机电系统的电磁兼容性设计要点

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1、·电气技术与自动化·周忠元，等·机电系统的电磁兼容性设计要点机电系统的电磁兼容性设计要点周忠元，蒋全兴（东南大学电磁兼容研究室，江苏南京!"##$%）摘要：针对目前机电系统经常遇到的电磁兼容性问题，根据以往的实践经验，提出了工程设计应注意的几个设计要点，包括：优化电源系统配置；根据干扰产生机理灵活选用解决措施以及合理进行屏蔽设计。关键词：机电系统；电磁兼容性；设计中图分类号：&’"!文献标识码：(文章编号："%)"*+!)%（!##,）#%*#"!"*#!!"#$"%&"’()*+$",-./0

2、123"-.#/*41"%5&)*/.%67-&",-./0-1234*5673，89(:;<673*=>34（?’@A7B2C7D2C5，E26D1F7GD03>HFCG>D5，8E:73I>34!"##$%，@1>37）8+-&)9%&：&1>GJ7JFCJC2J2GFKG2LF?’@KFG>43DFM13>N6FGD17D7>LFK7DG2OH>34?’@JC2BOFLG2PLFM1DC23*>MG5GDFLQ9D>3MO6KFG2JD>L>R>34J2SFC7CC734FLF3D，D7T

3、>34JC2JFCLF7G6CFG7MM2CK>34D2>3DFCPFCF3MFLFM17*3>GL73KL7T>34CF7G237BOFG1>FOK>34KFG>43Q:"7;*)’-：LFM1DC23>MG5GDFL；?’@；KFG>43起同仁的关注。<引言=设计要点随着信息技术和计算机技术的飞速发展，机电产品的数字化、智能化程度不断提高，并在国民经=Q=优化电源系统配置济各部门和人民生活中得到越来越广泛的应用。某自行研制的激光加工系统在运转时经常控机电系统智能控制技术的应用极大地提高了制失

4、灵，甚至出现工控机死机现象。激光加工是制造业的生产效率和产品品质。与此同时，电子和光、机、电一体化系统，除了激光器外，还要对加工信息技术的广泛应用导致机电产品的电磁兼容性件进行传动、装卸和定位［"］，系统框图如图"所示。（?OFMDC2L743FD>M@2LJ7D>B>O>D5，?’@）问题日益突出。电磁兼容性是指器件、设备或系统在所处电磁环境中良好运行，并不对所在环境产生任何难以承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容性问题具体表现为："）系统内部相互干扰，或者系统的正常工作容易受到周围设备的影响或雷电

5、等瞬态干扰，设备工作不稳定甚至无法正常工作；!）电磁兼容性试验图"激光加工系统示意图项目不合格。随着“U@”认证制度的强制实施，很由于周围没有其它干扰源，原以为是激光器的信号多产品如果电磁兼容性试验不合格将无法进入市通过辐射的形式干扰其它设备，但采取了屏蔽措施场。未见明显效果。经现场测试发现，激光器的脉冲输传统的产品设计习惯对电磁兼容性问题不够出信号耦合到了自身电源线上，并且通过电源线直重视。其次，电磁兼容性问题是一个系统工程，涉接耦合到了系统各单元的内部。经查询发现，为了及线路和结构等诸多环节

6、，解决措施又包括屏蔽、布线方便，在安装激光加工系统时各单元设备的电滤波和接地等多种方法，设计人员面对电磁兼容性源全部接在同一相线上，加之各单元设备的电源入问题往往感到无从下手。通过对工程实例的分析口处又未加滤波措施，导致激光器工作产生的瞬态提出几个容易被忽视的电磁兼容性设计要点，以引!"#$%&’()%万方数据*+%&,-.)/01"/%0&，2’#3445，66（7）：838!833，837·"!"··电气技术与自动化·周忠元，等·机电系统的电磁兼容性设计要点脉冲对其它设备造成串扰。根据测试结

7、果，对激光改用一种简单易行的措施，将电源输入端口的加工系统的工控机、随动系统和激光器的电源分别滤波器去除，变频电源和电动机之间的连接线改为接在不同的相线上，并改善地线接地性能，解决了屏蔽电缆。再次进行测试的结果如图(所示。对系统的干扰问题。比图"和图(可知，采用屏蔽电缆后的传导干扰在不少复杂机电系统内部的相互干扰是由电源#!($)&’的频段内下降了约#$2-，效果较为理线的传导发射造成。对于含有干扰源的复杂系统，想。究其原因，这是因为屏蔽电缆为共模电流提供在系统电源布置时应有意识地将干扰源和敏感

8、设了一条新的通路，部分共模电流将在屏蔽层和线缆备的电源线各自独立敷设，分别接在不同的相线之间流动［(］，对外的干扰相互抵消。上，并且保证良好接地，充分利用相线之间所固有的隔离特性。!!"根据干扰产生机理灵活选用解决措施变频驱动具有高效节能、调速范围宽、精度高和调速平稳等优点，变频调速技术得到了广泛应用［"］，但变频电源带来的电磁干扰问题较为普遍。某变频电源系统在连接电动机负载后，#$%&’!($)&’频段内的传导发射超标。我们利用电流探图(使用屏蔽电缆后变频电源的干扰信号头进行测试整改，按常规在