馬達(dá)電磁兼容(EMC)的解決方法
馬達(dá),特別是帶電刷的馬達(dá),會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲。電器要滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求,必須對(duì)這些噪聲進(jìn)行處理。解決電磁兼容的手段無(wú)非是電容、電感(扼流圈)、電源濾波器和接地。
不幸的是,電磁兼容問(wèn)題通常是在產(chǎn)品已徹底完成設(shè)計(jì)并組裝完畢時(shí)發(fā)現(xiàn)。這時(shí)考慮 電磁兼容是十分困難的。制造商不僅面臨著時(shí)間上的緊迫而且項(xiàng)目預(yù)算已經(jīng)用完,責(zé)任工程師已經(jīng)調(diào)到其它項(xiàng)目上,不能隨時(shí)解決有關(guān)的問(wèn)題。
解決這些問(wèn)題的最好時(shí)機(jī)是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段,而不是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期最終階段。許多試驗(yàn)是可以在產(chǎn)品裝入最終機(jī)殼之前進(jìn)行的。
電容
電容通過(guò)向噪聲源的公共端提供一條阻抗很低的通路來(lái)將電壓尖峰旁路掉。尖峰電壓主要是由馬達(dá)電刷產(chǎn)生的。電容可以接在馬達(dá)的每根引線與地之間,也可以接在 兩根引線之間。如果尖峰噪聲是共模的,則跨接在引線之間的電容幾乎沒(méi)有什么效果。但是這種由電刷產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲通常是差模的。
盡管這樣,在電刷與地之間接 入電容會(huì)有很大效果。電容安裝什么位置或怎樣連接主要取決于所面臨的噪聲的種類。電壓尖峰是由電刷與換向片觸點(diǎn)的斷開(kāi)產(chǎn)生的。尖峰的幅度可以通過(guò)將電刷材 料換成較軟的材料或增加電刷對(duì)換 向片的壓力來(lái)減小。但是這會(huì)縮短電刷的壽命周期和其它一些問(wèn)題。
要使電容具有較好的濾波效果,它與噪聲源的公共地之間的聯(lián)線要盡量短。自由空間中的導(dǎo)線的電感約為每英寸1nH。如果電刷產(chǎn)生的噪聲頻率為50~100MHz,與電容連接的導(dǎo)線的長(zhǎng)度為4~6英寸,那么即使不考慮電容的阻抗,僅導(dǎo)線電感的阻抗也已經(jīng)有:
XL = 2πf L = 3.77
總阻抗還需要加上電容(0.1μF)的阻抗,XC = 1/2 π f C = 0.159 Ω。
從結(jié)果可以看出,單看電容的阻抗,這是一個(gè)非常好的旁路型濾波器。但是由于引線電感的影響,已經(jīng)根本不起濾波器的作用了。如果將導(dǎo)線的長(zhǎng)度縮短為1 英寸,則電感的阻抗僅為0.628Ω,這時(shí)濾波電容的效果提高了20%。
用馬達(dá)外殼做接地端時(shí),殼體上的漆必須去掉,以便導(dǎo)線能夠良好的與地接觸。依靠連接螺釘?shù)?、5個(gè)螺紋來(lái)連接不是一個(gè)好辦法。即使產(chǎn)品的外殼是金屬的,將濾波器件直接安裝在噪聲源上,而不是靠近噪聲源或外殼的某個(gè)位置,是一個(gè)聰明的選擇。這消除額外的引線長(zhǎng)度,使噪聲回到噪聲源的阻抗最小,具有最佳的濾波效果。
電源線濾波器
在許多產(chǎn)品中,電源線濾波器都必要的。電源線濾波器安裝正確時(shí),是一種簡(jiǎn)捷的解決干擾的方法。電源線濾波器保證了電網(wǎng)免受產(chǎn)品內(nèi)部噪聲的污染。但是,與其它濾波器件一樣,使用電源線濾波器的關(guān)鍵點(diǎn)也是保證連接到噪聲源公共端的導(dǎo)線盡量短。
評(píng)論