CN209843912U - 一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，包括外壳、输入引线和输出引线，外壳的一侧为与电柜接地线接通的输入端，输入引线和输出引线穿过波导管与输入输出端子相连，波导管固定在外壳上的两侧，输入输出端子的一端与滤波电路连接，滤波电路内的元器件从输入端至输出端依次为共模电感、Cx电容、泄放电阻、Cy电容、差模电感，滤波电路与气体放电管相并联。本实用新型的内部结构新颖、性能优异、便于生产，可以广泛应用于大功率工作并且电磁兼容环境恶劣的机器人控制系统。本实用新型的滤波器可以屏蔽和抑制控制系统中产生的电磁干扰信号和瞬态尖峰脉冲，纯净供电电网。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，属于信息安全技术中的专用安全类技术领域。
背景技术
在越来越多的行业，机器人已代替人工执行各种精密操作。相对于人类，机器人对于重复性和精密性的工作具有无可比拟的优势。机器人主要通过机械手臂和传感设备的配合来完成复杂的工作。但是，由于机械手臂的特殊工作机理，其在工作时会出现极快的电流变化率，即di/dt。这种电流阶跃式变化会产生极其丰富的高频电磁干扰，并伴随着幅值很高的尖峰脉冲。这些干扰和脉冲会传递到供电电网，影响甚至损坏电网中的其余供电设备。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：解决了如何避免或消除机器人系统内的高频电磁干扰和幅值很高的尖峰脉冲的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，包括外壳、输入引线和输出引线，外壳的一侧为与电柜接地线接通的输入端，输入引线和输出引线穿过波导管与输入输出端子相连，波导管固定在外壳上的两侧，输入输出端子的一端与滤波电路连接，滤波电路内的元器件从输入端至输出端依次为共模电感、Cx电容、泄放电阻、Cy电容、差模电感，滤波电路与气体放电管相并联，输入输出端子、共模电感、Cx电容、泄放电阻、Cy电容、差模电感、气体放电管均固定在PCB上。
优选地，所述的外壳内的底部覆有绝缘板，PCB固定在绝缘板上。
优选地，所述的外壳的输入端上设有与电柜接地线相连的接地螺钉。
优选地，所述的泄放电阻与Cx电容相并联。
优选地，所述的PCB上设有用于焊接铜导线增加产品导电截面积的走线槽。
优选地，所述的PCB上设有使得Cy电容的一端与外壳连通的Cy电容接地点。
优选地，所述的Cy电容接地点通过压铆螺柱与外壳连接；压铆螺柱固定在外壳的底部。
优选地，所述的输入引线通过输入输出端子连接气体放电管的一端和共模电感的一端，共模电感的另一端连接泄放电阻的一端、Cx电容的一端和差模电感的一端，差模电感的另一端连接气体放电管的另一端以及通过输入输出端子连接输出引线，泄放电阻的另一端、Cx电容的另一端均连接Cy电容。
本实用新型的内部结构新颖、性能优异、便于生产，可以广泛应用于大功率工作并且电磁兼容环境恶劣的机器人控制系统。本实用新型的滤波器可以屏蔽和抑制控制系统中产生的电磁干扰信号和瞬态尖峰脉冲，纯净供电电网。
本实用新型的优点是：
(1).大电流三相三线共模电感由于铜线线径粗，不易整形与走线；通过优化PCB的走线和器件布局，共模电感可垂直插入PCB上对应孔位，方便生产。
(2).由于PCB工艺原因，铜箔厚度受限，因此仅仅使用PCB工艺无法满足大功率电路的载流要求；本实用新型的滤波器在PCB上增加走线槽工艺，可在走线槽内焊接铜导线，增加产品的导电截面积，使产品能够达到更大的载流量。
(3).在滤波电路两端并联了气体放电管，可有效抑制系统内的尖峰脉冲。
(4).更适合滤波器件的接地。本实用新型的外壳底部压接压铆螺母，该压铆螺母即保证了导电部位与机壳之间的电气间隙，又使共模电容的接地路径更短，增强产品的高频干扰抑制能力。
附图说明
图1为一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器的立体图；
图2为一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器的主视图；
图3为一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器的仰视图；
图4为一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器的内部结构示意图(一)；
图5为一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器的内部结构示意图(二)；
图6为PCB上的电路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本实用新型为一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，如图1-图5所示，其由外壳1、接地螺钉2、输入引线3、输出引线4、压铆螺柱5、灌封胶6、PCB11和内部元器件等组成。其中内部元器件包括差模电感7、Cx电容8、Cy电容9、共模电感10、气体放电管15和泄放电阻17组成。外壳1上留有孔位用于压接压铆螺柱5，其上覆有绝缘板18，PCB11固定在绝缘板18上。接地螺钉2安装在外壳1输入端，与电柜接地线相连。输入引线3和输出引线4穿过波导管13与输入输出端子14相连，并用紧固件锁紧。输入输出端子14安装在PCB11上，输入输出端子14的一端与滤波电路连接，滤波电路内的元器件从输入端至输出端按如下顺序排列：共模电感10、Cx电容8、泄放电阻17、Cy电容9、差模电感7，滤波电路与气体放电管15相并联。共模电感10、Cx电容8、泄放电阻17、Cy电容9、差模电感7、气体放电管15也均安装在PCB11上。
其中，共模电感10用来抑制系统内的高频共模干扰，接地良好的Cy电容9可将高频干扰导入大地，大大衰减共模干扰。Cx电容8和差模电感7能很好的抑制线线之间的干扰。泄放电阻17与Cx电容8相并联，它能使滤波器断电后的残压迅速降低至安全范围内。气体放电管15与滤波电路相并联，可使控制系统内产生的尖峰脉冲转变成热能快速消耗，不会影响电网内的其余用电设备。共模电感10的引脚垂直插入PCB11，不需要额外的电装整形工艺，方便生产。走线槽16用于焊接铜导线增加产品的导电截面积，使产品能够达到更大的载流量。Cy电容接地点12位于Cy电容9附近，它使Cy电容9的一端与压铆螺母5相连，并最终连接至外壳1。Cy电容接地点12通过压铆螺柱5与外壳1连接；压铆螺柱5固定在外壳1的底部。将灌封胶6填充在外壳1内。
如图6所示，输入引线3通过输入输出端子14连接气体放电管15的一端和共模电感10的一端，共模电感10的另一端连接泄放电阻17的一端、Cx电容8的一端和差模电感7的一端，差模电感7的另一端连接气体放电管15的另一端以及通过输入输出端子14连接输出引线4，泄放电阻17的另一端、Cx电容8的另一端均连接Cy电容9。
本实用新型在工作时，电网中的电磁干扰信号通过输入引线3进入滤波器，经滤波器抑制衰减后，通过输出引线4进入控制系统的电磁干扰信号电平能量已相当弱，不会影响和干扰系统的正常工作，起到了安全保护作用；同样，当系统正常工作时产生的电磁干扰和尖峰脉冲，经输出引线4进入滤波器，通过滤波器的衰减抑制后，经输入引线3进入电网中的电磁干扰电平能量已相当弱，不会影响和污染电网，起到了保护和净化电网的作用。
通过PCB的走线布局，方便元器件的整形和安装；通过增加走线槽工艺，使产品可耐受更大电流；通过电路保护元件，使产品有效抑制控制系统中产生的瞬态尖峰脉冲；通过压铆螺母工艺，保证产品绝缘强度和最短的接地路径。
Claims (8)
1.一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，包括外壳(1)、输入引线(3)和输出引线(4)，外壳(1)的一侧为与电柜接地线接通的输入端，输入引线(3)和输出引线(4)穿过波导管(13)与输入输出端子(14)相连，波导管(13)固定在外壳(1)上的两侧，输入输出端子(14)的一端与滤波电路连接，滤波电路内的元器件从输入端至输出端依次为共模电感(10)、Cx电容(8)、泄放电阻(17)、Cy电容(9)、差模电感(7)，滤波电路与气体放电管(15)相并联，输入输出端子(14)、共模电感(10)、Cx电容(8)、泄放电阻(17)、Cy电容(9)、差模电感(7)、气体放电管(15)均固定在PCB(11)上。
2.如权利要求1所述的一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，所述的外壳(1)内的底部覆有绝缘板(18)，PCB(11)固定在绝缘板(18)上。
3.如权利要求1所述的一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，所述的外壳(1)的输入端上设有与电柜接地线相连的接地螺钉(2)。
4.如权利要求1所述的一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，所述的泄放电阻(17)与Cx电容(8)相并联。
5.如权利要求1所述的一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，所述的PCB(11)上设有用于焊接铜导线增加产品导电截面积的走线槽(16)。
6.如权利要求1所述的一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，所述的PCB(11)上设有使得Cy电容(9)的一端与外壳(1)连通的Cy电容接地点(12)。
7.如权利要求6所述的一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，所述的Cy电容接地点(12)通过压铆螺柱(5)与外壳(1)连接；压铆螺柱(5)固定在外壳(1)的底部。
8.如权利要求1所述的一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器，其特征在于，所述的输入引线(3)通过输入输出端子(14)连接气体放电管(15)的一端和共模电感(10)的一端，共模电感(10)的另一端连接泄放电阻(17)的一端、Cx电容(8)的一端和差模电感(7)的一端，差模电感(7)的另一端连接气体放电管(15)的另一端以及通过输入输出端子(14)连接输出引线(4)，泄放电阻(17)的另一端、Cx电容(8)的另一端均连接Cy电容(9)。
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| CN201920893901.6U CN209843912U (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种适用于大功率机器人控制系统的滤波器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113381593A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-10 | 杭州米福科技有限公司 | 一种大功率容性负载仪器的前端辅助电路 |
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