原理：根據麥克斯韋方程組，電磁干擾以電磁波的形式傳播，電磁波中含有交變的電場和磁場分量。金屬具有高導電率和導磁率。當電磁干擾入射到金屬屏蔽層時，根據電磁感應定律，電場會帶動金屬中的自由電子定向運動，從而產生感應電流。根據楞次定律，感應電流激發的磁場與入射干擾磁場方向相反，兩者相互疊加，有效抵消部分乾擾磁場；同時，根據電場的邊界條件，金屬屏蔽層可以切斷電場的傳播路徑，從而達到屏蔽效果。
具體操作：在電機製造過程中，根據材料的電磁性能，優先選用鋁合金（電導率約為3.5×10⁷ S/m，相對磁導率接近1）和鐵鎳合金（磁導率較高，如坡莫合金，在弱磁場下可達10⁵）作為電機外殼材料。並採用先進的密封技術，如激光焊接、金屬密封膠等，盡量減少外殼的縫隙和孔洞，防止電磁干擾洩漏。以工業自動化設備中的 BLDC 電機為例。它採用鋁合金外殼。通過精密的CNC加工技術，外殼接合處間隙小於0.1mm，有效降低電磁輻射強度。對於驅動電路，根據電路板的尺寸和電磁干擾的強度，選擇適當厚度的金屬屏蔽罩，例如厚度為0.5-1mm的銅屏蔽罩，並通過表面貼裝技術（SMT）焊接金屬彈片，以力保屏蔽罩與電路板之間形成低阻抗電氣連接。
注意：在屏蔽設計過程中，必須嚴格遵循電磁兼容設計指南，避免不同屏蔽層之間形成新的干擾源。例如，在汽車電子系統中，電機外殼和驅動電路屏蔽罩需要通過電容器進行交流耦合，並採用光耦合器等隔離器件進行電氣隔離，以防止電位差產生的電流引起新的電磁干擾。另外，屏蔽層的接地也非常重要。根據接地理論，需要力求接地電阻小於0.1Ω，才能實現高效的電磁屏蔽。
2、精心施工接地系統
原理：根據歐姆定律和基爾霍夫定律，接地的核心目的是為電流提供低阻抗的返迴路徑，使設備的金屬外殼與大地等電位。這樣不僅可以避免靜電積累和電磁感應產生的高壓對設備和人員造成傷害，而且基於電磁感應原理，可以有效抑制電磁干擾。當設備發生電磁感應時，接地系統能迅速將感應電流引入大地，從而減小設備上的感應電動勢。
具體操作：電機金屬外殼通過專用接地線與大地相連。根據電線電纜載流能力計算標準，接地線的截面積需要根據電機的額定功率和可能產生的更大短路電流進行準確計算和選擇，以力求足夠的載流能力。在5kW工業BLDC電機中，經過計算選擇截面積為6mm²的銅接地線，以滿足短路電流下的載流要求。在驅動電路中，當採用多層印刷電路板（PCB）時，專門定義一層為地平面，並使用專業的PCB設計軟件（如Altium Designer）合理佈局地過孔，以力求各元件的地引腳能就近連接到地平面。對於一些關鍵的模擬電路部分，如電機的位置傳感器信號處理電路，採用單點接地方式，有效減少地電位差帶來的干擾。
注意：不同的接地系統必須嚴格遵循電磁兼容設計規範，避免相互干擾。例如，在醫療設備中，強電接地和弱電接地必須採用獨立的接地干線，並且必須在接地母線處進行等電位連接，以防止強電干擾通過接地系統進入弱電電路。同時，根據相關標準（如GB 50169-2016《電氣安裝工程接地裝置施工及驗收規範》），定期對接地連接的可靠性進行測試，力保接地電阻始終保持在規定範圍內。
3、過濾器的合理配置
原理：電力線上的傳導干擾主要包括共模干擾和差模干擾。共模電感利用其兩線並聯繞組的特殊結構，使共模電流在兩個繞組中產生的磁通量相互疊加，從而對共模電流呈現高阻抗特性，有效抑制共模干擾；差模電容基於其容抗特性(X_C = rac{1}{2pi fC})對差模電流具有低阻抗特性，可以旁路高頻差模干擾信號。信號傳輸線上的低通濾波器是基於LC電路的頻率響應特性。通過合理選擇電感和電容的參數，可以讓低頻信號通過，並有效衰減高頻干擾信號。
具體操作：在電源輸入端，根據電源的電壓、電流和乾擾頻率範圍，利用電路分析軟件（如PSpice）進行精確計算，選擇合適參數的共模電感和差模電容，組成濾波器。例如，對於220V、50Hz交流輸入電源，共模電感的電感可選擇為5mH，差模電容的容量可選擇為0.47μF。在家用空調BLDC電機驅動電源中，使用該參數的濾波器後，電源線上的傳導干擾大大降低，滿足相關電磁兼容標準。在信號傳輸線上，根據信號的頻率和帶寬，運用濾波器設計理論，設計出合適截止頻率的低通濾波器。例如，對於1MHz的信號傳輸線，經計算將低通濾波器的截止頻率設置為5MHz，有效濾除高頻干擾信號。
注意：濾波器的參數選擇必須準確匹配電路的實際阻抗和頻率特性，否則可能達不到預期的濾波效果。同時，過濾器的安裝位置也優關重要。要遵循電磁干擾傳播路徑很短的原則，盡量靠近干擾源和被保護電路，減少干擾信號在傳輸過程中的耦合。
原理：根據電機的電磁扭矩公式T=K_tI（其中K_t為扭矩常數，I為電流），PWM信號的頻率和占空比將直接影響電機的電流和電壓變化率，從而產生不同程度的電磁干擾。當PWM頻率與其他電路的固有頻率或敏感頻率諧振時，根據振動理論，干擾強度將呈指數級增加。隨機PWM技術引入偽隨機序列來擾亂PWM信號的固定頻率，使乾擾能量均勻分佈在更寬的頻率範圍內。根據功率譜密度理論，有效降低特定頻率的干擾強度。
具體操作：在設計PWM控制算法時，利用頻譜分析工具（如FFT分析儀）綜合分析系統中其他電路的工作頻率，確定合理的PWM頻率範圍，避免與敏感頻率重疊。對於隨機PWM技術，採用基於線性反饋移位寄存器（LFSR）的偽隨機數發生器產生變頻控制信號，使PWM信號的頻率在設定的頻率範圍內隨機波動，波動範圍一般可設置為±15%。在電動汽車BLDC電機控制系統中，採用隨機PWM技術後，電磁干擾強度降低了10dB以上，有效提高了系統的電磁兼容性。
注意：採用隨機 PWM 技術時，必須充分考慮其對電機運行性能的影響。由於頻率的隨機變化，電機的轉矩脈動可能會增大。根據電機動力學原理，需要對電機的運行狀態進行實時監測和調整。可採用電流閉環控制、速度閉環控制等策略力求電機穩定運行。
2、軟啟動和軟停止策略的實現
原理：在電機啟動和停止的瞬間，由於電流急劇變化，根據電磁感應定律，會產生較強的電磁干擾。軟啟動和軟停止策略控制PWM信號的佔空比變化率，使電機的電流和電壓按照預定的函數關係逐漸變化，從而有效降低電磁干擾。例如，使用指數函數來控制佔空比變化可以使電流和電壓的變化更加平滑。
具體操作：在啟動階段，根據電機的負載特性和系統要求，設置合適的啟動時間，如1s。在此期間，PWM信號的佔空比通過指數上升函數逐漸增大，使電機的驅動電壓平穩上升。在停止階段，還設置停止時間，如1.5s，通過指數遞減函數逐漸減小PWM信號的佔空比，實現電機的緩慢停止。在電梯的BLDC電機驅動系統中，採用軟啟動和軟停止策略後，電磁干擾顯著降低，提高了電梯運行的平穩性。
注：軟啟動和軟停止的時間設置需要根據電機的負載特性和實際應用場景進行精確調整。如果時間太短，則無法有效抑制電磁干擾；時間過長會影響電機的工作效率和響應速度。通過實驗測試和仿真分析可以確定優選時間參數。
