(3)、电感性耦合
两个系统的电感耦合,主要是导线和电缆间的电磁耦合,当线间距离较近,平行走线较长形成互感面积而产生的。
将一个电流加路线间绕成极性交错的若干局部耦合环(绞合线),使沿导线长度方向的局部耦合信号彼此相互抵消,能有效地抑制导线间的磁耦合。若将多条绞合导线同时敷于公共的电缆槽内,每条绞合线在单位长度的绞合次数应彼此不同,才能有效地抑制干扰耦合。
当多条双绞线的绞合点不是彼此不同,而是绞合点彼此对应时,其感应电压不但不能相互抵消,反而加强。在未优化的功率单元内部,存在有大量的类似布线形式,如图:
图19 电感性耦合
从图中看出,不同回路的线相互缠绕,形成了典型的互感结构,在各信号路,控制回路中出现了较大的互感电流。
(1) 屏蔽结构:
低频(100KHz以下)磁场的屏蔽常用高磁导率的铁磁材料,利用铁磁材料的高导磁率对干扰磁场进行分路。在使用铁磁材料制作屏蔽体时应注意:
●铁磁材料的磁导率越高,屏蔽罩越厚,磁阻越小,磁屏蔽效果越好。
●磁材料做的屏蔽罩,在垂直磁力线方向不应开口或有缝隙。若缝隙垂直于磁力线,则会切断磁力线,使磁阻增大,屏蔽效果变差。
在功率单元EMC性能优化中,曾采用全盖板结构,便是忽视了厚度要求,采用的是0.5mm厚镀锌铁板制作。其屏蔽效果很不理想。在第四次电快速瞬变脉冲群测试中,3.0KV等级始终无法超过三分钟。
在第五次测试中,换上原来的1.5mm厚的屏蔽板,3.0KV等级电快速瞬变脉冲群测试顺利通过五分钟。
8、 结束语
对功率单元进行EMC性能优化的项目预研时,从成本,时间,生产流程等多方面综合因素进行考虑下,侧重于传输通道抑制和空间分离这两方面进行,达到对设备进行最小的改动,最短的时间,最低的成本条件下,使设备EMC性能得到最大的提高的目的。
在项目进行中,充分利用仪器,经过多次的EMC测试,以空间分离作为主要改动,设备元件均未更换和改动的情况下,使功率单元在通过电快速瞬变脉冲群测试从等级2.0KV,24s提高到等级3.0KV,300s的目标。
此次对功率单元EMC优化的改动,只需要在生产流程中,对其布线工艺进行重新安排,应可能达到其要求的标准,基本未增加生产成本。
参考文献
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[6] 王洪新 电力系统电磁兼容 武汉大学出版社
[7] 中华人民共和国国家标准 GB 12668.3-2003