在工業自動化與新能源設備高速發展的當下,電機驅動系統的電磁兼容性(EMC)已成為產品能否順利進入市場的關鍵指標。若電機驅動的EMC測試不達標,不僅會影響設備自身性能,還可能對周圍其他電子設備造成干擾,導致無法通過行業認證。那么,如何優化電機驅動的EMC性能,使其順利達標呢?
精準定位干擾源,從源頭減弱干擾
電機驅動系統中的干擾源眾多,其中功率器件(如IGBT、MOSFET)的開關操作是主要干擾源之一。這些器件在高速開關時,會產生豐富的高頻諧波,通過電源線、信號線傳導,形成差模或共模干擾。例如,某電動汽車輪邊驅動電機在測試中發現的150kHz-3MHz頻段傳導超標問題,經頻譜分析定位為逆變器模塊的開關諧波。
針對這一問題,可采取多種措施減弱干擾源。對于外置MOSFET的電機驅動芯片,可通過調節Idrive來降低開關速度;對于集成MOSFET的芯片,則可通過調節Slew Rate來實現。不過,降低開關速度會增加系統功耗和熱性能指標,還可能導致輸入控制信號占空比與實際系統占空比產生偏差,因此需謹慎權衡。此外,在IC的Vcc和GND之間加去耦電容,容量在0.01μF至0.1μF之間,引線越短越好,也能有效減弱干擾。
切斷干擾路徑,阻斷電磁能量傳播
干擾路徑是電磁能量從干擾源傳播到敏感設備的通道,切斷這些路徑是優化EMC性能的重要環節。傳導干擾可通過優化電流路徑來改善,例如在電源入口添加π型濾波器(C-L-C結構),采用TDK ACM2012系列共模電感與X/Y電容組合,可降低150kHz-30MHz頻段共模干擾20dB以上。在直流母線添加共模電感,抑制逆變器產生的共模噪聲,也是有效的方法之一。
輻射干擾主要分為電場耦合和磁場耦合。對于電場耦合,可采用增大電路間距以減小分布耦合電容、追加高導電性屏蔽罩并單點接地等措施;對于磁場耦合,可追加濾波器(注意輸入輸出阻抗匹配)、減小敏感回路與源回路的環路面積等。此外,將連接器的懸空插針接地以防止天線效應,縮短接地線長度并與外殼接地采用面接觸方式,也能有效抑制輻射干擾。
優化接地系統,降低地線阻抗
良好的接地系統是保障電機驅動系統EMC性能的基礎。接地系統優化可從減小地線阻抗、選擇合適接地方式和避免地線環路等方面入手。優化接地設計,降低接地電阻,確保電流流過時電壓降最小,可減小地線阻抗。單點接地適用于低頻電路(頻率低于3MHz),可防止工頻電流及雜散電流在地線上產生電位差;多點接地適用于高頻電路(頻率高于300KHz),當接地導體長度超過最高頻率1/8波長時,需等電位接地平面;混合接地則結合了單點與多點接地的優點,適用于復雜電路系統。同時,要避免地線形成閉合環路,減少磁場干擾。
強化屏蔽措施,打造電磁隔離“堡壘”
屏蔽是阻斷輻射干擾的關鍵防線。屏蔽設計需遵循“材料-結構-工藝”三位一體原則。材料選擇上,可采用鍍鋅鋼板或鋁制外殼,屏蔽效能(SE)與材料厚度(t)的關系滿足SE=20log(1.414×t/σ)。對于電機外殼,可采用導電鍍層+導電橡膠密封結構,確保屏蔽效能≥60dB(10MHz-1GHz)。電纜屏蔽處理方面,使用雙層屏蔽電纜(鋁箔+編織網),兩端360°環接處理,避免“天線效應”。開孔結構防護上,通風孔采用蜂窩狀導電濾波器,在保證散熱的同時維持屏蔽連續性。
通過精準定位干擾源、切斷干擾路徑、優化接地系統和強化屏蔽措施等多方面的優化,可有效提升電機驅動系統的EMC性能,使其順利通過行業認證,在市場競爭中占據優勢。
由于不同客戶對使用環境的不同,耐溫,防水,防塵,風量等,風扇的選型及價格可咨詢深圳市多羅星科技有限公司專業的技術人員及業務員。
公司簡介:深圳市多羅星科技成立于2003年,位于廣東深圳,主要經營臺灣AC風機,EC風機,DC風機,風扇罩,鍍鋁板鍍鋅板不銹鋼葉輪和耐高溫定制電機,超高溫無刷電機等等。同時擁有EBM-PAPST、臺灣慣展、福佑、達盈、信灣、百瑞、三協、嶄昱等臺灣,德國,日本知名品牌的代理權。
電 話:13148729141 潘小姐
地 址:深圳市龍崗區寶丹路16號星際中心1號410
