openpnp - 设备电源抗干扰部件的选择

openpnp - 设备电源抗干扰部件的选择

概述

设备电源部分的干扰主要来自伺服和真空泵.
伺服是设备开机期间, 一直供电, 采用滤波器比较好. 型号为 CW4L2-10A-S(004)或者CW4-10A-S(004)
CW4L2-10A-S(004)是二级滤波.
CW4-10A-S(004)是只有一级滤波.

二级滤波效果比一级滤波好些.
但是, 通过实验发现, 只有不频繁通断电的场景, 才能使滤波器很好的发挥效果. e.g. 伺服这种设备上电后, 就不用断电.

如果是要通过控制来通断电工作的设备, 用滤波器会发生很奇怪的现象.
我的真空泵改造以后, 是由继电器来控制冰箱压缩机来工作, 是双刀单掷方式来通断电.
当真空表检测到真空降低到下限后, 开始控制继电器通电, 让真空泵开始抽真空.
到达真空上限后, 真空表输出控制继电器断电, 让真空泵停止工作.

我的设备的真空下限是 -40KPa, 真空上限是-60Kpa. 真空储气罐容积为3L.
每贴一个元件(吸取元件, 移动到底部相机中心, 底部相机视觉检测元件外形, 移动到目标位置, 放下元件, 关掉吸嘴真空阀), 要消耗-1KPa真空.
这样的话, 2个吸嘴, 大概贴不到10个元件, 不到1分钟, 就需要给真空泵重新上电, 开始抽真空.

经过实验发现, 当抽真空大概3次后, 滤波器就不导通了, 也不是坏了, 而是会停止给压缩机供电大概1~2分钟(此时, 看到真空压力从-40Kpa就开始降低, 直到无法提供足够的负压吸取元件, 底部相机检测元件外形报错为止, 此时openpnp就因为报错暂停了…)
啥也没动, 就干等着, 1~2分钟之后, 然后听到滤波器中咔的响一下, 然后才会给压缩机供电.此时, 看到负压表压力上升, 直到真空上限, 然后继电器断电.

问滤波器的厂家工程师, 频繁(1分钟之内)通断电, 是否会出现滤波器不工作的情况, 他说, 理论上不应该, 但是滤波器中有电容, 电容充满电后, 才会给后级设备供电.
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我就怀疑是不是这个滤波器坏了(或者不正常), 那就换一个同型号的试试.

当时第一次买滤波器时, 买了2个同型号的10A的2级滤波器, 我就换了一个2级滤波器. 试了还是这样bug.
看了厂家的商品介绍, 自己瞎琢磨, 是不是2级滤波器比一级滤波器要充电的时间要长呢?

于是又买了一个2级滤波器(再换一个试一下), 一个1级滤波器(看看效果是不是比2级滤波器正常工作的时间长).
到货后, 没有接2级滤波器(有点对2级没信心了), 直接换1级滤波器.

确实1级滤波器比2级滤波器能贴的元件多.
2级滤波器大概贴了不到5~10个元件, 2即滤波器就会停止供电1分钟.
1级滤波器大概贴了不到10~20个元件, 就会停止供电1分钟. 但是在设备主电没断的情况下,1级滤波器工作一段时间(10分钟不到, 同断电10次以上), 由一级滤波器产生的真空, 也贴不到5 ~ 10个元件…

那就不能用滤波器在频繁通断电的场景下用了.
现在只能是用眼睛看着真空表, 等到了真空下限, 给滤波器供电, 滤波器却不给压缩机供电, 导致负压下降时, 手工停止任务, 等滤波器1分钟后正常了, 再开始贴片任务.

现在就处于一种能用, 但不好用的尴尬状态.

根据同学的方案, 我又买了软起动器(商品介绍上是给大电钻和电机(2.5KW)用的, 可以防止通电时, 设备产生的大电流冲击), 等回来再试试.
这个压缩机频繁通断电情况下的持续供电如果解决不了, 那比手工贴片好些, 但好的不多, 很尴尬.

现在通过实验, 可以定性的知道, 滤波器这玩意, 是不能应用于频繁通断电的场景的.

补充

和同学讨论.
猜测滤波器中有储能部件, 所以不能频繁通断电.
但是可以试试, 将滤波器接在继电器前面. 让滤波器一直有220的输入的电压和电流. 继电器频繁通断电, 是压缩机频繁的通断电, 相当于滤波器的负载在不断的变化, 这样估计可以.

明天试试.

补充 - 不是滤波器有问题, 好像是冰箱压缩机热保护了

今天做了软起动的实验, 看看能不能让冰箱压缩机连续运行起来给我抽负压.


继电器控制软启动模块, 然后间接控制压缩机工作.
负压表检测到低于负压下限后, 接通继电器, 让压缩机工作.
负压表检测到高于负压上限后, 断开继电器, 让压缩机停止.
连续3个抽气循环后, 听到压缩机那里咔的一声响, 然后压缩机要1~2分钟后, 听到另外咔的一声, 压缩机才开始工作.
这2分钟, 真空罐内的负压都用没了…
以前, 压缩机前面接的是滤波器, 我以为是滤波器里面的咔的一声.
这次, 压缩机前面接的是软起动模块(用可控硅控制电路通断), 不可能发出声音. 所以判断是压缩机里面的声音.
那压缩机里面能发出这么清脆的咔声音的地方, 就只有蝶形保护器了. 才抓住元凶.
请教压缩机店家, 他说他有客户, 也是买压缩机做气泵. 不过用的是325W的, 带启动电容.
我买的95W和195W的压缩机, 是不带启动电容的. 很容易进入热保护.
订了一台325W的, 等回来试试.
如果是这样的话, 我就不用动设备肚皮里面的东西了.
还是采用 负压表 控制 继电器 => 滤波器 => 压缩机
那问题(压缩机直接接入设备电路引起的电流冲击, 压缩机热保护引起的不工作时间)就解决了.

和同学讨论了好久, 没讨论出太有效的针对方案. 通过实验抓住压缩机热保护的问题, 请教压缩机店家(是否可以换用更大功率的蝶形保护器), 人家是真专业, 马上就有针对性的解决方案(换用325W带启动电容的压缩机).

明天, 我将滤波器恢复到压缩机前面, 等压缩机不工作时(但是继电器已经接通电路), 量一下是否滤波器出口给了220V的电, 就知道是否确实是压缩机进入保护引起的问题.

补充 - 滤波器可以用于频繁通断电的场景, 是冰箱压缩机热保护引起不能连续抽负压

今天做了验证实验, 当继电器断开时, 滤波器输入/输出都没有电.
当继电器闭合时, 滤波器输入/输出都是220V单相电.
只是冰箱压缩机由于热保护不能连续工作.
这就简单了, 说明滤波器可以用于频繁通断电的场合.
已经订了325W带启动电容的冰箱压缩机, 回来试试.

325W压缩机好使

这次买的325W压缩机带外接启动电容, 先插入蝶形保护器, 再插入线圈模组, 然后插入外接电容, 然后接线(火线/零线/地线).
其他东西都没动, openpnp贴片任务试贴62个元件, 时间为5分钟, 中间负压启动了5次以上, 都能妥妥的将负压下限抽到负压上限停止.

问了店家, 我先前买的95W和195W的压缩机, 即使外接了启动电容, 也做不到连续启动. 因为他的一个客户已经做过这个实验了.
要想压缩机连续频繁通断电工作, 还是要采用大功率压缩机才行. 因为只有大功率压缩机才有启动电容.
小功率压缩机是不需要启动电容的.

这次遇到的压缩机卖家真专业.

END