原理：根據麥克斯韋方程，電磁干擾以電磁波的形式傳播，電磁波包含交替的電場和磁場成分。金屬具有高電導率和磁滲透性。根據電磁誘導定律，當電磁干擾入射在金屬屏蔽層上時，電場將驅動金屬中的自由電子以方向方式移動，從而產生誘導的電流。根據Lenz定律，誘導電流激發的磁場與入射干擾磁場相反，並且兩者相互疊加以有效抵消干擾磁場的部分。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。
特定操作：在電機製造過程中，基於材料的電磁特性，鋁合金（其電導率約為3.5×10⁷s/m，相對磁滲透性接近1）和鐵 - 尼克合金（具有高磁性滲透性（具有較高的磁性滲透性），例如Permalloy，例如Permalloy，可以在弱磁場中脫離磁性材料），它像磁性材料一樣替代材料。並採用先進的密封技術，例如激光焊接，金屬密封劑等，以最大程度地減少殼體中的間隙和孔，以防止電磁干擾洩漏。以工業自動化設備中的BLDC電動機為例。它使用鋁合金殼。通過精確的CNC處理技術，殼體的關節處的間隙小於0.1mm，這有效地降低了電磁輻射的強度。對於驅動電路，根據電路板的尺寸和電磁干擾的強度，選擇了適當厚度的金屬屏蔽蓋，例如厚度為0.5-1mm的銅屏蔽蓋，並通過表面固定技術（SMT）焊接金屬彈片，以確保在屏蔽板和電路板之間形成低含量電氣連接。
注意：在屏蔽設計過程中，必須嚴格遵循電磁兼容性設計指南，以避免在不同屏蔽層之間形成新的干擾源。例如，在汽車電子系統中，需要通過電容器將電動機外殼和驅動電路屏蔽蓋耦合，並且使用隔離設備（例如光電耦合器）進行電氣隔離，以防止由電勢差產生的電流引起的新的電磁干擾。另外，屏蔽層的接地非常重要。根據接地理論，有必要確保接地電阻小於0.1Ω，以實現有效的電磁屏蔽。
2。仔細構造接地系統
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回流路徑，以便設備的金屬外殼與地球具有相同的潛力。這不僅可以避免靜態電力積累和電磁誘導引起的高電壓，從而對設備和人員造成損害，還可以根據電磁誘導原理有效抑制電磁干擾。當設備中發生電磁誘導時，接地系統可以將誘導的電流迅速引入地球，從而減少設備上的電動電力。
特定操作：電動機的金屬外殼通過專用接地線連接到地球。根據電線和電纜的當前承載能力計算標準，需要根據電動機的額定功率以及可能生成的最大短路電流來準確計算接地線的橫截面區域，以確保足夠的電流承載能力。在5kW工業BLDC電動機中，計算後選擇了橫截面為6mm²的銅接地線，以滿足短路電流下的當前攜帶要求。在驅動電路中，當使用多層打印電路板（PCB）時，將一層定義為接地平面，並且使用專業的PCB設計軟件（例如Altium Designer）來合理地佈局地面vias，以確保可以連接到附近地面平面的每個組件的地面銷釘。對於某些關鍵的模擬電路零件，例如電動機的位置傳感器信號處理電路，單點接地方法可有效減少由接地電位差引起的干擾。
注意：不同的接地系統必須嚴格遵循電磁兼容性設計規範，以避免相互干擾。例如，在醫療設備中，強大的電流接地和較弱的電流接地必須使用獨立的接地行李箱，並且必須在接地總線上進行等電位連接，以防止強烈的電流乾擾通過接地系統進入弱電流電路。同時，根據相關標準（例如GB 50169-2016 “電氣安裝工程接地設備的構建和驗收規格”），定期測試接地連接的可靠性，以確保始終在指定的範圍內維持接地電阻。
3。過濾器的合理配置
原理：對電源線的進行干擾主要包括常見模式乾擾和差分模式乾擾。公共模式電感器使用其兩線平行繞組的特殊結構，使兩個繞組中的共同模式電流產生的磁通量相互疊加，從而表現出具有高阻抗的特徵，並有效地抑制了共同模式的干擾。基於電容器的電容電抗特徵（X_C = frac {1} {2 pi fc}），差分模式電容器具有差分模式電流的低阻抗特徵，並且可以繞過高頻率的差異模式差異模式信號。信號傳輸線上的低通濾波器基於LC電路的頻率響應特性。通過合理地選擇電感器和電容器的參數，它允許低頻信號通過並有效地減弱高頻干擾信號。
特定操作：在電源輸入端，根據電源的電壓，電流和乾擾頻率範圍，使用電路分析軟件（例如PSPICE）進行準確計算，然後選擇具有適當參數的共同模式電感器和差分模式電容器來形成濾波器。例如，對於220V，50Hz AC輸入電源，可以選擇共同模式電感器的電感為5MH，並且可以選擇差分模式電容器的容量為0.47μF。在使用此參數的過濾器後，在BLDC電動機驅動器電源中，對電源線的進行干擾大大降低，符合相關的電磁兼容性標準。在信號傳輸線上，根據信號的頻率和帶寬，濾波器設計理論用於設計具有合適截止頻率的低通濾波器。例如，對於1MHz信號傳輸線，通過計算將低通濾波器的截止頻率設置為5MHz，從而有效地濾除了高頻干擾信號。
注意：濾波器的參數選擇必須與電路的實際阻抗和頻率特徵準確匹配，否則可能無法實現預期的過濾效果。同時，過濾器的安裝位置至關重要。有必要遵循最短電磁干擾傳播路徑的原理，嘗試接近干擾源和受保護的電路，並在傳輸過程中減少干擾信號的耦合。
原理：根據電動機T = K_TI的電磁扭矩公式（其中K_T是扭矩常數，I是電流），PWM信號的頻率和占空比將直接影響電動機的電流和電壓變化速率，從而產生差異度的電磁干擾。當PWM頻率與其他電路的固有頻率或敏感頻率產生共鳴時，根據振動理論，干擾強度將指數增加。隨機PWM技術引入了偽隨機序列，以破壞PWM信號的固定頻率，從而使乾擾能均勻地分佈在更廣泛的頻率範圍內。根據功率譜密度理論，它有效地降低了特定頻率的干擾強度。
特定操作：設計PWM控制算法時，請使用頻譜分析工具（例如FFT分析儀）全面分析系統中其他電路的工作頻率，以確定合理的PWM頻率範圍，以避免與敏感頻率重疊。對於隨機PWM技術，基於線性反饋移位寄存器（LFSR）的偽隨機數發生器用於生成頻率變化的控制信號，因此PWM信號的頻率在設定的頻率範圍內隨機波動，並且波動範圍通常可以設置為±15％。在電動汽車的BLDC電機控制系統中，使用隨機PWM技術後，電磁干擾強度降低了10dB，從而有效地改善了系統的電磁兼容性。
注意：使用隨機PWM技術時，必須完全考慮其對電動機運行性能的影響。由於頻率的隨機變化，電動機的扭矩搏動可能會增加。根據電動機動力學原理，需要對電動機的操作狀態進行實時監控和調整。當前的閉環控制，速度閉環控制和其他策略可用於確保電動機的穩定操作。
2。實施軟啟動和軟停止策略
原理：由於電磁誘導定律的急劇變化，在電動機開始和停止時，將產生強電磁干擾。軟啟動和軟停止策略控制PWM信號的佔空比變化率，從而使電動機的電流和電壓逐漸根據預定的功能關係逐漸變化，從而有效地減少了電磁干擾。例如，使用指數函數來控制佔空比的變化可以使電流和電壓更光滑。
特定操作：在啟動階段，根據電動機的負載特徵和系統要求，設置了合適的啟動時間，例如1s。在此期間，PWM信號的佔空比通過指數上升的功能逐漸增加，以使電動機的驅動電壓穩定上升。在停止階段，還設置了停止時間，例如1.5s，PWM信號的佔空比逐漸通過指數降低的功能逐漸減小，以實現電動機的緩慢停止。在電梯的BLDC電動機驅動系統中，採用了軟啟動和軟停止策略後，電磁干擾大大降低，並改善了電梯操作的平滑度。
注意：需要根據電動機的負載特性和實際應用方案來準確調整軟啟動和軟停止的時間設置。如果時間太短，則無法有效抑制電磁干擾。如果時間太長，它將影響電動機的工作效率和響應速度。最佳時間參數可以通過實驗測試和仿真分析確定。
