马达电磁兼容(EMC)的解决方法.pdfVIP

(EMC) (EMC) 马达电磁兼容((EEMMCC))的解决方法 关键字： 马达 电磁兼容 EMC 马达，特别是带电刷的马达，会产生大量的噪声。电器要满足电磁兼容标准 的要求，必须对这些噪声进行处理。解决电磁兼容的手段无非是电容、电感（扼 流圈）、电源滤波器和接地。 不幸的是，电磁兼容问题通常是在产品已彻底完成设计并组装完毕时发现。 这时考虑电磁兼容是十分困难的。制造商不仅面临着时间上的紧迫而且项目预算 已经用完，责任工程师已经调到其它项目上，不能随时解决有关的问题。 解决这些问题的最好时机是在产品的设计阶段，而不是产品开发周期最终阶 段。许多试验是可以在产品装入最终机壳之前进行的。 电容 电容通过向噪声源的公共端提供一条阻抗很低的通路来将电压尖峰旁路掉。 尖峰电压主要是由马达电刷产生的。电容可以接在马达的每根引线与地之间，也 可以接在两根引线之间。如果尖峰噪声是共模的，则跨接在引线之间的电容几乎 没有什么效果。但是这种由电刷产生的随机噪声通常是差模的。 尽管这样，在电刷与地之间接入电容会有很大效果。电容安装什么位置或怎 样连接主要取决于所面临的噪声的种类。电压尖峰是由电刷与换向片触点的断开 产生的。尖峰的幅度可以通过将电刷材料换成较软的材料或增加电刷对换 向片 的压力来减小。但是这会缩短电刷的寿命周期和其它一些问题。 要使电容具有较好的滤波效果，它与噪声源的公共地之间的联线要尽量短。 自由空间中的导线的电感约为每英寸1nH。如果电刷产生的噪声频率为50～ 100MHz，与电容连接的导线的长度为4～6英寸，那么即使不考虑电容的阻抗， 仅导线电感的阻抗也已经有： XL=2πfL=3.77 总阻抗还需要加上电容（0.1μF）的阻抗，XC=1/2π fC=0.159Ω。 从结果可以看出，单看电容的阻抗，这是一个非常好的旁路型滤波器。但是 由于引线电感的影响，已经根本不起滤波器的作用了。如果将导线的长度缩短为 1 英寸，则电感的阻抗仅为0.628Ω，这时滤波电容的效果提高了20%。 用马达外壳做接地端时，壳体上的漆必须去掉，以便导线能够良好的与地接 触。依靠连接螺钉的4、5个螺纹来连接不是一个好办法。即使产品的外壳是金属 的，将滤波器件直接安装在噪声源上，而不是靠近噪声源或外壳的某个位置，是 一个聪明的选择。这消除额外的引线长度，使噪声回到噪声源的阻抗最小，具有 最佳的滤波效果。 电源线滤波器 在许多产品中，电源线滤波器都必要的。电源线滤波器安装正确时，是一种 简捷的解决干扰的方法。电源线滤波器保证了电网免受产品内部噪声的污染。但 是，与其它滤波器件一样，使用电源线滤波器的关键点也是保证连接到噪声源公 共端的导线尽量短。 电源线滤波器中有可以滤除差模和共模噪声的电感和电容。这种滤波器是滤 除电源线干扰的简单而又经济的方法。电源线滤波器要安装在电源线入口处。在 有些产品中，滤波器安装在产品的中部，这会使产品内部产生的辐射干扰耦合到 电源输入端，使滤波器完全失效。记住以下三点，你的产品就有更大的可能符合 电磁兼容标准： 使用电源线滤波器； 良好的系统地线； 滤波器的衰减频率低到150kHz； 很难从滤波器产品样本上选择到合适的电源线滤波器。工业标准规定在50Ω 输入/输出条件下测量滤波器的特性。在现实中，没有一个恰好为50Ω的环境。 进行传导发射测试时，在电源线的输入端要接入线路阻抗稳定网络（LISN）。这 为所有的测试机构提供了一个标准的试验方法。 LISN的作用主要是为滤波器的输入端在测试频率范围内提供稳定的50Ω阻 抗。滤波器输出端的阻抗由家用电器产品本身决定，这绝不会恰好为50Ω。如果 恰好为50Ω，你就可以利用滤波器样本上的数据来确定哪个滤波器的性能更好。 在实际中，通常要通过试验来确定一只最合适的滤波器。 作为一个原则，当实际阻抗条件不清楚时，可以将滤波器样本中给出的数据 减小20dB使用，以保证在实际产品中的效果。两线电器上，滤波器的性能不如 在三线电器上好。滤波器有两种滤波机理，这就是串联和旁路。在两线系统中， 只有串联滤波（电感）和线－线间滤波电容起作用，线－地电容不起作用。 电感器件 减小噪声的另一个方法是在电刷上直接放置一个电感器件。电感的作用是防 止当电刷通过换向片间隙时流