生污染,隔壁工廠大量使用電力等,如:大型沖床.鑄造.鍛造廠…等,都有可能造成附近工廠電源異常,電控系統容易發生故障!
客戶機械配電,多半請自己認識的水電行處理,常常發現配線及接地沒有依照法規施工,客戶心態認為機械能夠動作就好了!
客戶程序撰寫錯誤或操作錯誤,造成機臺撞車,電控系統有時無法迅速保護,可能會造成無法預估的損壞!
機械保養不確實,例如:
(1)有許多客戶電氣箱防塵條劣化并沒有更換,導致油氣,酸性切削水氣或鐵粉,入侵電氣箱,導致精密的電路板故障!

(2)機械散熱風扇故障未更換,電氣物品因散熱不良,日積月累后,造成

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