赵阳
山东省青岛市
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摘要:机电设备中存在大量的电子管、晶体管等电子元件,这些电子元件也会引起内部电气元件受到电气设备的干扰,影响电子设备的正常工作。电气干扰问题经常发生并且是随机的。如何提高机电设备的抗干扰能力是相关技术人员一直在研究和解决的方向。本文分析了机电设备中的电气干扰因素,并在此基础上提出了相应的抗干扰措施。
关键词:排除;机械电子设备;电气干扰;措施
1电气干扰的原因及传播途径
1.1电磁干扰
电磁干扰通常被称为在混合电磁环境中不能维持系统稳定性的干扰类型。一般来说,电磁干扰主要通过两种形式影响电子设备。即传导干扰和辐射干扰。辐射干扰主要依靠电磁波辐射来实现对电子设备的干扰。传导干扰是信号通过公共阻抗的干扰。辐射干扰与传导干扰相似,导线在一定条件下可以相互转换。
1.2电源干扰
电源产生的干扰比较大,具有很强的可变性。一般来说,电源处的干扰主要分为共模干扰和差模干扰。其中,共模干扰又称为非对称干扰或共态干扰。共模干扰的形成必然与电源输入端与大地之间的电压差有关。此外,差模干扰通常被称为正常干扰、串行模式干扰或对称干扰。差模干扰通常发生在同一电源上,在实际应用中可以与共模干扰进行转换。因此,在实际应用过程中,对共模干扰和差模干扰的区分过于严格,只能分析功率干扰对电子设备的影响。
1.3干扰传播
电力干扰主要通过导体传输。在干扰传播的过程中,由于导体本身的介质作用,某些传染源的能量会被大量消耗。虽然干扰信号的传输路径主要取决于导体,但在实际传输过程中,导线与发射天线相似,很可能会对周围空间产生干扰,进而严重干扰导体附近的设备。这些干扰通道也是当前的干扰源之一。一般来说,电磁干扰主要分为两类:金属导体和空间场。其中,空间场是沟通的主要方式。
2 机械电子设备排除电气干扰的措施
2.1滤波抗干扰
通常,滤波抗干扰主要是通过滤波器及时滤除特征频带频率。为了有效抑制传输中的电气干扰,而电流抑制方法主要适用于低频或中频干扰。滤波器是一种过滤波装置,主要包括电容、电阻和电感。根据信号频带的不同,可分为带阻滤波器、带通滤波器、高通滤波器和低通滤波器。按信号处理大致可分为:数字滤波器、模拟滤波器。基于滤波器的不同,滤波器的处理范围也有很大的不同。例如,在实际应用中,高频滤波器主要抑制低频干扰。低频滤波器主要用于抑制高频分量的干扰。因此,在各类滤波器的应用过程中,必须事先了解干扰波的振幅和干扰源的频谱,由专业仪器检测。然后,结合实际情况,对滤波器进行了优化选择。
2.2屏蔽和抗干扰
屏蔽抗干扰通常指的是抗电磁干扰的方法,而屏蔽抗干扰的方法很容易理解。这种方法主要通过屏蔽来防止或降低电气干扰传播的程度,从而避免外界干扰。同时,对内部电磁量进行有效的限制,避免其超出一定的范围。然而,在现实生活中,应用比较广泛的是对辐射的隔离和衰减。所谓屏蔽体,大多是由导电性良好的金属材料制成的全封闭外壳。一般来说,屏蔽干扰可分为以下两种:磁屏蔽和电屏蔽。当空腔中的金属导体处于静电平衡状态时,导体内部场强为零,空腔中的物体不受外部动力装置的干扰,称为静电屏蔽。就磁屏蔽而言,在磁干扰操作过程中,往往会形成磁场。磁场随时间变化,严重干扰了电路的工作。电磁屏蔽一般是指对高频电磁场的屏蔽。当电磁波处于正常传输状态时,电磁屏蔽可以衰减或限制阻挡层,从而达到电磁屏蔽的效果。
与静电屏蔽相比,电磁屏蔽的影响与屏蔽是否接地关系不大,但屏蔽的导电性影响较大。因此,当屏蔽体由于导电连续性而不能正常工作时,屏蔽效果会降低。基于这种情况,为了有效处理存在的问题,通常选用电磁密封垫片。在产品选择过程中,尽量做到指标齐全。
2.3 接地抗干扰
在机电设备的实际运行中,接地对保持其运行的稳定性起着重要作用。从理论上讲,通过将外壳底部、电源接地和设备接地,可以形成所谓的公共接地。这也是机电设备测量各种电压的地方。如果不能正确处理连接操作,势必导致直流信号和交流信号之间的相互干扰。为了解决互干扰问题,在接地运行中通常采用电容耦合。同时,相对于去耦电路,有必要根据实际情况在滤波设备附近设置其接地位置。面对不同的问题,通过采取不同的连接方式,可以有效地解决上述问题。
3提高机电设备抗干扰能力的措施
3.1滤波器对特定频段的频率进行滤波
对于特定频带频率引起的电气干扰,可以通过在机电设备上加装滤波器来解决。滤波器分为低频带通滤波器、高频带通滤波器、带阻滤波器等。在滤波器的选择上,可根据机电设备存在电气干扰时的频段进行选择。因此,当存在电气干扰时,检测人员应检测干扰源的频段信息,并根据实际情况安装有针对性的滤波器,以保证滤波器的有效性。
在使用滤波器时,需要注意一些技术细节。首先要保证机电设备上的电缆端口提前预留,以保证滤波器不会接触地线,避免共模干扰。有滤线和无滤线应分开放置,避免无滤线污染滤线,最终使整个滤线失效的问题。过滤器与机电设备面板之间的连接线应短。缩短滤波器与面板的连接距离,可有效保证信号在通过连接线的过程中不受其他电气元件的影响。
3.2 架设防护罩提高机电设备的抗干扰能力
屏蔽体是由一些导电材料制成的封闭外壳,外部电场干扰通过外壳的特殊结构与外壳隔离。主要安装标准是在电容耦合区安装一根接地的金属导体,保证屏蔽层与地面的连接,然后将屏蔽层上的电流注入地面,保证屏蔽层中的干扰电压为0,从而达到阻断耦合通道的目的。
在一些有高频电磁场的地区,还可以设置屏蔽,帮助机电设备抵御电磁干扰。主要布局如下。首先,根据机电设备的尺寸设置冰屏蔽层,保证屏蔽层导电性的连续性。由于电磁屏蔽不需要屏蔽接地,因此屏蔽是否与接地导体连接没有要求,但需要保证屏蔽的完整性。由于屏蔽体内的机电设备需要通风散热,因此有必要在屏蔽体上设置通风口。这些开口会损坏屏蔽体的导电连续性。因此,应通过增加金属屏蔽或导电布来提高开口部位的屏蔽能力,优先选用抗压强度和屏蔽能力较高的材料。
3.3做好机械电子设备内部的电气隔离工作
做好机电设备内部支路与整个电气系统的隔离,保证电源和电源电路的隔离。由于导线是电气干扰的主要环境,电气隔离可以保证支路之间没有干扰。如果电源电路直接与电源连接而不进行电气隔离,当一个电路发生短路时,会影响整个电源电路,进而损坏其他电路。做好电气隔离,可以保护整个电网的安全,然后通过监测装置对电路的绝缘情况进行监测,会对有对地短路的情况及时进行提醒,从而保证维修人员能够及时进行维修。
结束语
机电设备在正常运行时会受到电气干扰的影响,影响设备运行的稳定性。本文分析了电气干扰及抗干扰措施,找出了影响因素,主要是电磁干扰和电源干扰,并通过隔离电气干扰因素来处理干扰,通过选择合适的滤波器来组织频率以外的干扰信号,通过采用合适的屏蔽技术来屏蔽电气干扰因素,也可以采用接地的方法来防止电气干扰设备的正常运行。
参考文献
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