傳統(tǒng)伺服電機會有動力和反饋兩個（或以上）電氣端口。為了避免伺服反饋信號的干擾故障，確保設(shè)備運行的穩(wěn)定性，在運控系統(tǒng)集成過程中，需要非常嚴(yán)格的按照產(chǎn)品應(yīng)用規(guī)范實施伺服動力和反饋線路的布置和連接等操作。

而如果使用基于的，伺服反饋和動力電源（含抱閘控制）將集成在一根線纜中。那么，在這種情況下，設(shè)備系統(tǒng)對于驅(qū)動器和電機之間的線路連接又有著怎樣的要求呢？

在伺服反饋信號的傳輸過程中，遇到的最主要的問題就是電磁噪聲干擾。

如上圖所示，干擾源側(cè)的交變電流，會通過電容和電感串?dāng)_，在其周圍的受擾線路上感應(yīng)產(chǎn)生噪聲電流，影響系統(tǒng)正常工作。一般情況下，運控系統(tǒng)中伺服反饋線路往往會成為（潛在的）受干擾對象，而通常充當(dāng)干擾源角色的，經(jīng)常都是交流電機的動力電源（和抱閘控制）線路。

串?dāng)_是由電氣線路環(huán)境中的（高頻）電場和（低頻）磁場的變化而引起的，它本質(zhì)上其實是暴露于電磁干擾環(huán)境中的噪聲信號耦合。因此，伺服電機線路集成時所需要遵循的各種應(yīng)用實施規(guī)范，都和消弱或避免線路間噪聲信號的耦合有關(guān)，例如：

• 將動力和反饋線路的分開敷設(shè)、保持一定距離，并盡可能隔離；

• 使用屏蔽電纜，并根據(jù)要求將屏蔽層接地；

• 反饋信號傳輸采用差分技術(shù)，并在數(shù)據(jù)線路上使用雙絞線；

• ......

事實上，使用單電纜伺服電機，反饋信號傳輸受到來自動力線路串?dāng)_的潛在物理機制并沒有發(fā)生變化，因此，處理其電磁噪聲干擾問題的基本原則與傳統(tǒng)伺服電機也是類似的，只是將一些有關(guān)設(shè)備線路集成的工藝要求，變成了伺服線纜和線束產(chǎn)品的制造規(guī)格；同時，由于和動力線路距離非常近，反饋線路受到串?dāng)_影響的風(fēng)險更高，因此優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)線隔離絕緣和線路雙絞屏蔽，以及合理的結(jié)構(gòu)布局，就成為應(yīng)對信號干擾的重要措施。

上圖所展示的，是一種用于HIPERFACE DSL 伺服電機的復(fù)合電纜結(jié)構(gòu)布局（左）和實物截面樣式（右）。

左右兩側(cè)較粗的四芯，即三根黑色（左二和右下一）和右側(cè)一芯黃綠線，為電機的動力電源線路，緊貼電纜屏蔽層；上方較細(xì)的兩芯黑色導(dǎo)線，有著單獨的屏蔽層，用于控制電機的低壓直流抱閘線圈；下方一藍一白，為數(shù)字伺服反饋的兩芯，除了自帶屏蔽層，還采用了雙絞線的布局。

?? 用于動力電源和抱閘控制的導(dǎo)線尺寸會基于線纜所匹配的伺服電機容量和抱閘線圈電流而有所不同；HIPERFACE DSL 建議的反饋線路導(dǎo)線尺寸為 0.34 mm2（AWG22）。

可以看到，線纜內(nèi)部幾組導(dǎo)線有著相互對稱的布局樣式，這樣不僅能夠讓動力 / 抱閘線路在電纜內(nèi)部盡可能分散并遠(yuǎn)離較為敏感的伺服反饋線路，同時還可以最大程度的讓電纜屏蔽層與干擾源線路耦合，以減小串?dāng)_對反饋信號的影響。

線纜內(nèi)部有三組獨立的屏蔽層，并且是相互絕緣隔離的。最外層的線纜屏蔽可以阻隔來自外界的電磁干擾，同時能夠防止內(nèi)部動力或 / 和抱閘線路向周圍環(huán)境的輻射；抱閘線路的屏蔽層，用來避免抱閘線圈動作瞬間脈沖電流對反饋線路的串?dāng)_；兩芯伺服反饋的屏蔽層，則保護其信號傳輸不受外部電磁噪聲干擾的影響。

根據(jù)電纜規(guī)格和應(yīng)用方式，復(fù)合電纜的各屏蔽層可以是金屬編織網(wǎng)/箔片類型，同時須具有很高且穩(wěn)定的覆蓋率，以避免或降低串?dāng)_水平。例如：HIPERFACE DSL 要求屏蔽層覆蓋率達到 >85% 以上。

反饋線兩芯的雙絞，就是將極性相反的一對數(shù)字信號導(dǎo)線絞制在一起，以平衡和抵消其受到周圍電磁場的干擾影響，降低對噪聲串?dāng)_的敏感性。

當(dāng)然，要做到在驅(qū)動器和電機之間穩(wěn)定的動力傳輸和數(shù)據(jù)通信，單電纜的設(shè)計和制造還需要在包括上面提到的幾點在內(nèi)的諸多方面有非常明確的量化規(guī)格指標(biāo)，例如：導(dǎo)線直流電阻、傳輸阻抗、傳輸延遲、速度比率、線路衰減、導(dǎo)線 / 屏蔽層電容、導(dǎo)線間電容、介電常數(shù)、串?dāng)_衰減、電機電纜直流屏蔽電阻、信號線直流屏蔽電阻......等等，具體數(shù)據(jù)可以參照相關(guān)伺服反饋協(xié)議的說明書，在這里就不一一列舉了。

此外，根據(jù)應(yīng)用需要，屏蔽層可能因電機的往復(fù)運動而需要在線纜內(nèi)部承受頻繁的彎曲或絞制，因此電纜設(shè)計和制造也應(yīng)該能確保其內(nèi)部條件，如導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與屏蔽層之間的相對位置和屏蔽層的覆蓋范圍，不會隨著線纜長時間的連續(xù)彎折而發(fā)生改變。

連接器也是伺服電機線路中十分關(guān)鍵的部分，同時因為屏蔽層在這些地方是開路的，因此必須非常小心地進行連接。

在驅(qū)動器側(cè)，線纜內(nèi)各導(dǎo)線須根據(jù)各自功能連接到驅(qū)動器側(cè)相應(yīng)端子上，注意外露導(dǎo)線不可過長；同時，應(yīng)分別將電纜外屏蔽層和反饋信號屏蔽層可靠的壓接在驅(qū)動器上不同的接地點，以實現(xiàn)低電阻接觸（如上圖）。

而在電機側(cè)，伺服電纜是通過連接器與電機上唯一的電氣端口連接的。在這里電纜內(nèi)各個屏蔽層都必須通過電機連接器的外殼可靠接地，避免尾纖式屏蔽層連接。

而至于反饋信號和抱閘控制的線路屏蔽是否需要各自分別使用單獨的接地連接，就需要參考反饋協(xié)議的技術(shù)要求和廠家對產(chǎn)品性能的評估來決定了。例如，HIPERFACE DSL 就允許單電纜內(nèi)多個屏蔽層在電機側(cè)綁定連接在一起接地。

此外，應(yīng)該避免在伺服線路中出現(xiàn)過渡連接器，因為每多使用一個連接器，就會相應(yīng)地增加出現(xiàn)各種問題的風(fēng)險，如：線辮過長或屏蔽層連接不良...等。最理想的情況是在伺服電機和驅(qū)動之間只使用一根連續(xù)的電纜。

不難發(fā)現(xiàn)，單電纜技術(shù)不僅僅是因為減少了一半的伺服線纜型號和連接數(shù)量而降低了設(shè)備應(yīng)用的總體成本；更重要的是，它用規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的線束產(chǎn)品替代了復(fù)雜的線路連接工藝流程，從產(chǎn)品層面解決了伺服電機動力和反饋信號傳輸?shù)膯栴}，極大簡化了設(shè)備的線路布局和工程架構(gòu)，提升了設(shè)備的用戶體驗和整體性能。