#无人机电气系统的电磁兼容性研究

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无人机电气系统的电磁兼容性研究
专 业: 电力电子和电力传动
关键词: 电磁兼容 电磁干扰 飞机 电气工程
分类号: V279
形 态: 共 76 页 约 49,780 个字 约 2.381 M内容

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内容摘要
该文对电气系统的电磁环境效应进行了分析,根据干扰源和干扰传输特点确定电
气系统中以分析低频信号干扰为主,在此基础上制订了研究的主要内容和方向。

论文分别从飞机电源系统、大电流电源线、电磁继电器和接触器、感性负载、雷
击电流和屏蔽体设计等五个方面进行研究。

每个方面都包括了干扰产生的原因分析、仿真或实验验证、干扰抑制措施等。
在飞机电源系统中讨论了不同类型电源的干扰产生机理,相应给出了不同的滤波
电路形式;大电流电源线问题的研究主要集中于对信号线的影响,根据计算和实验
验证,提出在布线中的最小距离确定;电磁继电器和接触器作为开关元件,会产生
火花和电弧干扰。

计算得出主控制盒中接触器对其他元件的干扰,并提出抑制方法;电气系统中感性
负载较多,尖峰电压是最常见的干扰形式,通过仿真研究,确定了抑制措施;对于雷
击电流进行了分析,依据屏蔽效能的计算和对比,确定屏蔽体的选择……

全文目录

文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1电磁兼容性研究的发展历程
1.2电磁兼容性研究的现状
1.2.1研究的主要内容
1.2.2研究的重要性和特点
1.3课题背景及意义
1.3.1课题来源
1.3.2电气系统简介
1.4课题的主要研究内容
第二章 电磁兼容环境效应分析
2.1飞机的电磁环境效应分析
2.1.1系统内部干扰
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2.1.2系统外部干扰
2.2电气系统的电磁环境效应分析
2.2.1概述
2.2.2电磁干扰源分析
2.2.3电磁干扰的传输方式
2.3电气系统电磁兼容性分析
第三章 飞机电源系统的电磁兼容分析
3.1主电源的电磁兼容分析
3.1.1电源中存在的电磁干扰
3.1.2电源开关过程的影响
3.1.3电源的内阻对系统的影响
3.1.4主电源的滤波器设计
3.2交流电源的电磁兼容分析
3.3开关电源的电磁兼容性分析
3.3.1电磁干扰分析
3.3.2开关电源电磁兼容设计
3.4汇流条的滤波措施
3.5在实际系统设计中的使用
第四章 大电流电源线的电磁兼容分析
4.1导线对导线感应耦合的一般原理
4.2大电流电源线的电磁兼容计算和设计
4.2.1低频大电流电源线的分析和计算
4.2.2高频大电流电源线的分析和计算
4.3实验验证
4.3.1实验数据及分析
4.3.2实验波形分析
4.4在实际系统设计中的使用
第五章 电磁继电器和接触器的电磁兼容分析
5.1电磁干扰产生的原因
5.2大电流接触器的电磁干扰分析和计算
5.2.1接触器稳态工作时对微型继电器的影响
5.2.2接触器通断时对计算机信号线的影响
5.2.3接触器在通断时大电流的变化对微型继电器的影响
5.3电磁接触器和继电器开关触头的保护
5.4在实际系统设计中的使用
第六章 感性负载的瞬态干扰
6.1电磁干扰产生原因
6.2电磁干扰抑制的方法及其仿真研究
6.2.1并联电阻通路
6.2.2并联双向稳压管通路
6.2.3并联R-C网络
6.2.4并联二极管—电阻通路
6.2.5并联二极管通路
6.2.6并联二极管—稳压管通路
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6.2.7耦合线圈放电通路
6.3感性负载断开过程的数学分析
6.4实际工程中的选择及依据
6.5在实际系统设计中的使用
第七章 雷击电流和屏蔽体的设计
7.1雷击电流的数学模型
7.2雷击电流的干扰计算
7.3屏蔽效能的计算
7.3.1屏蔽的基本原理
7.3.2屏蔽效能
7.3.3屏蔽效能计算
7.3.4屏蔽体设计
7.3.5新型屏蔽材料——碳纤维复合材料的使用
7.4在实际系统设计中的使用
结论
参考文献

电气设备电磁兼容性设计

EMC Design of Electric Equipment
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摘要：

在飞机复杂的系统中,由于性能要求的扩展,往往需要更高速度的电路和更宽的频
带,这样,机上的电磁兼容性问题就十分突出.因此,要求干扰源的电磁发射,必须严格
地限制在标准要求的极限值内.本文对电气设备的干扰方式进行了分析,并介绍了
如何降低电磁发射的设计方法.

作者： 王天顺

作者单位： 沈阳飞机设计研究所,沈阳,110035
期 刊： 飞机设计
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Journal：
AIRCRAFT DESIGN
年，卷(期)：
2003, (3)
分类号：
V2
关键词：
电气设备 电磁发射 设计方法

机标分类号：
TP3 TP2
机标关键词：
电气设备 低电磁发射 兼容性设计 电磁兼容性 性能要求 设计方

法 干扰方式 极限值 高速度 干扰源 系统 频带 扩展 飞机 电
路 标准

返回顶部参考文献(3条)
1. 陈穷 电磁兼容性工程设计手册 1993
2. 陈穷 电磁兼容性设计手册(AFSC DH 1-4) 1988
3. GJB151A-1997.军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求

电子、电气设备中的电磁兼容性问题
2009年10月19日 09:15 电源世界 作者：邓重一 用户评论（0）
关键字：
电子、电气设备中的电磁兼容性问题
1． 引 言

20世纪90年代以后，一种新的（电磁垃圾污染）已被提到环保日程上来了。电磁垃圾污染不像其它
污染那样:看得见、摸得着、闻得出。它分布在空中,潜伏于地下,能造成飞机、轮船、车辆和电气、电子产
品运行失常、失灵，甚至被损坏；还会损害人类身体健康，导致人体多种疾病的出现。它是无形的杀人凶
手，是 “电磁世界”里的“海、陆、空恐怖分子”。并且不受时间、空间和国界的约束，随时都可能向人
类发起进攻。由电磁垃圾污染造成的经济损失及和其它污染相比，有过之而无不及。例如，20世纪70年
代，美国研制的“防空计算机系统”在运行过程中，曾两次发出“前苏联要袭击美国”的紧急警报,致使基
地的导弹推出弹井且顶上了发射架，轰炸机、战斗机也发动起来了，士兵爬上了运兵车，作好了战斗准备。
场面顿时一片混乱，如临大敌。后来中心控制室发现，是中心计算机受电磁骚扰产生了误触发，结果是一
场虚惊。又如，美国纽约某银行在一次结算时，突然发现欠另一家银行350亿美元巨款，银行总经理闻知
后，当即吓得昏了过去，后经逐级查账后发现，是计算机在运行中出了错，也是由于外来电磁骚扰所致。
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在我国，几年前，中央电视台也曾报道过广东白云机场附近寻呼台林立，强大的电磁骚扰造成客机不敢起
飞和降落的事件。受电磁骚扰危害的例子还有很多，不胜枚举。更让人担心的是，在仓库重地和军事要地，
会因为一点点放电火花就可能引起油库、军火库爆炸。强烈的高频电磁场还会引起导弹自动发射。这些事
故一旦发生，其后果的严重性将不亚于美国 “9.11”事件。可见，电磁垃圾造成的严重的电磁污染，已
成为社会环境中一大公害，一大隐患，必须引起世界各国政府和军方的高度重视。
2． 的含义
电磁兼容，顾名思义是“兼容”即“兼顾”／“容忍”，但电磁兼容（E1ectromagnetic Compatibility，
简写为EMC）并不是指电和磁之间的兼容，电和磁是不可分割的，相互共存的一种物理现象、物理环境。
国际电工委员会（IEC）对EMC的定义是：指在不损害信号所含信息的条件下，信号和干扰能够共存。研
究电磁兼容的目的是为了保证电器组件或装置在电磁环境中能够具有正常工作的能力，以及研究电磁波对
社会生产活动和人体健康造成危害的机理和预防措施。它是和电磁环境密切相关的一门综合性极强的边缘
科学。主要以电气、电子科学理论为基础，研究并解决各类电磁污染问题。其理论基础包括数学、电磁场
微波理论、天线和电波传播、电路理论、信号分析、通讯理论、材料科学、生物医学、电子对抗、通信地
质工程等等，可以说电磁兼容技术是一个正在不断发展的新型综合性学科，也是一门工程性极强的使用技
术。

电磁兼容技术研究有两个特点：a．涉及范围较广，包括自然界中各种电气电磁干扰，以及各种电器、
电子设备的设计、安装和各系统之间的电磁干扰等；b．技术难度大，因为干扰源日益增多，传播的途径也
是多种多样的，在军工、电力、通讯、交通和工矿企业普遍存在电磁干扰问题。电磁干扰对系统和设备是
非常有害的，在电力系统供电网络中，用户的大功率电弧炉产生的冲击负荷，倘若在设计中没有考虑电磁
兼容问题，将有可能给电网造成很大冲击，会增大电网电磁场对电力系统设备和用户电器设备可能带来的
潜在危害。
3． 电磁的主要来源及
3.1 电磁污染的主要来源
电磁污染的来源包括：（1）雷电（包括核爆炸等强电磁脉冲）；（2）静电及所有电气的动作（包括
正常及非正常的）过程。例如这几种情况：（1）卫星通信，飞机航行的智能化；（2）高层建筑、通信无
线塔、超高压输电线路、油库群、港口建筑、森林、古迹的防雷；（3）工厂自动化生产线、电气牵引馈电
系统的谐波，大型医疗设备。物理仪器，家用仪器，电动工具、移动电话、遥控仪表、集成模块，印刷电
路板等。（4）绝缘物体的相对摩擦也会产生可怕的静电效应。例如，高速飞行器和大气的相对运动、合成
材料的缠绕、流体（石油、天然气等）的高速传输、化纤织物和人体的摩擦等。由于静电积聚的隐蔽性和
释放过程的突发性，造成的危害程度不亚于谐波和强电磁脉冲。总之，凡有电磁现象存在的地方都有EMC
问题。除了天电(如雷电)电磁垃圾源外，其它电磁垃圾源就在我们周围。科学技术发展到今天，广播、通
信、信息技术设备，工程医疗设备、电子测量设备以及家用电器等各种电气、电子产品在大量的使用，它
们在为人类造福的同时，也会发出辐射骚扰和传导骚扰，还有人体静电对产品的放电产生的电磁骚扰，它
们都给其它用电产品和人类生活带来了危害。它们在工作运行期间，通过辐射把 “电磁垃圾”排向空中骚
扰其它用电产品；通过滤波器把“电磁垃圾”注入地下，形成地电流，还会对其它用电产品造成共模骚扰；
通过电源线把“电磁垃圾”送到低压电网，会骚扰电网。也就是说，电磁垃圾源来自那些对外发射强电磁
骚扰信号的电气、电子产品身上。如果不对严重的电磁垃圾源加以治理，电磁环境就会更加恶劣。
3.2 电磁污染的主要危害
3.2.1 电磁污染对人体的影响
近年来，电磁污染对人体健康的影响己日益引起人们的重视，日本、瑞典、美国的学者均提出了人类
生活环境下最低的磁场强度允许值。在国际上，把电气、电子产品或系统使用的电磁环境分为A、B两类，
分别规定了电磁发射的限值电平。A类环境即工业环境，指有工、科、医射频设备的环境；频繁切断大感
性负载、大容性负载的环境；大电流并有强磁场的环境等。B类环境即居民区、商业区及轻工业环境，指