Zobraziť: 0 Autor: Editor stránok Publikovať Čas: 2025-02-27 Pôvod: Miesto
Princíp: Podľa Maxwellových rovníc sa elektromagnetická interferencia šíri vo forme elektromagnetických vĺn, ktoré obsahujú striedavé komponenty elektrického a magnetického poľa. Kovy majú vysokú elektrickú vodivosť a magnetickú priepustnosť. Ak dopadne elektromagnetické rušenie na vrstve kovovej tienenia, podľa zákona elektromagnetickej indukcie, elektrické pole poháňa voľné elektróny v kovu, aby sa pohybovalo smerovým spôsobom, čím sa vytvorí indukovaný prúd. Podľa Lenzovho zákona je magnetické pole excitované indukovaným prúdom opačné ako incidentné interferenčné magnetické pole a tieto dva sú na sebe prekrývané, aby účinne kompenzovali časť interferenčného magnetického poľa; Súčasne, podľa okrajových podmienok elektrického poľa, môže kovová tieniacu vrstvu odrezať šírenie dráhy elektrického poľa, čím sa dosiahne tieniaci účinok.
Špecifická prevádzka: V procese výroby motorov na základe elektromagnetických vlastností materiálu je hliníkové zliatiny (ktorých elektrická vodivosť je asi 3,5 x 10 ° S/M a relatívna magnetická permeabilita blízko 1) a zliatiny železa-a železa-zliatiny s vysokou magnetickou priepustnosťou sú preferované ako s vysokou magnetickou priepustnosťou. A prijmite pokročilú technológiu tesnenia, ako je laserové zváranie, kovový tmel atď., Aby sa minimalizovali medzery a otvory v škrupine, aby sa zabránilo úniku elektromagnetického rušenia. Ako príklad vezmite motor BLDC v priemyselnom zariadení automatizácie. Používa hliníkovú zliatinovú škrupinu. Prostredníctvom presnej technológie spracovania CNC je medzera v kĺbe škrupiny menšia ako 0,1 mm, čo účinne znižuje intenzitu elektromagnetického žiarenia. Pre hnací obvod sa podľa veľkosti dosky obvodu a intenzity elektromagnetického rušenia vyberie kovový tieniaci kryt s primeranou hrúbkou, ako je napríklad kryt na tienenie medi s hrúbkou 0,5-1 mm a kovový skrupne je zváraný technológiou držiaka povrchu (SMT), aby sa zabezpečilo, že elektrické spojenie s kovovým skrupom a skrutkovou doskou.
Poznámka: V procese navrhovania tienenia sa musia prísne dodržiavať pokyny na návrh elektromagnetickej kompatibility, aby sa zabránilo tvorbe nových zdrojov interferencií medzi rôznymi tieniacimi vrstvami. Napríklad v automobilových elektronických systémoch musí byť kryt motora a kryt tienenia hnacích obvodov spojené pomocou kondenzátorov a izolačné zariadenia, ako sú napríklad optocouplery, sa používajú na elektrickú izoláciu, aby sa zabránilo novému elektromagnetickému interferencii spôsobenému prúdom generovaným potenciálnym rozdielom. Okrem toho je uzemnenie tieniacej vrstvy veľmi dôležité. Podľa teórie uzemnenia je potrebné zabezpečiť, aby odpor uzemňovania bol menší ako 0,1Ω, aby sa dosiahlo efektívne elektromagnetické tienenie.
2. Starostlivá výstavba uzemňovacieho systému
Princíp: Podľa Ohmovho zákona a Kirchhoffovho zákona je hlavným účelom uzemnenia poskytnutie návratovej cesty s nízkou impedanciou pre prúd, takže kovová škrupina zariadenia je v rovnakom potenciáli ako Zem. To môže nielen zabrániť vysokému napätiu spôsobeným akumuláciou statickej elektriny a elektromagnetickou indukciou spôsobením poškodenia zariadenia a personálu, ale tiež účinne potláča elektromagnetické interferencie na základe princípu elektromagnetickej indukcie. Ak sa v zariadení vyskytne elektromagnetická indukcia, uzemňovací systém môže rýchlo zaviesť indukovaný prúd do Zeme, čím sa zníži indukovaná elektromotívna sila na zariadenie.
Špecifická prevádzka: Kovová škrupina motora je spojená so zemou vyhradeným uzemňovacím drôtom. Podľa štandardu výpočtu vodičov a káblov v súčasnej prenosnej kapacite je potrebné presné vypočítať a vybrať prierezovú plochu uzemňovacieho drôtu a vybrať podľa menovitého výkonu motora a maximálneho skratového prúdu, ktorý sa môže generovať, aby sa zabezpečila dostatočná nosná kapacita. V priemyselnom motore BLDC 5 kW sa po výpočte vyberie medený uzemňovací drôt s prierezovou plochou 6 mm², aby sa splnili súčasné požiadavky na prepravu pri skrate. V hnacom obvode, keď sa použije doska s viacvrstvovými tlačenými obvodmi (PCB), jedna vrstva je špecificky definovaná ako pozemná rovina a profesionálny softvér na návrh DPS (napríklad dizajnér Altium) sa používa na primerané usporiadanie uzemňovacích prenárov, aby sa zabezpečilo, že podzemné kolíky každej komponentu môžu byť pripojené k pozemnej rovine v okolí. V prípade niektorých kľúčových častí analógového obvodu, ako je napríklad obvod signálu signálu polohy snímača motora, sa na účinné zníženie interferencie spôsobeného rozdielom potenciálu pozemného potenciálu použije metóda uzemnenia s jedným bodom.
Poznámka: Rôzne uzemňovacie systémy sa musia striktne riadiť špecifikáciami dizajnu elektromagnetickej kompatibility, aby sa predišlo vzájomnému rušeniu. Napríklad v zdravotníckych zariadeniach musí silný prúd uzemňovania a slabý prúd uzemniť používať nezávislé uzemňovacie kmene a v uzemnenom zbernici sa musia vytvárať ekvipotenciálne spojenia, aby sa zabránilo tomu, aby silné interferencie prúdu vstúpili do obvodu slabého prúdu cez uzemňovací systém. Súčasne sa podľa príslušných štandardov (napríklad GB 50169-2016 „Elektrické inštalačné inžinierske inžinierske uzemňovacie zariadenia konštrukcia a akceptačné špecifikácie “) pravidelne testuje spoľahlivosť uzemňovacieho pripojenia, aby sa zabezpečilo, že odpor uzemňovania je vždy udržiavaný v rámci špecifikovaného rozsahu.
3. Primeraná konfigurácia filtrov
Princíp: Vykonané interferencie na elektrickom vedení zahŕňa hlavne rušenie spoločného režimu a interferenciu diferenciálneho režimu. Induktor spoločného režimu používa svoju špeciálnu štruktúru dvojvodičového paralelného vinutia, aby sa magnetický tok generoval prúdom spoločného režimu v dvoch vinutiach, ktoré sa navzájom prekrývajú, čím predstavuje vysokú impedančnú charakteristiku prúdu spoločného režimu a účinne potláča interferenciu spoločného režimu; Kondenzátor diferenciálneho režimu má nízku impedančnú charakteristiku pre prúd diferenciálneho režimu založený na kapacitívnej reaktančnej charakteristike kondenzátora (x_c = frac {1} {2 pi fc}) a môže obísť vysokofrekvenčný diferenciálny interferenčný signál. Lo-priechodový filter na prenosovom vedení signálu je založený na charakteristikách frekvenčnej odozvy obvodu LC. Primeraným výberom parametrov induktora a kondenzátora umožňuje nízkofrekvenčné signály prechádzať a účinne zoslabuje vysokofrekvenčné interferenčné signály.
Špecifická prevádzka: Na konci vstupu napájania podľa rozsahu napájania napájania a interferencie napájacieho zdroja používajte softvér na analýzu obvodov (napríklad PSPICE) na presný výpočet a vyberte induktorový a diferenciálny kondenzátor režimu s vhodnými parametrami na vytvorenie filtra. Napríklad pre 220 V, 50 Hz vstupný napájací zdroj AC sa indukčnosť induktora spoločného režimu môže zvoliť ako 5 mH a kapacita kondenzátora diferenciálneho režimu sa môže zvoliť ako 0,47 μf. V motorovom napájaní motora BLDC v domácej klimatizácii, po použití filtra s týmto parametrom je vykonané interferencie na elektrickom vedení výrazne znížené, čím sa spĺňa príslušné štandardy elektromagnetickej kompatibility. Na prenose signálu, podľa frekvencie a šírky pásma signálu, sa teória navrhovania filtra používa na navrhnutie dolného priechodu filtra s vhodnou medznou frekvenciou. Napríklad pre 1 MHz prenosové vedenie signálu je medzná frekvencia nízkopriepustného filtra nastavená na 5 MHz výpočtom, ktorý účinne odfiltruje vysokofrekvenčné interferenčné signály.
POZNÁMKA: Výber parametrov filtra sa musí presne zhodovať so skutočnou impedanciou a frekvenčnými charakteristikami obvodu, inak sa nemožno dosiahnuť očakávaný efekt filtrovania. Zároveň je rozhodujúca poloha inštalácie filtra. Je potrebné dodržiavať princíp najkratšej dráhy šírenia elektromagnetickej interferencie, pokúsiť sa byť blízko k zdroju interferencie a chráneného obvodu a počas procesu prenosu znížte spojenie interferenčného signálu.
Princíp: Podľa elektromagnetického vzorca krútiaceho momentu motora t = k_ti (kde K_T je krútiaci konštanta a I je prúd), frekvenčný a pracovný cyklus PWM signálu priamo ovplyvní rýchlosť zmeny prúdu a napätia motora, čím sa vytvorí elektromagnetické zasahovanie do rôznych stupňov. Keď frekvencia PWM rezonuje s prirodzenou frekvenciou alebo citlivou frekvenciou iných obvodov, intenzita interferencie sa exponenciálne zvýši podľa teórie vibrácií. Náhodná technológia PWM zavádza pseudo-náhodnú sekvenciu na narušenie pevnej frekvencie signálu PWM, takže interferenčná energia je rovnomerne rozdelená v širšom frekvenčnom rozsahu. Podľa teórie hustoty výkonového spektra účinne znižuje intenzitu interferencie pri špecifickej frekvencii.
Špecifická prevádzka: Pri navrhovaní riadiaceho algoritmu PWM použite nástroje na analýzu spektra (ako je analyzátor FFT) na komplexné analýzy prevádzkových frekvencií iných obvodov v systéme na určenie primeraného frekvenčného rozsahu PWM, aby ste sa predišli prekrývaniu s citlivými frekvenciami. V prípade náhodnej technológie PWM sa na generovanie riadiaceho signálu s frekvenciou (LFSR) používa generátor pseudo-náhodného čísla založený na lineárnom registri posunu spätnej väzby (LFSR), takže frekvencia signálu PWM sa náhodne kolíše v rozsahu frekvencie a rozsah fluktuácie sa môže všeobecne nastavovať na ± 15%. V systéme riadenia motora BLDC elektrického vozidla sa intenzita elektromagnetickej interferencie znížila o viac ako 10 dB po použití náhodnej technológie PWM, čo účinne zlepšilo elektromagnetickú kompatibilitu systému.
Poznámka: Pri použití náhodnej technológie PWM sa musí plne zvážiť jeho vplyv na prevádzkový výkon motora. V dôsledku náhodnej zmeny frekvencie sa môže zvýšiť pulzácia krútiaceho momentu motora. Podľa princípu dynamiky motora je potrebné monitorovať a upraviť prevádzkový stav motora v reálnom čase. Na zabezpečenie stabilnej prevádzky motora sa môžu použiť regulácia s uzavretou slučkou, regulácia s uzavretou slučkou a ďalšie stratégie.
2. Implementácia stratégií mäkkého štartu a mäkkého zastavenia
Princíp: V okamihu motora štartu a zastávky, v dôsledku prudkej zmeny prúdu, podľa zákona elektromagnetickej indukcie, sa vytvorí silná elektromagnetická interferencia. Stratégie mäkkého štartu a mäkkého zastavenia riadia rýchlosť zmeny riadneho cyklu signálu PWM tak, aby sa prúd a napätie motora postupne menia podľa vopred určeného funkčného vzťahu, čím účinne znižujú elektromagnetické interferencie. Napríklad použitie exponenciálnej funkcie na kontrolu zmeny pracovného cyklu môže urobiť zmenu prúdu a napätia plynulejšie.
Špecifická prevádzka: vo fáze spustenia podľa charakteristík záťaže motora a systémových požiadaviek nastavte vhodný čas spustenia, napríklad 1s. Počas tohto obdobia sa pracovný cyklus signálu PWM postupne zvyšuje prostredníctvom exponenciálnej rastúcej funkcie, aby sa hnacie napätie motora neustále zvyšovalo. V štádiu zastavenia je nastavený aj čas zastavenia, napríklad 1,5 s a pracovný cyklus signálu PWM sa postupne znižuje prostredníctvom exponenciálne klesajúcej funkcie, aby sa dosiahla pomalá zastavenie motora. V systéme pohonu motora BLDC vo výťahu sa po prijatí stratégií mäkkého štartu a mäkkého zastavenia výrazne zníži elektromagnetická interferencia a zlepši sa plynulosť operácie výťahu.
POZNÁMKA: Nastavenie času mäkkého štartu a mäkkej zastávky je potrebné presne upraviť podľa charakteristík zaťaženia motora a skutočného scenára aplikácie. Ak je čas príliš krátky, nemožno efektívne potlačiť elektromagnetické interferencie; Ak je čas príliš dlhý, ovplyvní to pracovnú účinnosť a rýchlosť odozvy motora. Optimálne časové parametre možno stanoviť experimentálnym testovaním a simulačnou analýzou.
