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直流电机 emc 的解决方案    一.单相串激电机的换向种类分为:直线换向( 电阻换向).延时换向.超前换向, 由于有电抗电势 的存在和影响,直线换向根本不存在, 因此单相串激电机的换向只有两种,不是延时换向,就是 超前换向;         1.  当电抗电势所形成的环流大于换向电势所形成的环流时,直线换向就变成延时换向, 此时后刷边的电流密度大于前刷边的电流密度,造成后刷边的火花较大;        2.当电抗电势所形成的环流小于换向电势所形成的环流时,直线换向就变成超前换向, 此时前刷边的电流密度大于后刷边的电流密度,造成前刷边的火花较大;    二.单相串激电机的换向好坏直接影响 EMC 测试,要想改善就必须改善电机的换向,改善电 机的换向有以下措施:        1. 选用与换向器接触电阻较大的碳刷,而增加碳刷与换向器的接触电阻最有效的办法 是选用硬质碳刷,碳刷越硬,接触电阻越大,接触压降也越大,相对的削弱了电感的影响,使换向 过程近似于直线换向,有利于消除火花.碳刷根据接触电阻大小分为:碳石墨碳刷.石墨碳刷. 电 化石墨碳刷和铜石墨碳刷.需要注意的是,每种电机都有适合其性能的碳刷,有的电机可能这 种碳刷火花大,而换上另一种碳刷可能就满足换向要求, 因此,一个电机尽量多试几种碳刷, 以 找到最适合该电机的碳刷.       2. 控制碳刷弹簧压力在 250～500g/cm²之间;       3. 控制碳刷电流密度≤12A/cm²  4.控制换向器片间电压＜ 25V;     5. 控制碳刷在刷握里的单边尺寸在 0.05‐0.39MM 之间;     6. 控制换向器与刷握的端面间距在 1.5±0.5MM 之间;     7. 控制换向器的表面粗糙度 Ra0.4     8. 减少电抗电势 E=2 ×I ×L/T,其中 I 为电枢电流,L 为线圈电感,T 为换向周期,要减少电抗电 势,可采用减少换向线圈的匝数, 即减少转子的线圈数;采用较短的铁芯长度等;     9. 利用换向电势或速度电势来抵消电抗电势;      10. 逆转子旋转方向移动碳刷 10 度‐26 度;      11. 在绕线时,将接线顺着转子的旋转方向偏前 1‐2 片;      12. 在绕线时,采用短距绕组,而不能采用全距绕组;      13. 加强定子磁场以相对削弱转子磁场的办法, 即加大定子的激磁安匝数;      14.  定子采用不均匀气隙,其益处:可降低由于电枢反应所引起的气隙磁场的畸变程度,使 换向器的片间电压最大值减小,从而可减少换向火花(见下图)      15.  限制变压器电势 E=4.44 ×f ×W2 ×￠,其中 f 为电源的频率, W2 为转子的每元件匝数,  W2=N/2K,N 为转子的总导体数,K 为换向片数,  ￠为定子单边磁通量,要减少变压器电势可采 用增加换向器片数的办法,或者减少转子的每元件匝数,一般将变压器电势控制在≤7V.  三. EMC 改善的措施        一台高速运转的带换向器的串激电机就相当于一台无线电发射装置, 由于换向时产生 火花和电弧,它将产生低频和高频的无线电干涉影响电视广播和无线电通讯, 因此需要对其产 生的干扰进行抑制;        1.电磁干扰形成的原因         A.  电机换向时导致参与换向的电枢线圈短路, 回路流过短时大电流, 当换向片与碳刷 断开位置时,碳刷与换向片之间产生换向火花,使换向区域附近的空气介质电离,在空气中形 成带电粒子,从而形成电磁干扰,这种火花电离产生的干扰频谱较宽且连续分布,对广播电视 产品.通讯类产品及其他电子类产品有较大的干扰作用;         B.  由于可控硅.整流二极管.开关等在导通和截止的工作特性和导通的稳定性较差,也 会产生高频次谐波干扰分量;        C.  由于电机的定子铁芯和转子的开槽设计和线圈上磁路设计比较饱和,也会产生较大 的高频次谐波干扰分量引起电磁干扰.      2. EMC: Electro   Magnetic  Compatibility ( 电磁兼容性):根据电磁兼容指令 89/336/EEC, 其定义为:装置.设备单元或系统在电磁环境中能够正常工作(抗扰度),并且不对该环境中的任 何装置.设备构成不能承受的干扰(发射)能力.        3. 串激电机运转产生的低频波段在 0.15MHz‐30MHz,该波段的频率一般通过传导干扰 由电源线反馈回电网;       4. 串激电机运转产生的高频波段在 30MHz‐300MHz,该波段的频率通过辐射干扰以电磁 波的形式辐射到