原理：根据麦克斯韦方程组，电磁干扰以电磁波的形式传播，电磁波中含有交变的电场和磁场分量。金属具有高导电率和导磁率。当电磁干扰入射到金属屏蔽层时，根据电磁感应定律，电场会带动金属中的自由电子定向运动，从而产生感应电流。根据楞次定律，感应电流激发的磁场与入射干扰磁场方向相反，两者相互叠加，有效抵消部分干扰磁场；同时，根据电场的边界条件，金属屏蔽层可以切断电场的传播路径，从而达到屏蔽效果。
具体操作：在电机制造过程中，根据材料的电磁性能，优先选用铝合金（电导率约为3.5×10⁷ S/m，相对磁导率接近1）和铁镍合金（磁导率较高，如坡莫合金，在弱磁场下可达10⁵）作为电机外壳材料。并采用先进的密封技术，如激光焊接、金属密封胶等，尽量减少外壳的缝隙和孔洞，防止电磁干扰泄漏。以工业自动化设备中的 BLDC 电机为例。它采用铝合金外壳。通过精密的CNC加工技术，外壳接合处间隙小于0.1mm，有效降低电磁辐射强度。对于驱动电路，根据电路板的尺寸和电磁干扰的强度，选择适当厚度的金属屏蔽罩，例如厚度为0.5-1mm的铜屏蔽罩，并通过表面贴装技术（SMT）焊接金属弹片，以力保屏蔽罩与电路板之间形成低阻抗电气连接。
注意：在屏蔽设计过程中，必须严格遵循电磁兼容设计指南，避免不同屏蔽层之间形成新的干扰源。例如，在汽车电子系统中，电机外壳和驱动电路屏蔽罩需要通过电容器进行交流耦合，并采用光耦合器等隔离器件进行电气隔离，以防止电位差产生的电流引起新的电磁干扰。另外，屏蔽层的接地也非常重要。根据接地理论，需要力求接地电阻小于0.1Ω，才能实现高效的电磁屏蔽。
2、精心施工接地系统
原理：根据欧姆定律和基尔霍夫定律，接地的核心目的是为电流提供低阻抗的返回路径，使设备的金属外壳与大地等电位。这样不仅可以避免静电积累和电磁感应产生的高压对设备和人员造成伤害，而且基于电磁感应原理，可以有效抑制电磁干扰。当设备发生电磁感应时，接地系统能迅速将感应电流引入大地，从而减小设备上的感应电动势。
具体操作：电机金属外壳通过专用接地线与大地相连。根据电线电缆载流能力计算标准，接地线的截面积需要根据电机的额定功率和可能产生的更大短路电流进行准确计算和选择，以力求足够的载流能力。在5kW工业BLDC电机中，经过计算选择截面积为6mm²的铜接地线，以满足短路电流下的载流要求。在驱动电路中，当采用多层印刷电路板（PCB）时，专门定义一层为地平面，并使用专业的PCB设计软件（如Altium Designer）合理布局地过孔，以力求各元件的地引脚能就近连接到地平面。对于一些关键的模拟电路部分，如电机的位置传感器信号处理电路，采用单点接地方式，有效减少地电位差带来的干扰。
注意：不同的接地系统必须严格遵循电磁兼容设计规范，避免相互干扰。例如，在医疗设备中，强电接地和弱电接地必须采用独立的接地干线，并且必须在接地母线处进行等电位连接，以防止强电干扰通过接地系统进入弱电电路。同时，根据相关标准（如GB 50169-2016《电气安装工程接地装置施工及验收规范》），定期对接地连接的可靠性进行测试，力保接地电阻始终保持在规定范围内。
3、过滤器的合理配置
原理：电力线上的传导干扰主要包括共模干扰和差模干扰。共模电感利用其两线并联绕组的特殊结构，使共模电流在两个绕组中产生的磁通量相互叠加，从而对共模电流呈现高阻抗特性，有效抑制共模干扰；差模电容基于其容抗特性(X_C = rac{1}{2pi fC})对差模电流具有低阻抗特性，可以旁路高频差模干扰信号。信号传输线上的低通滤波器是基于LC电路的频率响应特性。通过合理选择电感和电容的参数，可以让低频信号通过，并有效衰减高频干扰信号。
具体操作：在电源输入端，根据电源的电压、电流和干扰频率范围，利用电路分析软件（如PSpice）进行精确计算，选择合适参数的共模电感和差模电容，组成滤波器。例如，对于220V、50Hz交流输入电源，共模电感的电感可选择为5mH，差模电容的容量可选择为0.47μF。在家用空调BLDC电机驱动电源中，使用该参数的滤波器后，电源线上的传导干扰大大降低，满足相关电磁兼容标准。在信号传输线上，根据信号的频率和带宽，运用滤波器设计理论，设计出合适截止频率的低通滤波器。例如，对于1MHz的信号传输线，经计算将低通滤波器的截止频率设置为5MHz，有效滤除高频干扰信号。
注意：滤波器的参数选择必须准确匹配电路的实际阻抗和频率特性，否则可能达不到预期的滤波效果。同时，过滤器的安装位置也优关重要。要遵循电磁干扰传播路径很短的原则，尽量靠近干扰源和被保护电路，减少干扰信号在传输过程中的耦合。
原理：根据电机的电磁扭矩公式T=K_tI（其中K_t为扭矩常数，I为电流），PWM信号的频率和占空比将直接影响电机的电流和电压变化率，从而产生不同程度的电磁干扰。当PWM频率与其他电路的固有频率或敏感频率谐振时，根据振动理论，干扰强度将呈指数级增加。随机PWM技术引入伪随机序列来扰乱PWM信号的固定频率，使干扰能量均匀分布在更宽的频率范围内。根据功率谱密度理论，有效降低特定频率的干扰强度。
具体操作：在设计PWM控制算法时，利用频谱分析工具（如FFT分析仪）综合分析系统中其他电路的工作频率，确定合理的PWM频率范围，避免与敏感频率重叠。对于随机PWM技术，采用基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的伪随机数发生器产生变频控制信号，使PWM信号的频率在设定的频率范围内随机波动，波动范围一般可设置为±15%。在电动汽车BLDC电机控制系统中，采用随机PWM技术后，电磁干扰强度降低了10dB以上，有效提高了系统的电磁兼容性。
注意：采用随机 PWM 技术时，必须充分考虑其对电机运行性能的影响。由于频率的随机变化，电机的转矩脉动可能会增大。根据电机动力学原理，需要对电机的运行状态进行实时监测和调整。可采用电流闭环控制、速度闭环控制等策略力求电机稳定运行。
2、软启动和软停止策略的实现
原理：在电机启动和停止的瞬间，由于电流急剧变化，根据电磁感应定律，会产生较强的电磁干扰。软启动和软停止策略控制PWM信号的占空比变化率，使电机的电流和电压按照预定的函数关系逐渐变化，从而有效降低电磁干扰。例如，使用指数函数来控制占空比变化可以使电流和电压的变化更加平滑。
具体操作：在启动阶段，根据电机的负载特性和系统要求，设置合适的启动时间，如1s。在此期间，PWM信号的占空比通过指数上升函数逐渐增大，使电机的驱动电压平稳上升。在停止阶段，还设置停止时间，如1.5s，通过指数递减函数逐渐减小PWM信号的占空比，实现电机的缓慢停止。在电梯的BLDC电机驱动系统中，采用软启动和软停止策略后，电磁干扰显着降低，提高了电梯运行的平稳性。
注：软启动和软停止的时间设置需要根据电机的负载特性和实际应用场景进行精确调整。如果时间太短，则无法有效抑制电磁干扰；时间过长会影响电机的工作效率和响应速度。通过实验测试和仿真分析可以确定优选时间参数。
