原理：根据麦克斯韦方程，电磁干扰以电磁波的形式传播，电磁波包含交替的电场和磁场成分。金属具有高电导率和磁渗透性。根据电磁诱导定律，当电磁干扰入射在金属屏蔽层上时，电场将驱动金属中的自由电子以方向方式移动，从而产生诱导的电流。根据Lenz定律，诱导电流激发的磁场与入射干扰磁场相反，并且两者相互叠加以有效抵消干扰磁场的部分。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。
特定操作：在电机制造过程中，基于材料的电磁特性，铝合金（其电导率约为3.5×10⁷s/m，相对磁渗透性接近1）和铁 - 尼克合金（具有高磁性渗透性（具有较高的磁性渗透性），例如Permalloy，例如Permalloy，可以在弱磁场中脱离磁性材料），它像磁性材料一样替代材料。并采用先进的密封技术，例如激光焊接，金属密封剂等，以最大程度地减少壳体中的间隙和孔，以防止电磁干扰泄漏。以工业自动化设备中的BLDC电动机为例。它使用铝合金壳。通过精确的CNC处理技术，壳体的关节处的间隙小于0.1mm，这有效地降低了电磁辐射的强度。对于驱动电路，根据电路板的尺寸和电磁干扰的强度，选择了适当厚度的金属屏蔽盖，例如厚度为0.5-1mm的铜屏蔽盖，并通过表面固定技术（SMT）焊接金属弹片，以确保在屏蔽板和电路板之间形成低含量电气连接。
注意：在屏蔽设计过程中，必须严格遵循电磁兼容性设计指南，以避免在不同屏蔽层之间形成新的干扰源。例如，在汽车电子系统中，需要通过电容器将电动机外壳和驱动电路屏蔽盖耦合，并且使用隔离设备（例如光电耦合器）进行电气隔离，以防止由电势差产生的电流引起的新的电磁干扰。另外，屏蔽层的接地非常重要。根据接地理论，有必要确保接地电阻小于0.1Ω，以实现有效的电磁屏蔽。
2。仔细构造接地系统
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回流路径，以便设备的金属外壳与地球具有相同的潜力。这不仅可以避免静态电力积累和电磁诱导引起的高电压，从而对设备和人员造成损害，还可以根据电磁诱导原理有效抑制电磁干扰。当设备中发生电磁诱导时，接地系统可以将诱导的电流迅速引入地球，从而减少设备上的电动电力。
特定操作：电动机的金属外壳通过专用接地线连接到地球。根据电线和电缆的当前承载能力计算标准，需要根据电动机的额定功率以及可能生成的最大短路电流来准确计算接地线的横截面区域，以确保足够的电流承载能力。在5kW工业BLDC电动机中，计算后选择了横截面为6mm²的铜接地线，以满足短路电流下的当前携带要求。在驱动电路中，当使用多层打印电路板（PCB）时，将一层定义为接地平面，并且使用专业的PCB设计软件（例如Altium Designer）来合理地布局地面vias，以确保可以连接到附近地面平面的每个组件的地面销钉。对于某些关键的模拟电路零件，例如电动机的位置传感器信号处理电路，单点接地方法可有效减少由接地电位差引起的干扰。
注意：不同的接地系统必须严格遵循电磁兼容性设计规范，以避免相互干扰。例如，在医疗设备中，强大的电流接地和较弱的电流接地必须使用独立的接地行李箱，并且必须在接地总线上进行等电位连接，以防止强烈的电流干扰通过接地系统进入弱电流电路。同时，根据相关标准（例如GB 50169-2016 “电气安装工程接地设备的构建和验收规格”），定期测试接地连接的可靠性，以确保始终在指定的范围内维持接地电阻。
3。过滤器的合理配置
原理：对电源线的进行干扰主要包括常见模式干扰和差分模式干扰。公共模式电感器使用其两线平行绕组的特殊结构，使两个绕组中的共同模式电流产生的磁通量相互叠加，从而表现出具有高阻抗的特征，并有效地抑制了共同模式的干扰。基于电容器的电容电抗特征（X_C = frac {1} {2 pi fc}），差分模式电容器具有差分模式电流的低阻抗特征，并且可以绕过高频率的差异模式差异模式信号。信号传输线上的低通滤波器基于LC电路的频率响应特性。通过合理地选择电感器和电容器的参数，它允许低频信号通过并有效地减弱高频干扰信号。
特定操作：在电源输入端，根据电源的电压，电流和干扰频率范围，使用电路分析软件（例如PSPICE）进行准确计算，然后选择具有适当参数的共同模式电感器和差分模式电容器来形成滤波器。例如，对于220V，50Hz AC输入电源，可以选择共同模式电感器的电感为5MH，并且可以选择差分模式电容器的容量为0.47μF。在使用此参数的过滤器后，在BLDC电动机驱动器电源中，对电源线的进行干扰大大降低，符合相关的电磁兼容性标准。在信号传输线上，根据信号的频率和带宽，滤波器设计理论用于设计具有合适截止频率的低通滤波器。例如，对于1MHz信号传输线，通过计算将低通滤波器的截止频率设置为5MHz，从而有效地滤除了高频干扰信号。
注意：滤波器的参数选择必须与电路的实际阻抗和频率特征准确匹配，否则可能无法实现预期的过滤效果。同时，过滤器的安装位置至关重要。有必要遵循最短电磁干扰传播路径的原理，尝试接近干扰源和受保护的电路，并在传输过程中减少干扰信号的耦合。
原理：根据电动机T = K_TI的电磁扭矩公式（其中K_T是扭矩常数，I是电流），PWM信号的频率和占空比将直接影响电动机的电流和电压变化速率，从而产生差异度的电磁干扰。当PWM频率与其他电路的固有频率或敏感频率产生共鸣时，根据振动理论，干扰强度将指数增加。随机PWM技术引入了伪随机序列，以破坏PWM信号的固定频率，从而使干扰能均匀地分布在更广泛的频率范围内。根据功率谱密度理论，它有效地降低了特定频率的干扰强度。
特定操作：设计PWM控制算法时，请使用频谱分析工具（例如FFT分析仪）全面分析系统中其他电路的工作频率，以确定合理的PWM频率范围，以避免与敏感频率重叠。对于随机PWM技术，基于线性反馈移位寄存器（LFSR）的伪随机数发生器用于生成频率变化的控制信号，因此PWM信号的频率在设定的频率范围内随机波动，并且波动范围通常可以设置为±15％。在电动汽车的BLDC电动机控制系统中，使用随机PWM技术后，电磁干扰强度降低了10dB，从而有效提高了系统的电磁兼容性。
注意：使用随机PWM技术时，必须完全考虑其对电动机运行性能的影响。由于频率的随机变化，电动机的扭矩搏动可能会增加。根据电动机动力学原理，需要对电动机的操作状态进行实时监控和调整。当前的闭环控制，速度闭环控制和其他策略可用于确保电动机的稳定操作。
2。实施软启动和软停止策略
原理：由于电磁诱导定律的急剧变化，在电动机开始和停止时，将产生强电磁干扰。软启动和软停止策略控制PWM信号的占空比变化率，从而使电动机的电流和电压逐渐根据预定的功能关系逐渐变化，从而有效地减少了电磁干扰。例如，使用指数函数来控制占空比的变化可以使电流和电压更光滑。
特定操作：在启动阶段，根据电动机的负载特征和系统要求，设置了合适的启动时间，例如1s。在此期间，PWM信号的占空比通过指数上升的功能逐渐增加，以使电动机的驱动电压稳定上升。在停止阶段，还设置了停止时间，例如1.5s，PWM信号的占空比逐渐通过指数降低的功能逐渐减小，以实现电动机的缓慢停止。在电梯的BLDC电动机驱动系统中，采用了软启动和软停止策略后，电磁干扰大大降低，并改善了电梯操作的平滑度。
注意：需要根据电动机的负载特性和实际应用方案来准确调整软启动和软停止的时间设置。如果时间太短，则无法有效抑制电磁干扰。如果时间太长，它将影响电动机的工作效率和响应速度。最佳时间参数可以通过实验测试和仿真分析确定。
