工业机器人电磁兼容设计规范GB/T39004-2020

2020/10/27 12:00:38标签分类:电磁兼容,EMC,电磁兼容设计阅读:手机号/微信号:136-9109-3503
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 工业机器人电磁兼容设计规范GB/T39004-2020标准规定了工业机器人的示教器、控制柜、机器人车体、印制电路板(PCB)的电磁兼容测试需要达到的测试指标以及需要注意的电磁兼容设计要求。

工业机器人:自动控制的、可重复编程、多用途的操作机,可对三个或三个以上轴进行编程。它可以是固定式或移动式,在工业自动化中运用。
工业机器人EMC:工业机器人的设备或系统在所处的电磁环境中可正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
EMC包括:电磁骚扰EMI和电磁抗扰度EMS两方面的内容。
EMI为工业机器人在执行其功能的过程中所产生不利于其他系统的电磁骚扰,工业机器人对所在环境产生电磁骚扰不超过规定的限值。
EMS为工业机器人在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。工业机器人对所在环境中存在的电磁干扰具有规定程度的抗扰度。
一、示教器电磁兼容技术指标要求
工业机器人的示教器可以由机器人制造自行设计或采购,其电磁兼容指标要求见标准6.2条款,电磁兼容设计要求见6.3.
对于外购的示教器,工业机器人厂家宜采用设置电磁兼容指标的形式,对采购的示教器的电磁兼容水平加以控制,示教器应选用制造厂商推荐的典型的工作状态,参照台式设备进行布置,并运行制造厂商规定的功能。
示教器的电磁兼容指标:
外壳端口:辐射骚扰试验、静电放电试验、射频电磁场辐射抗扰度试验;
信号和控制端口:浪涌冲击抗扰度试验、射频共模传导抗扰度试验。
示教器电磁兼容设计要求
1、示教器的电缆连接器的相对位置:
电缆连接器应集中放置在电路板的同一侧,这样可使流经整个电路板极其工作地的共模干扰电流变小,也可以减少流经产品等效天线的共模干扰电流,在电路板中分散放置连接器的方式会提高EMC风险。
2、示教器屏蔽电缆屏蔽层的搭接:
当示教器输出电缆屏蔽电缆时,屏蔽电缆的连接位置应满足:
金属外壳示教器,电缆屏蔽层在连接器入口处与接地的金属板或连接器外壳相连,并形成360°搭接;对于非金属的示教器,以最短距离与GND搭接。
3、示教器内部PCB的电源和信号输入端的滤波和防护
示教器与控制柜之间的互联电缆未屏蔽且该电缆需要通过浪涌测试时,则应加滤波电路。
示教器内有开关电源时,其电源端口一定要进行EMI滤波。
4、示教器PCB板的工作地与金属壳体之间的互连
对于SELV电路,PCB板的工作地与金属壳体之间在连接器附近直接等电位互连;
对于非SELV电路,PCB板的工作地与金属壳体之间在连接器附近则通过Y电容与金属壳体连接。
5、示教器内不同PCB板之间的工作地互连
连接器中的地与连接器的金属外壳在互连线的两端直接相连或通过电容相连;
或对于排线扁平电缆或类似互连电缆有地平面存在;
或通过长宽比小于5的金属体互连。
6、示教器内部PCB互连信号
PCB互连信号是产品抗干扰性能最薄弱的环节,如果PCB板之间互连线两边的工作地未通过低阻抗的金属体进行互连,就意味着干扰电流一定会流经互连线,应对互连连接器中所有信号进行滤波处理。
PCB板上的周期性信号的回流,在流经互连线时,就会产生EMI共模压降,产生EMC问题。PCB之间的互连信号中不应存在时钟信号或PWM信号。
7、示教器壳体各个金属部件之间的搭接方式
屏蔽体各金属表面之间实施面与面连接
屏蔽体各金属体长宽比为3:1
电路的最大工作频率波长的1/100,当这个屏蔽体有共模干扰电流流经时,小于0.15mm
严禁屏蔽电缆不与屏蔽体连接直穿屏蔽体。
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