重型汽車電器電磁干擾和防護(hù)措施

程寧

摘 要：重型汽車電器所產(chǎn)生的電磁干擾，對汽車本身和周邊環(huán)境都會造成一定的影響，而汽車電器產(chǎn)生電磁干擾是有原因的，對產(chǎn)生的原因進(jìn)行具體的分析，然后采取科學(xué)合理有效的措施進(jìn)行防干擾，這樣能夠有效降低汽車電器產(chǎn)生電磁干擾。本文對重型汽車電器電磁干擾、產(chǎn)生的危害、干擾的具體表現(xiàn)以及產(chǎn)生的原因進(jìn)行了具體的分析，進(jìn)而提出了重型汽車電器電磁干擾的防護(hù)措施，希望能夠?yàn)槠涮峁┮恍﹨⒖肌?/p>

關(guān)鍵詞：汽車電器 電磁干擾 防護(hù)措施

Electromagnetic Interference of Heavy-duty Vehicle Electrical Appliances and Protective Measures

Cheng Ning

Abstract：The electromagnetic interference（EMI）produced by electrical appliances in the heavy-duty vehicles may affect the vehicles and the surrounding environment. However， there are causes that can lead to electromagnetic interference. It is of help to reduce EMI by analyzing the EMI causes， and putting forward scientific， reasonable and effective measures to prevent interference. This paper analyzes the EMI of heavy-duty vehicle electrical appliances， its harm， its manifestations， and its causes， and puts forward the protection measures of electromagnetic interference （EMI） in the heavy-duty vehicles， hoping to provide some reference.

Key words：electrical appliances， electromagnetic interference（EMI）， protection measures

汽車電器是一種能夠有效保證汽車穩(wěn)定運(yùn)行的輔助結(jié)構(gòu)，而所有的帶電物體，其周圍都會產(chǎn)生一種電場，這種電場的變化都是具有規(guī)律性的，而變化的電場是會產(chǎn)生磁場的，產(chǎn)生磁場以后會釋放磁場感應(yīng)線，磁場感應(yīng)線和電場會相互作用，這就形成了人們所熟知的電磁波。當(dāng)電磁波的荷載超過了其正常的荷載量，那就就非常容易對周邊環(huán)境帶來核磁污染，還會讓汽車電器不能正常穩(wěn)定的運(yùn)行，那么通過制定和學(xué)合理的防護(hù)措施，就能夠讓汽車電器避免電磁干擾，讓汽車電器能夠正常穩(wěn)定的使用。

1 電磁干擾以及危害

對汽車電器造成電磁干擾的主要來源之一就是汽車本身外的電磁輻射，比如路邊的高壓線、人體的靜電以及手機(jī)、雷達(dá)等等。還有一種來源技術(shù)汽車本身自生的電磁干擾，比如重型汽車上的電機(jī)、各種傳感器、儀表等。而且汽車所產(chǎn)生電磁干擾的頻率范圍是 在115～1 000 MAC 之間，所影響的范圍最大的已經(jīng)超過了數(shù)百米。電磁干擾產(chǎn)生的時(shí)候，不僅僅會影響汽車廣播電視接受機(jī)的正常使用，還會對移動通信和其他無線裝置產(chǎn)生影響。國家對于無線電干擾測試方法和允許值都制定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，相關(guān)學(xué)者對汽車電氣設(shè)備所產(chǎn)生的進(jìn)行了很多的研究，進(jìn)而把無線電的干擾頻率的范圍分成了三種類型，分別是中短波、中波和長波。要想有效預(yù)防汽車電磁干擾，就需要對電磁產(chǎn)生的原因就行全面詳細(xì)的分析，這樣才能夠制定出有針對的防干擾措施，進(jìn)而消除電磁干擾危害。

2 電磁干擾的具體表現(xiàn)

汽車電磁干擾主要產(chǎn)生在汽車電器輻射的時(shí)候，然后經(jīng)過信號傳導(dǎo)把電磁干擾從內(nèi)而外進(jìn)行傳播，重型汽車電器的干擾源主要來自車上通訊設(shè)備、各種電機(jī)、繼電器、控制器等，采用靜電放電、以及電路網(wǎng)絡(luò)干擾等方式。電路網(wǎng)絡(luò)干擾產(chǎn)生的源頭來自汽車本身的電氣設(shè)備，電氣設(shè)備在正常運(yùn)行的時(shí)候，所產(chǎn)生的電流大小不一樣，電壓也不一樣，所產(chǎn)生的電磁干擾和電路設(shè)計(jì)不合理有很大的關(guān)系，比如電路走向不合理、重要部件接觸不好，導(dǎo)致電磁波產(chǎn)生并進(jìn)行傳播，上述這些都是汽車電器干擾的常見現(xiàn)象。

電磁輻射干擾通常情況下都是在汽車電路觸點(diǎn)通電瞬間所發(fā)生的，發(fā)生之后會給車內(nèi)的收放機(jī)造成一定的影響，如此就會容易發(fā)生電壓波動和電容量超載的問題，還有可能發(fā)生電壓迅速升高和輻射頻率突然加快的危險(xiǎn)事件，導(dǎo)致無線接收器不能在正常工作了。當(dāng)前，對重型汽車車上設(shè)備產(chǎn)生的瞬時(shí)過電壓有兩種分類方式，分別是電感負(fù)載過電壓、基磁衰減過電壓這兩種。電感負(fù)載過電壓主要變線就是汽車的電器配線無屏蔽現(xiàn)象，產(chǎn)生了負(fù)脈沖，導(dǎo)致儀表和儀器手電磁波感染，損壞了元件。電感負(fù)載過電壓的產(chǎn)生主要是發(fā)生于電路斷開的一瞬間，發(fā)生位置主要是在發(fā)電機(jī)、起動機(jī)這些電器上，因?yàn)樵斐闪瞬欢ㄆ诘呢?fù)荷電壓并且和原電路電流產(chǎn)生了疊加，故此形成了脈沖電磁干擾，損壞了元件，還會產(chǎn)生計(jì)算邏輯的判斷錯(cuò)誤。基磁衰減過電壓的產(chǎn)生主要來自于點(diǎn)火開關(guān)斷開、發(fā)動機(jī)熄火的瞬間，蓄電池和繼電器組產(chǎn)生了脫離情況，進(jìn)而造成電火花，在瞬間形成自感電動勢。

3 電磁干擾產(chǎn)生的原因

3.1 交流發(fā)電機(jī)充電系統(tǒng)

在重型汽車充電系統(tǒng)中，因?yàn)榻涣靼l(fā)電機(jī)使用炭刷與滑環(huán)的原因?qū)⒓ご烹娏饕氲睫D(zhuǎn)子線圈中，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只要兩者的接觸狀態(tài)發(fā)生了變化，就會有火花產(chǎn)生，如此就可以產(chǎn)生電磁波了。另外，交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器會根據(jù)輸出電壓的情況自動的調(diào)整電流，因?yàn)殡娮邮秸{(diào)節(jié)器使用的調(diào)節(jié)方式是瞬間斷電形式的，會在磁場線圈中引發(fā)自感電勢，并且是頻率不一樣、峰值不一樣的，產(chǎn)生電勢之后就會轉(zhuǎn)化成為干擾性的電磁波。當(dāng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行高負(fù)荷、高運(yùn)轉(zhuǎn)的工作時(shí)，如果蓄電池和發(fā)電機(jī)之間的連線斷開了，那么發(fā)電機(jī)輸出的電壓就會迅速的上升，上升的電壓就回到時(shí)電控系統(tǒng)做出不正確的動作。

3.2 導(dǎo)線

在重型汽車電器連接系統(tǒng)中，導(dǎo)線是必不可少的組成部分，也是有效保證系統(tǒng)電器相互連通的基礎(chǔ)。當(dāng)總系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)候，會把各個(gè)子系統(tǒng)中的信息相互傳輸，這樣能夠有效保證系統(tǒng)之間信息傳輸?shù)臅r(shí)效性。目前，為了降低導(dǎo)線管理的難度，一般情況下在安裝電器導(dǎo)線時(shí)，會把導(dǎo)線捆綁起來。但是當(dāng)一個(gè)電器產(chǎn)生反饋脈沖的時(shí)候，這個(gè)脈沖就會順著導(dǎo)線進(jìn)行傳播，如果某一個(gè)系統(tǒng)抗干擾的能力不強(qiáng)，其就會受到反饋脈沖的影響，這樣就會在很大程度上影響系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行，還有可能出現(xiàn)運(yùn)行故障的情況。此外，在導(dǎo)線使用中出現(xiàn)了老化的情況，那么電磁干擾還會讓導(dǎo)線老化的速度越來越快，這樣就會讓部分電器沒有辦法正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.3 部件連接情況

在重型汽車電器正常穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)候，也會產(chǎn)生一種信號脈沖，但是正常情況下，這種信號脈沖是具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性，不會影響到系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。但是當(dāng)部件接通或者斷開的那一瞬間，就會出現(xiàn)非常強(qiáng)烈的信號脈沖，這種信號脈沖順著線路就能夠?qū)﹄娖飨到y(tǒng)造成影響，到這電器系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定的運(yùn)行，特別是當(dāng)信號脈沖通過線路到總控制系統(tǒng)以后，信號脈沖的功率一旦偏高，就非常容易出現(xiàn)系統(tǒng)對信號情況判斷偏差的問題，這樣就會讓系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤的操作命令，這在很大程度上降低了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.4 電動機(jī)

重型汽車所使用的電動機(jī)主要是有風(fēng)扇電機(jī)、門窗玻璃電機(jī)、雨刮器電機(jī)、起動機(jī)等幾項(xiàng)電機(jī)組成的，這些電機(jī)自身就會產(chǎn)生直流永磁電機(jī)，即使是正常的工作也會產(chǎn)生電火花，所以就會產(chǎn)生能量較強(qiáng)的電磁波，雖然這些電動機(jī)都有安裝屏障，并且是效果非常好并且非常封閉的金屬外殼，但是電磁波還是會順著電源線其他線路進(jìn)行傳播，進(jìn)而對汽車電器造成電磁干擾。

3.5 繼電器

重型汽車中使用的各類電感式繼電器，繼電器工作是觸點(diǎn)高速開閉，會在繼電器周圍產(chǎn)生電磁波，通過空氣或相關(guān)導(dǎo)線輻射。

4 電磁干擾的防護(hù)措施

4.1 屏蔽干擾源

在避免電磁干擾對重型汽車電器正常穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，可以采取屏蔽干擾源的方式，這能夠從根本上解決問題。但是重型汽車電器類型結(jié)構(gòu)多種多樣，可以采取針對性的屏蔽方式，比如，可以把捆綁在一起的汽車電器電源轉(zhuǎn)化線路安置在一根鐵質(zhì)管道中去，鐵質(zhì)管道的作用就是來消除電磁信號，從而達(dá)到屏蔽電磁干擾的目的。但是特別需要注意的是，為了讓線路能夠得到有效的保護(hù)，需要把不同類型的線路分開安置，這樣才能夠保證線路之間不產(chǎn)生干擾和交叉，讓線路的結(jié)構(gòu)更加的清晰明了，避免電磁干擾對電器正常穩(wěn)定運(yùn)行的產(chǎn)生影響。

4.2 進(jìn)行濾波處理

濾波是一種抑制逆變器的干擾信號，而濾波器的作用就是為了達(dá)到降低高頻諧波分量的目的。這時(shí)候可以在逆變器的輸出端安裝一個(gè)輸出濾波器，在逆變器的輸入端安裝一個(gè)輸入濾波器，這樣能夠達(dá)到不對電源產(chǎn)生干擾的目的。還可以把阻尼電阻安裝到點(diǎn)火裝置中高壓電路中去，主要就是為降低振蕩的頻率，通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，其電阻值越大，那么防護(hù)作用越好，但是當(dāng)電阻值超過規(guī)定的范圍值以后，就會產(chǎn)生副作用，影響點(diǎn)火功能的正常使用。

4.3 設(shè)置接地線

在重型汽車電器正常穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)候，可以通過安裝接地線來達(dá)到消除電磁干擾的目的，這屬于一種非常常見的一種放干擾的方式。對接地線布置情況進(jìn)行不斷的完善和優(yōu)化，可以有效避免外界電磁波對汽車電器正常穩(wěn)定運(yùn)行造成干擾，還可以提高電器運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，避免發(fā)生事故。在實(shí)際操作的時(shí)候，技術(shù)人員需要充分考慮三個(gè)方面：第一，針對強(qiáng)電類汽車電器，比如發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)等等，這種電器系統(tǒng)一定要保證接地設(shè)置的安全可靠性，如果可以需進(jìn)行雙接地設(shè)置;第二，針對重要電器需要進(jìn)行單獨(dú)的接地設(shè)置，比如微機(jī)控制板等等，這種電器的接地線不能和其他電器的接地線串聯(lián)起來;第三，針對那么抗干擾能力不強(qiáng)的電器設(shè)備，也是需要進(jìn)行單獨(dú)的接地設(shè)置的，這樣能夠有效保證系統(tǒng)運(yùn)行的正常穩(wěn)定。

4.4 采取隔離措施

通過采取科學(xué)合理的隔離措施，能夠在最大程度上保證重型汽車電器運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。技術(shù)人員需要對重型汽車電器系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析梳理，對重要電器和特殊電器進(jìn)行科學(xué)合理的隔離，讓隔離效果達(dá)到最佳，保證重型汽車電器能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

5 結(jié)語

在重型汽車電器正常穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)候，電磁干擾是比較常見的一種電器運(yùn)行事故。電磁干擾的產(chǎn)生，不僅僅會在很大程度上影響電器系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行，還會對周邊環(huán)境造成巨大的電磁污染。因此，通過制定科學(xué)合理的防護(hù)措施，不僅僅能夠避免電磁干擾對重型汽車電器正常穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，還能夠有效推動行業(yè)經(jīng)濟(jì)往更好的方向發(fā)展。

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