电力电子装置的电磁兼容性和电磁干扰
电子行业电磁兼容性规范
电子行业电磁兼容性规范引言：电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC），是指电子设备在同一电磁环境下，能够互不干扰地正常工作的能力。
在电子产品逐渐普及和应用的今天，保证电磁兼容性对于提高产品质量、减少电磁干扰、维护公共电磁环境以及保护人体健康都具有重要意义。
本文将介绍电子行业中的电磁兼容性规范的相关内容。
1. 电磁兼容性的重要性电磁兼容性是电子设备正常工作的前提，没有良好的电磁兼容性，电子设备可能会受到电磁干扰，从而导致功能故障甚至无法正常工作。
同时，电子设备自身也具有一定的电磁辐射，如果不能控制好辐射量，可能对周围的其他设备和电子产品造成干扰，影响通信、导航等系统的稳定性和可靠性。
因此，制定和遵守电磁兼容性规范对于电子行业具有重要意义。
2. 电磁兼容性测试标准为了保证各类电子设备的电磁兼容性，规范及测试标准应当制定并执行。
以下是一些常见的电磁兼容性测试标准：(1) EN 55011 标准：适用于工业、科学和医疗设备的无线电干扰特性。
(2) EN 55022 标准：适用于信息技术设备的无线电干扰特性。
(3) CISPR 16 标准：电磁兼容性测量设备和无线电设备的射频干扰特性。
(4) EN 61000 标准系列：电磁兼容性的综合标准，包括了设备对电磁辐射的限制和设备的抗干扰性能等。
(5) FCC 标准：美国联邦通信委员会制定的无线电设备的干扰特性标准。
3. 电磁兼容性规范的内容电磁兼容性规范主要包括以下几个方面的内容：(1) 电磁辐射限值：规定了设备在工作状态下产生的电磁辐射的强度限值，以防止对周围电子设备和通信等系统产生干扰。
(2) 抗电磁干扰能力：规定了设备在一定电磁环境下应具备的抗干扰能力，包括对外界电磁场干扰的抵抗能力和对自身电磁辐射的控制能力。
(3) 地线设计要求：规定了设备内部各个功能模块和电路之间的地线连接要求，以确保设备内部的电磁兼容性。
电力电子系统的EMC问题与解决方案
电力电子系统的EMC问题与解决方案电力电子系统的电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）问题是指在电磁环境下，电力电子系统正常工作所需的电磁环境条件，以及电力电子系统对外界电磁环境的产生的电磁干扰的抵抗能力。
在电力电子系统的设计和应用过程中，EMC问题是一个不可避免的挑战。
本文将介绍电力电子系统的EMC问题，并探讨一些解决方案。
一、电力电子系统的EMC问题电力电子系统在运行过程中会产生电磁波，这些电磁波会辐射到周围环境中，对其他设备和系统产生干扰。
同时，电力电子系统也会受到来自外部电磁波的干扰，影响其正常工作。
这些问题都属于电力电子系统的EMC问题。
1. 电磁辐射问题电力电子系统在工作时会产生高频电磁波，如开关电源、变频器和整流器等，这些高频电磁波会通过导线、辐射、波导等途径传播到周围环境中，对其他设备和系统造成干扰。
特别是在无线通信系统和医疗设备等对电磁波敏感的环境中，电磁辐射问题尤为重要。
2. 电磁感受问题电力电子系统对外界电磁波的感受性也是一个重要问题。
当电力电子系统暴露在高强度电磁场的环境中时，会受到来自电磁波的干扰，从而影响其正常工作。
例如，在雷电或强磁场环境下，电力电子系统可能会出现故障或损坏。
二、解决电力电子系统的EMC问题的方案为了解决电力电子系统的EMC问题，需要采取一系列的技术手段和措施。
以下是一些常见的解决方案：1. 地线设计地线是电力电子系统中的重要部分，它能够消除电磁干扰并提高系统的EMC性能。
在地线设计中，需要合理布置和连接地线，建立良好的接地系统，使系统的电磁能量得到合理的分配和消耗，从而减少电磁辐射和提高抗干扰能力。
2. 滤波器设计在电力电子系统中安装滤波器可以有效地减少电磁辐射和抑制电磁干扰。
滤波器能够在电源和负载之间形成一个衰减效应，阻止高频电磁波的传播，从而减少对其他设备的干扰。
3. 接地设计良好的接地设计能够有效地降低电磁辐射和提高系统的抗干扰能力。
电力电子设备电磁兼容性设计
电力电子设备电磁兼容性设计引言随着电力电子技术的发展，电力电子设备在能源转换、传输和分配中起着至关重要的作用。
然而，由于电力电子设备中的高频电磁干扰，导致电磁兼容性问题成为一个日益严重的挑战。
本文将探讨电力电子设备的电磁兼容性问题，并介绍一些设计原则和方法来提高电力电子设备的电磁兼容性。
电磁干扰的原因和影响电力电子设备产生的高频电磁干扰主要由以下几个方面造成：1.开关干扰：电力电子设备中的开关元件（如晶体管、二极管）会产生大量高频开关干扰信号，这些信号会传播到设备的其他部分和周围环境中。
2.电源干扰：电力电子设备中的电源回路会产生高频电磁干扰，主要是由于电源输入和输出之间的电容和电感。
3.高频回路干扰：电力电子设备中的高频电路（如滤波电路、谐振电路）会产生高频电磁干扰信号，这些信号会辐射到设备的其他部分和周围环境中。
这些高频电磁干扰信号会对电力电子设备自身产生以下影响：1.性能降低：高频电磁干扰信号会干扰设备正常的工作信号，导致设备性能下降，甚至出现故障。
2.其他设备的干扰：设备辐射的高频电磁干扰信号可能干扰周围的其他电子设备，引起干扰或故障。
3.对人体健康的影响：高频电磁辐射可能对人体健康产生不良影响，如头痛、失眠等。
为了解决这些问题，电力电子设备的电磁兼容性设计变得至关重要。
电磁兼容性设计原则和方法为了提高电力电子设备的电磁兼容性，可以采取以下原则和方法：1. 布局和屏蔽合理的设备布局和屏蔽设计可以降低电磁干扰的传播和辐射。
具体措施包括：•分层布局：将不同功能的电路板分层放置，减少彼此之间的干扰。
•高频信号屏蔽：使用金属屏蔽罩、屏蔽壳等，对高频信号进行屏蔽，阻止其辐射到其他部分。
•地面屏蔽：加强设备的地面屏蔽，减少地面回路干扰。
2. 滤波器设计合理设计滤波器可以减少电力电子设备辐射的高频电磁干扰信号。
滤波器可以包括输入滤波器和输出滤波器。
具体措施包括：•输入滤波器：通过合理设计输入滤波器，可以降低电源干扰信号的传导。
电气设备的电磁兼容性分析及解决方案研究
电气设备的电磁兼容性分析及解决方案研究电气设备的电磁兼容性(EMC)是一种非常重要的安全问题，它关系到电气设备的运行效率、稳定性和运行安全。
如果电气设备的电磁兼容性不良，可能会出现电磁干扰，使设备工作不正常，甚至可能对设备造成损坏。
因此，电磁兼容性的问题必须得到充分的关注和解决。
一、电磁兼容性的背景和意义现代社会中，各种电气设备随处可见，它们为人们的生产、生活和娱乐等方面提供了一切可能的便利。
然而，电气设备本身在使用时也难免会产生较大的电磁干扰，这些干扰可能会对周围的其他设备、仪器或者人体等造成危害。
因此，电磁兼容性的问题日益受到人们的关注。
电磁兼容性是指电气设备在其工作状态下对其周边电气设备的电磁环境不造成危害的能力，即能够在不降低设备性能和运行情况的前提下，使电气设备能够在电磁环境中正常工作，同时不对其他设备或产生干扰。
这是一种重要的安全技术要求。
二、电磁兼容性的影响因素电磁兼容性与许多因素有关，包括电磁波的频率、电源、信号的传输速度、信号周围的介质、接地等等，其中最主要的因素是电磁波的频率。
在工厂和家庭中，各种电气设备使用的频率不同，它们所产生的电磁波频率也不同。
而目前的大部分电气设备都能够较好的应对较低频率的电磁干扰，但是当面对高频率的电磁干扰时，很多设备就会出现电磁兼容性问题。
三、电磁兼容性的解决方案为了解决电磁兼容性的问题，需要从以下几个方面入手：1. 电缆和线路的规划电缆和线路的规划必须符合正规标准，缆线长度应该符合电磁屏蔽的要求，同时，在极端高频使用时，可以采用光纤传输来避免电磁辐射。
2. 设备的接口设备的接口应该采用排除外界干扰和消除机内的干扰的技术来保证设备电磁兼容性。
3. 硬件设计硬件设计时应采用合适的屏蔽技术，例如对于高频信号的传输，可以采用波导或短接屏蔽技术进行屏蔽。
4. 设备的安装和接线设备的安装和接线应该符合相关的标准，同时还应尽量消除地线电压的影响，避免发生接地截断或接地过小的情况。
高压低压设备的电磁兼容性与干扰问题
高压低压设备的电磁兼容性与干扰问题电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，其中高压设备和低压设备作为电力传输和分配的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。
然而，随着科技的不断进步和电气设备的广泛应用，高压低压设备之间的电磁兼容性与干扰问题也日益突出。
本文将重点探讨高压低压设备的电磁兼容性及干扰问题，并提出相应的解决方法。
一、高压低压设备的电磁兼容性1. 高压设备的电磁兼容性高压设备主要包括变电站、输电线路以及各种电力设备。
这些设备在运行过程中会产生强大的电磁场，可能对周围的低压设备以及通讯设备造成干扰。
为了确保高压设备的电磁兼容性，需要从以下几个方面考虑：- 设备设计：在设备的设计过程中，应采用合适的屏蔽措施和滤波器，以降低其电磁辐射和传导干扰。
- 地线系统：合理设计地线系统可以有效地减少地电位差，降低电磁辐射的程度。
- 绝缘保护：采用合适的绝缘材料和绝缘层，可以减少设备之间的相互干扰。
2. 低压设备的电磁兼容性低压设备主要包括家用电器、计算机以及通讯设备等。
这些设备在电力系统中承受着高压设备产生的电磁辐射和传导干扰，因此需要具备一定的电磁兼容性，以确保其正常运行。
提高低压设备的电磁兼容性可以从以下几个方面入手：- 设备设计：低压设备的设计应考虑到抗干扰性能，合理选择电磁屏蔽措施，采用优质的滤波器等。
- 地线系统：合理设计设备的接地系统，减少地电位差，降低电磁辐射和传导干扰。
- 绝缘保护：采用良好的绝缘材料和绝缘层，保护设备的运行和安全。
二、高压低压设备的电磁干扰问题1. 高压设备对低压设备的干扰高压设备产生的电磁辐射和传导干扰可能会对周围的低压设备造成干扰，影响其正常工作。
常见的干扰表现包括：- 通讯干扰：电磁辐射干扰可能导致无线信号丢失、通话质量下降等问题。
- 电力干扰：高压设备产生的电磁辐射和传导干扰可能导致低压设备的电力供应不稳定，甚至引发故障。
- 接地干扰：高压设备的电磁辐射可能导致低压设备的地电位差增大，进而影响系统的正常运行。
电力电子技术中的电磁兼容性设计
电力电子技术中的电磁兼容性设计电磁兼容性设计是电力电子技术中必须关注的一个重要方面。
电力电子设备需要在分布式电源、智能电网、清洁能源和高速列车等应用场景中发挥作用，因此在这些应用场景中需要高度注意电磁兼容性的问题。
在本文中，我们将讨论电力电子技术中的电磁兼容性设计。
1. 什么是电磁兼容性？在我们开始讨论电力电子技术中的电磁兼容性设计之前，让我们首先了解一下什么是电磁兼容性。
电磁兼容性通常是指电子设备在电磁环境中与其他设备、系统或环境进行协调、共存甚至共生存的能力。
简而言之，电磁兼容性是一种能够确保电子设备能正常运行且在电磁环境中不产生外部干扰或承受来自外部的干扰的能力。
2. 电力电子技术中的电磁兼容性电力电子技术中的电磁兼容性设计是确保电力电子设备能够在电磁环境中工作并保持高效性的重要一环。
因为电力电子设备通常在高功率状态下运行，为了确保其不受来自其他设备的干扰以及不会对其他设备或环境造成干扰，必须从设备选型、设计、制造和安装等方面考虑电磁兼容性。
3. 电磁干扰的来源电磁干扰的来源是多方面的，它可以来自电力电子设备自身，也可以来自其他设备或环境。
在电力电子技术中，电磁干扰主要来自以下几个方面：(1) 电源/信号线。
电源和信号线是交流电功率/信号输入和输出的主要途径。
这些线路可以作为天线，发射和接收电磁波信号。
(2) 开关元件。
开关元件的开关动作会产生大量噪声和高频随机变化，从而产生电磁干扰。
(3) 电磁辐射。
所有的电子设备都会产生电磁辐射。
尤其是在高压和高功率设备中，电磁辐射可能会对周围的设备和人产生影响。
4. 电磁兼容性设计的方法电磁兼容性设计是为了确保电力电子设备可以在电磁环境中正常工作而采用的一系列方法和手段。
这些方法和手段包括：(1) 策略性地选择设备。
在电力电子设备设计的起始阶段，选择高品质的设备是非常重要的。
例如，低噪声、低漏磁等特性的元器件可以降低设备的电磁辐射和电磁信噪比。
(2) 开展电磁兼容性分析。
电子设备电磁干扰及电磁兼容设计简析
（ ３）供 电设备 （ 工业 电网供 电设备 ）和输 电线 、
电源 变压 器都 会产 生工 频干 扰 。
（ ４）外部大功 率设备在空 间产生很强 磁场 ，通过 互 感 耦合 干扰 电路 设备 或 系统 。
（ ）通信设备 、 电视 、雷达等 通过天 线发射强 烈 ５
（ ６）空 间电磁波对 电子线 路或 系统 产生 的干扰 。
（ ）工作环境温 度不稳 定 ，对 电子线路 、设 备或 ７ 系统 内部 元器 件参数 改 变造成 的干 扰 。
系统 间电磁干扰 控制 主要 包括 ：
（ ）由工业 电网供 电的设备和 由电网电压通 过 电 ８
源变 压 器所产 生的 干扰 。
安 全地以外 ，至少应有两 个分开 的地 ，即一个 是 电路
选择 和 正 确 的使 用滤 波 器对 抑 制 传导 干扰 是 非 常重
要的。
对于 电源 线滤波 器通常用 阻容 、感容等 元件组成 的去耦 无源 网络 ，如图 １ 所示 。构成低通滤波 器 ，用 于抑 制来 自系统 内存 在 的共模 干扰 信号 。
辐 射场 ，它 以平 面 电磁波 形 式 向外辐 射 电磁 场 能量
（ ）对 人为干扰如其 它系统发射机谐 波和乱真发 ３
射 、高压输 电线 、工科 医设备等骚扰发射 ，按 照有关
Ｅ ＭＣ标准控制 。
５ ２ ２ 系统 内 电磁 兼容 设 计 ．．
（ ）接 地 电磁兼容性 设计 １
接地 是电子设备和 系统的一个重要 的问题 。接地
电磁兼容性 （ ＭＣ）是指设备或 系统在其 电磁环 Ｅ
境 下能 正 常工 作 ，并且 不 对该 环境 中任何 事物 构 成 不能 承 受的 电磁 骚扰 能 力 。其 基 本内容 为 ： （ ）电磁环境 应为 给定或可 预期 的 ； １ （ ）设备 、子 系统或系统不应产 生超标 准或规范 ２ 所规 定的电磁干扰 发射 （ Ｍ Ｉ Ｅ ）限值要求 ； （ ）设备 、子系统或 系统应满 足标准或规范所规 ３ 定 的电磁敏感性 （ Ｍ Ｓ）限值或抗扰 度限值要求 。 Ｅ ３ ２电磁兼容性设计基本 内容及其原理 ．
电源电子设备的电磁兼容探析
度进 一步提 高。
参 考文 献
【郝建功 ， １ １ 张耀成 ， 井提升机动 力制动过程 中 矿 的模糊控制 ， 学报 ２０ 年 煤炭 ０３ 『王聪 ， ２ ］ 吴宏杰 ， 魏伟华 ， Ｄ Ｊ 用于 Ｃ Ｄ全桥 变换 器
的全数字式 Ｐ ＷＭ控制 器。电力电子技术，Ｏ ０ ２ｏ
盎
一
１２ ３一
滤波 。 滤波 是抑制和防 止干扰的一项重要
措 施 。滤波 器可 以显 著地减 小传 导干扰 的电 平 ， 于干扰 信号 有 良好的抑 制 能力 ， 对 从而起 到其它干扰 抑制难 以起 到的作用。 正确选用无源元件。 元件本身可能就是一 个 ＝扰源 ，因此 正确选用无 源元件非常重要 。 Ｆ 有 时也 可 以利用元 件具 有的特 性进行 抑制和
生。
因此 ， 接地是抑 制噪声防止干扰的主要方 法 。 了防止雷击可 能造成 的人身安全 和设备 为 损坏， 电子设 备的机壳等 ， 用接地保护。 必须
５２屏蔽 －
屏蔽体具有减弱干扰的功能。 选择 屏蔽体 材料的原则有 以下几点 ： 当干扰 电磁场 的频 率较高时 ， 利用低电阻 率 的金属材料 中产生的涡流 ， 形成对外来 电磁 波 的抵 消作用 ， 而达到屏蔽 的效果 。 从 当干扰 电磁波的频 率较低时 ， 要采用高磁 导率 的材料 ，从 而使 磁力 线 限制在屏蔽 体 内 部， 防止 扩散到屏蔽 的空间去 。 在某些场合 下 ， 如果要求对 高频 和低频 电 磁场都具 有 良好 的屏 蔽效果时 ， 往往采用不 同 的金属材 料组成多 层屏蔽体 。 ５ ． ３其它 抑制干扰方 法
干扰 信号以漏电和耦合形式 ， 过绝缘 支 通 产生 的电磁 能量 干扰 ， 中专 门用来发射 电磁 其 包 为媒介 ， 经公共 阻抗 的耦合 能量的装置称为有 意发射 干扰 源 ，如广播 、 电 承物等（ 括空气 ） 视、 通信 、 雷达和导航等无线 电设备 。 一部分 进人 被干扰的线路 、 或系统 。 另 没备 是在完成 自身功 能的 同时附带 产生 电磁 能量 ｆ扰 信号 可以通 过直接传 导 方式 引入线 的发射称为无意发射干扰源 ，如交通车辆 、 架 路 、 备或 系统 。 设 空输 电线 、 照明器具 、 电动机械 、 家用电器 以及 ５电磁兼容性 没计的基本原理 工业 、 医用射频设备等等 。 ５ ． １接地 从 电磁 干扰属性来分 ， 以分为功能 型干 可 接地有 三个 作用 ： 间 由死区控制寄存器产牛。利用 Ｄ Ｐ Ｓ 的全 比 较 单元 可 以方 便地产生 各种对 称或 者不对 称 的 Ｐ ＷＭ波形 。本 文使 用 ＥＶ Ａ中的通用 定时器 ＧＩ Ｐ 实现采样 周期 ，由于所设计的变换器 的功 率开关的工作频率为 ２ｋ ｚ ０Ｈ ，所以采样周期为 ５ 微妙。 ０
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第19卷第1期总 第 71 期1997年2月沈阳工业大学学报
Jour nal of Shenyang
Polytechnic Univer sity
Vol.19No.1
Sum No.71
F eb.1997
电力电子装置的电磁兼容性和电磁干扰
林成武 刘焕生
(电子工程系)
摘 要 分析了电力电子装置产生电磁干扰的原因和种类以及抗电磁干扰的基本措施,并提出了分析电磁干扰和电磁兼容性之间关系的方法.
关键词: 电力电子装置;电磁干扰;电磁兼容性;基本措施
中图法分类:TN973.3
0 引 言
近年来,电力电子技术取得了飞速发展,成为电工领域最具活力的学科之一,并越来越对国民经济产生重大影响.同时电力电子装置所产生的电磁干扰对通讯系统和电子设备的正常运行也会产生不良影响.因此迫切需要抑制电力电子装置的电磁干扰和提高抗电磁干扰能力,即使电力电子装置具有电磁兼容性,能长期稳定可靠地运行.
1 电力电子装置的电磁兼容性
电磁兼容性是在不损失有用信号所包含的信息的条件下,信息和干扰共存的能力.电力电子装置在其使用环境下,在承受来自外部的电磁干扰的同时也向电网系统和周围环境释放电磁干扰.在设计制造电力电子装置时,应考虑到电力电子装置在工作时所产生的电磁干扰不对在同一环境中工作的其它电子设备的运行产生不良影响,同时来自外部环境的电磁干扰又不会影响电力电子装置的工作.能做到这一点,就称电力电子装置具有电磁兼容性.
电磁兼容性是一个与电气利用相关的环境问题.对现代技术社会的确立及确保其安全性具有重要意义.因此在电力电子装置的设计、制造过程中应引起高度的重视,并作为一个重要的课题进行研究.
电力电子装置对电磁干扰的承受水平以及装置自身所产生的电磁干扰水平均与电磁兼容性有关系.可用图1表示产生电磁干扰的水平、装置抗干扰的水平及与电磁兼容性之间的关系.
从电力电子装置设计制造的角度来看,如果允许产生较高的电磁干扰,而抗干扰水平又较低,设计制造要容易些.可是,若允许产生较高的电磁干扰,将会影响其它电子设备的正常工作.而且来自外部的电磁干扰又会影响电力电子装置自身的工作.所以,必须在两者之间取得平衡,满足电磁兼容性的要求.在正常使用环境中,应根据国家标准设定电磁兼容性的水平.电力电子装置自身所产生的电磁干扰必须低于电磁兼容性水平,而抗电磁干扰水平必须高于电磁兼容必须性水平.电力电子装置的主电路中的电流几乎都是工作在开关状态的,其控制系统多采用微电子技 本文收到日期:1996-05-31 第一作者:男.41.硕士.讲师
图1 电磁干扰和电磁兼容性的关系
术,因此,从自身安全运行的角度,在设计上也必须考虑电磁兼容性.
2 传导干扰和辐射干扰
根据国标GB 4365-84将沿导体传播的电磁干扰定义为传导干扰;将通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰定义为辐射干扰.电力电子装置采用半导体开关器件使主电路中的电流工作在开关状态进行电能变换的.正因为如此,对交流电源而言,将会使电流波形发生畸变;若电源是直流电源,将会使直流电流发生脉
动;由于电源内存在阻抗,会使电源电压发生波动;由于电磁感应现象,向外辐射电磁波,将在通讯线路中产生干扰电压;另外主电路工作在开关状态,对电源而言,会产生象瞬间短路那样的电压波动.上述这些电磁干扰归纳起来可分为传导干扰和辐射干扰.2.1 传导干扰的种类
A )高次谐波电压畸变
电力电子装置从电网吸收的高次谐波电流,因电源内阻的存在使电源电压发生畸变.对于循环换流器和间接式的频率变换装置,由于电源频率和输出频率相互作用,在高次谐波中产生边频带.这个边频带和高次谐畸变是有区别的,称为中间高次谐波畸变.
B)电压波动
可控式变流装置在换流重叠的情况下,因开关器件的动作而使电源出现瞬间短路,从而引起电源电压波动.另外,对输出功率的调整将引起从电源吸收的无功功率的变化.因电源内阻的存在,也将引起电源电压的波动.
C)三相电压不平衡
电力电子装置多采用三相交流电源供电,由于其控制系统运行不佳等原因,将使三相电源不平衡,从而引起三相电压不平衡.
D)对电力线载波系统的影响
对电力系统的波动控制和自动引导系统,有时采用配电线来传送控制信号.电力电子装置所产生的不正常的或过大的电磁干扰,应注意不要影响配电线中的信号传送.2.2 辐射干扰的种类
A )感应干扰
电力电子装置所产生的高次谐波等引起电磁辐射,其能量依照波的传播规律在空间传播因电磁感应而在周围的信号线和通讯线路中产生干扰信号.比如交流电气铁路的回流线和直流供电线路流过比较大的畸变电流的设备,如电话线等与其平行将会在电话中产生噪声.
B)静电耦合干扰
由于存在线路对地电容以及和线路间耦合电容,因静电耦合会感应出高频干扰电流.电力电子装置如没有过高频率的干扰成分时,可以将耦合电容对应的电纳与干扰电压的乘积看成是等值的噪声电流源.
59
第 1 期林成武等:电力电子装置的电磁兼容性和电磁干扰
C)电磁辐射
对于远离干扰源的电子设备,也将承受来自干扰源的电磁波的干扰.与电力电子装置有关的一个典型的例子是具有天线作用的直流供电线路,会在很大范围内产生电磁辐射干扰.当然对电力电子装置之中的和距离电力电子装置近的控制设备所承受的直接干扰也会影响控制设备的正常工作.
3 电磁干扰的基本对策
电力电子装置所产生的电磁干扰,不仅影响工作环境中的其它电子设备正常工作,而且也对自身的控制系统产生不良影响.表1和表2为部分传导性干扰源和辐射性干扰源的参数,表3为电流不超过16A的带半导体器件的调节控制器的干扰电压允许值.其它电子产品的干扰电压允许值请参阅相关的技术标准.
表1传导性干扰源
干 扰 源 频谱
日 光 灯0.1～3MHz
计算机机箱50KHz～20MHz 信 号 线0.1～25MHz 电 源 线1～25MHz
转换开关0.1～25MHz 电力控制器2～15MHz
真空吸尘器0.1～1MHz
电 晕0.1～10MHz
表2辐射性干扰源
来 源 频谱
谐振发生器30～1000M Hz
电 机10～400KHz
开关电弧30～200MHz
固态开关300～500KHz
电力开关装置100KHz～300M Hz 电力线50KHz～4MHz
继电器10KHz～200MHz 双稳电路10KHz～200MHz
目前,电力电子装置发展的趋势日趋自动化、小型化,对其工作可靠性的要求进一步提高,对电磁干扰的裕量进一步降低.因此在设计电力电子装置时必须进行抗干扰设计,其基本任务是使系统或装置既不因外界电磁干扰的影响而误动作或丧失功能;也不向外界发送过表3带半导体器件的调节控制器的干扰电压允许值频段允许值频段
/MHz
允 许 值/L V
电源端 负载端 辅助端0.15～0.50668080 0.50～5.0607474 5.0～30607474
大的噪声干扰,以免影响其它系统或装置的正常工作,抗干扰设计主要遵循下列三条原则:
(1)抑制噪声源,直接消除干扰产生的原因;
(2)切除电磁干扰的传递途径,或者提高传递途径对电磁干扰的衰减作用,以消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合;
(3)加强受扰设备抵抗电磁干扰的能力,降低其噪声敏感度.
抗干扰技术的基本方法是基于上述的三条原则进行的.一般来说,对于噪声源,可采用滤波、阻尼、屏蔽、阻抗匹配、对称或平行配线,以及电路去耦等措施;对于被于扰设备,可采用信噪比、增加开关时间、提高功率等级,以及对电源和信号滤波等措施.这些措施在系统或装置中既60沈 阳 工 业 大 学 学 报第 19 卷
有自己的作用,又是互相关联的.根据电磁环境,装置的工作要求选用,往往是同时采用多种措施,在定性分析的基础上,还要有定量分析,才能得到满意的抗干扰效果.总之,在设计、制造、使用电力电子装置时应对电磁兼容性和电磁干扰给予足够的重视.
参考文献
1 中国电工技术学会电工标准研究会编.电工最新基础标准应用手册北京:,机械工业出版社1992
EMC and EMI of Power Electronic Devices
Lin Chengwu ,Liu H uansheng
(Dept.of Electr onic Engineering,SP U)
Abstr act
The aim of this paper is to analyse the r easons and the variety of EMI resulted from Power Electronic Devices as well as basic measures to resist EMI.Some methods are proposed to analyse the relations between EMI and EMC.
Key wor ds :power electr ic devices ;electric magnetic compatibility ;
electric magnetic interf er ence ;basic measur es
【待发表文章摘要预报】
弧焊机器人在摩托车车架主管组焊中的应用
石运伟 王宗杰
介绍了应用焊接机器人进行摩托车JL-70车架组焊的自动化生产线,重点详细叙述了车架主管组焊工作站的工作情况.
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第 1 期林成武等:电力电子装置的电磁兼容性和电磁干扰。