一種基于發(fā)電機(jī)電磁干擾的濾波裝置

劉新根

摘 要

伴隨現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，在電子設(shè)備之間信息交換時(shí)，對(duì)電磁兼容性越發(fā)重視。在發(fā)電機(jī)的使用過(guò)程中，較易產(chǎn)生電磁干擾現(xiàn)象，影響其他相關(guān)設(shè)備的正常使用，現(xiàn)針對(duì)發(fā)電機(jī)的電磁干擾特性特提出一種發(fā)電機(jī)電源輸出濾波裝置，來(lái)降低發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電磁干擾通過(guò)線纜傳輸?shù)娇刂贫耍绊懫渌O(shè)備使用的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞

發(fā)動(dòng)機(jī);電磁干擾;濾波裝置

中圖分類號(hào)： P313.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.042

0 前言

目前由于電子設(shè)備的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，造成了復(fù)雜的電磁環(huán)境，干擾日益嚴(yán)重。這就促使電磁兼容 （Electromagnetic Compatibility 簡(jiǎn)稱為EMC）技術(shù)的出現(xiàn)并迅速發(fā)展起來(lái)，許多產(chǎn)品都對(duì)產(chǎn)品的能否通過(guò)EMC試驗(yàn)有了一定的要求，其中EMC主要分為電磁干擾（EMI）和電磁抗干擾（EMS）兩部分。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，系統(tǒng)級(jí)設(shè)備往往會(huì)出現(xiàn)存在產(chǎn)生大量干擾的設(shè)備，如電機(jī)或開關(guān)電源等設(shè)備，此類設(shè)備的產(chǎn)生的干擾可通過(guò)制造類法拉第籠的外罩去做屏蔽處理，以阻止此類設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾在空間內(nèi)的輻射傳導(dǎo)，而在電路中，此類設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾仍會(huì)通過(guò)線纜傳導(dǎo)到電路中的其他設(shè)備，對(duì)電路中的其他設(shè)備產(chǎn)生干擾，可能造成器件失靈等危害。

1 濾波裝置的設(shè)計(jì)思想

發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，定子或轉(zhuǎn)子的線圈通過(guò)切割磁力線產(chǎn)生交變電流，隨著不斷的切割磁力線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電磁感應(yīng)，勢(shì)必會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的電磁輻射，電磁干擾信號(hào)也會(huì)通過(guò)電力輸出線纜傳導(dǎo)出去，對(duì)遠(yuǎn)處的用電設(shè)備產(chǎn)生影響，為消除這種因電纜傳導(dǎo)而產(chǎn)生的電磁干擾，就需對(duì)輸出電纜進(jìn)行濾波處理，解決電磁兼容性問(wèn)題，在發(fā)電機(jī)出電纜中加裝一個(gè)濾波裝置，對(duì)發(fā)電機(jī)傳導(dǎo)出來(lái)電磁干擾信號(hào)進(jìn)行濾波處理。

該濾波裝置整體設(shè)計(jì)符合電磁屏蔽要求，發(fā)電機(jī)的輸出電纜通過(guò)接插件從一端輸入該裝置，然后經(jīng)過(guò)濾波器進(jìn)行濾波處理，從濾波裝置的另端輸出，使用的電纜均為屏蔽電纜，使濾波裝置不受外部電磁干擾而對(duì)整體設(shè)備的電源線傳導(dǎo)敏感度產(chǎn)生影響，也解決了發(fā)電機(jī)的電磁干擾信號(hào)對(duì)外界的影響。

2 濾波裝置的結(jié)構(gòu)介紹

發(fā)電機(jī)輸出線纜濾波裝置由三部分組成，包括濾波器、盒體以及電連接器等組成。盒體為全密封結(jié)構(gòu)的金屬外殼，整體采取電鍍處理，盒蓋與盒身接觸部位設(shè)有導(dǎo)電密封條，裝配后整體形成法拉第籠，能有效屏蔽盒體內(nèi)部的輻射傳導(dǎo)，也可對(duì)外部電磁場(chǎng)的輻射傳導(dǎo)起到屏蔽作用，避免外部電磁場(chǎng)輻射傳導(dǎo)到盒體內(nèi)部，對(duì)已經(jīng)過(guò)濾波處理后的內(nèi)部線纜產(chǎn)生干擾，使導(dǎo)致濾波后線纜依然存在大量干擾信號(hào);盒體內(nèi)部的濾波器主要起到對(duì)發(fā)電機(jī)輸出線纜來(lái)進(jìn)行濾波的作用，減少發(fā)電機(jī)輸出線纜中傳導(dǎo)而來(lái)的電磁干擾信號(hào);電連接器主要用于內(nèi)外部的線路的連接，將發(fā)電機(jī)輸出線纜連接該裝置進(jìn)行濾波后再通過(guò)另一端的電連接器輸出去，采取電連接器形式也可減小受到的外界電磁輻射干擾。同時(shí)，在盒體內(nèi)部的輸入/輸出線纜也做到相互隔離，路徑平行，不交叉，避免出現(xiàn)輸入/輸出產(chǎn)生互相耦合而降低濾波效果。

3 具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種發(fā)電機(jī)輸出線纜濾波裝置由三部分組成，包括濾波器、電連接器及屏蔽盒體，其特征在于，所述濾波器3通過(guò)螺釘組件4安裝在屏蔽盒體1上，電連接器1安裝于屏蔽盒體2兩端，用相應(yīng)規(guī)格的線纜連接電連接器1與濾波器3，其接線要橫平豎直，做到輸入輸出隔離，避免相互交叉，在電連接器1和濾波器3接線完畢后，將導(dǎo)電橡膠條5要安裝于屏蔽盒體內(nèi)卡槽處，然后將蓋板6通過(guò)沉頭螺釘安裝于屏蔽盒體上。盒體與蓋板之間的縫隙通過(guò)導(dǎo)電橡膠條進(jìn)行密封，使盒體形成密閉的法拉第籠，在外部電磁波傳播時(shí)會(huì)在卡槽處因不連續(xù)面而被反射和吸收，再通過(guò)地腳與地面連接放電，達(dá)到屏蔽效果，在發(fā)電機(jī)輸出線纜中加裝本濾波裝置，在經(jīng)過(guò)濾波裝置濾波后，將有效降低發(fā)電機(jī)輸出的電磁干擾。本濾波裝置降低電磁干擾的原理采用屏蔽、濾波及接地等方法，能夠較好地降低通過(guò)線纜傳導(dǎo)的電磁干擾信號(hào)。

圖2為某發(fā)電機(jī)輸出線纜未加裝濾波措施前CE102中頻段30M-200MHz測(cè)試數(shù)據(jù)，由圖上可看出在80MHz左右時(shí)，該產(chǎn)品超出限制24dB接近11dB;在加裝濾波裝置措施后，由數(shù)據(jù)對(duì)比可得最大降低約13dB。

4 結(jié)論

使用該濾波裝置可對(duì)發(fā)電機(jī)出線纜進(jìn)行有效的濾波處理，具有良好的電磁屏蔽效果，防止由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)通過(guò)傳輸線纜進(jìn)入其他設(shè)備，而造成其他設(shè)備器件不能正常工作的后果。也解決了早期產(chǎn)品對(duì)電磁兼容性方面考慮不足而導(dǎo)致無(wú)法處理線上傳導(dǎo)發(fā)射的問(wèn)題，提高早期產(chǎn)品的的環(huán)境適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力。

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