機械電子設備電氣干擾排除措施_優(yōu)秀論文

1、 機械電子設備電氣干擾排除措施【摘要】機械電子設備作為國家工業(yè)基礎之一, 近年來應用范圍不斷擴大。與此同時, 對設備的穩(wěn)定性也有了更高的要求。在工作中, 因電氣干擾導致的故障卻時有發(fā)生, 如果不能即使有效解決, 會給正常的生產作業(yè)帶來嚴重隱患。本文對電氣干擾的來源、傳播途徑以及排除措施進行了分析探討。【關鍵詞】機械電子設備；電氣干擾；排除；措施干擾問題是機電設備設計和使用過程中必須考慮的重要問題。通常我們所說的干擾是電氣的干擾。在設備的工作環(huán)境中, 存在大量的電磁信號, 如電網的波動、強電設備的起停、高壓設備和開關的電磁輻射等。當它們在系統中產生電磁感應和干擾沖擊時, 往往會擾亂機械電子設備的

2、正常運行, 輕者造成系統的不穩(wěn)定, 重者會引起控制系統死機或誤動作造成設備損壞或人身傷亡。1電氣干擾的來源及傳播途徑1.1電氣干擾的來源。要想排除電氣干擾, 就要從干擾的來源著手。有的干擾來自外部, 有的干擾來自內部。外部干擾是指電子設備和系統外的所產生的干擾。首先是外部高壓或電源所產生的干擾。其次是外部大功率設備磁場通過互感耦合而產生的干擾。還有機電設備工作環(huán)境的溫度不穩(wěn)或者設備內部元件參數改變而產生的干擾。內部干擾主要是指機電設備本身的各個電氣元件之間的相互干擾。例如分布電容、分布電感引起的耦合感應, 設備中各種寄生振蕩引入的干擾以及熱噪聲、閃變噪聲、尖峰噪聲等引入的干擾。不僅如此, 電源

3、線路和絕緣電阻產生漏電也會造成干擾。1.2電氣干擾的傳播途徑。干擾可以通過很多途徑傳播, 但總結來說, 就是通過“路”或者“場”從干擾源傳播到設備。干擾通過“路”來傳播有三種方式。第一是通過泄露電阻的干擾, 探頭、接線柱以及電容器內部介質或外殼等絕緣不良等都有產生漏電流的可能, 從而引起干擾。第二是通過公共阻抗耦合產生的干擾, 兩個電路電流流經一個公共阻抗時, 其中一個電路在該阻抗上的電壓降影響到另一個電路, 從而產生干擾。第三是經電源線引入干擾, 交流供電線路在現場的分布很自然地構成了吸收各種干擾的網絡, 而且十分方便地以電路傳導的形式傳遍各處, 并通過電源引線進入各種電子設備造成干擾。干擾

4、通過“場”來傳播也有三種方式。第一是通過電場耦合的干擾, 電場耦合是通過導體間的電容來實現的, 也就是說, 通過導體間的電容使干擾源的電場對被干擾路的電場形成通路。第二是通過磁場耦合的干擾, 磁場耦合是指一個線圈的電流變化, 在相鄰的線圈產生感應電動勢的現象。干擾源產生的干擾磁場與被干擾回路存在磁通鉸鏈, 從而在被干擾回路中感應電動勢。例如變壓器的漏磁會引起干擾。第三則是通過輻射耦合的干擾, 電磁騷擾通過其周圍的媒介以電磁波的形式向外傳播, 騷擾電磁能且按電磁場的規(guī)律向周圍空間發(fā)射。2電氣干擾的排除措施2.1濾波。根據不同的信號頻段, 將濾波器分為了低通、帶通、高通、帶阻等。針對不同的干擾信號

5、使用不同的濾波器。例如, 當干擾信號通過電源線傳播進入設備而對設備的正常運行產生影響時, 抑制這種干擾的方法是在電源和設備之間安裝電磁干擾濾波器。電磁干擾濾波器, 又名“EMI濾波器”, 是由串聯電抗器和并聯電容器組成的低通濾波器。它僅允許低于截止頻率的信號通過, 而對高頻干擾信號具有較大的衰減。而針對低頻干擾信號, 則采用高通濾波器。2.2接地。接地可以保障機電設備的正常運行?？梢詫C電設備金屬外殼及電纜的屏蔽層直接與大地相連, 這樣可以防漏電以及屏蔽干擾信號, 起到了抗干擾的作用。還可以令機電設備控制電路的地線與其它部件的地線隔離, 隔斷外部干擾源通過電源、地線耦合入控制系統。同時, 在機

6、電設備運行期間, 把未用引腳接地可以更加安全可靠的抑制干擾。2.3屏蔽。克服電場耦合干擾最有效的方法是屏蔽。機電設備采用金屬材料殼體, 并通過搭接接地方式與機體結構連接, 來隔離電磁場。同時電氣系統負責電能和信號傳輸的電纜, 將易受干擾的傳輸線纜設計成單層或多層屏蔽方式, 并將屏蔽層與機體連接, 來阻斷電磁干擾的感應、輻射和傳輸。2.4隔離。隔離就是利用隔離元器件將干擾源隔離,來防止干擾竄入設備,進而保證機電設備的正常運行。常見的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等。光電隔離為媒介傳輸電信號, 有著良好的隔離作用, 能有效地抑制系統噪聲并且接地回路的干擾。變壓器隔離則是一種用得相當廣泛

7、的電源線抗干擾元件,可以解決地線環(huán)路電流帶來的設備與設備之間的干擾,同時隔離變壓器對于抗共模干擾。對于交流信號的傳輸,一般使用變壓器隔離干擾信號。繼電器由線圈和觸點組兩部分組成, 并且兩者在電氣上沒有聯系。因此,可以利用繼電器的線圈接受電氣信號,而用觸點發(fā)送和輸出信號,從而避免強電和弱電信號之間的直接聯系,實現了抗干擾隔離。3結語電氣干擾的產生是非常復雜的, 但隨著機電設備在我國各個行業(yè)的普遍應用, 電氣干擾問題成為我們必須解決的問題。本文只是簡單的對這些進行了分析探討, 希望專業(yè)人員在今后能夠深入的研究并對其進行有效的規(guī)避和抑制。參考文獻1李國銘,申寧.排除機械電子設備中電氣干擾的措施研究J.機電信息,2013(6):110-111.2李旭.電磁干擾的傳播途徑及抑制方法分析探討J.電子世界,2018(20):204.3李海,李翔.濾波技術在電源系統EMC抗干擾設計中的應用研究J.電子技術,2018,47(11):74-