切斷感性負(fù)載時(shí)的電磁兼容性探討

摘要：討論了切斷感性負(fù)載時(shí)的電磁兼容性。由于在一臺(tái)探測(cè)設(shè)備中采用了感性負(fù)載——電磁閥，同時(shí)該探測(cè)設(shè)備中的電磁兼容性設(shè)計(jì)不完善，電磁閥產(chǎn)生的電磁干擾使整個(gè)設(shè)備工作不正常。因此，有必要對(duì)該探測(cè)設(shè)備的電磁干擾進(jìn)行測(cè)量，分析該探測(cè)設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾的原因，探討應(yīng)該采取的電磁兼容性措施，以便保證整個(gè)設(shè)備正常工作。

關(guān)鍵詞：感性負(fù)載；電磁閥；電磁兼容

1 引言

電磁兼容是指電子設(shè)備在電磁環(huán)境中正常工作的能力。電磁干擾是對(duì)電子設(shè)備工作性能有害的電磁變化現(xiàn)象。電磁干擾不僅影響電子設(shè)備的正常工作，甚至造成電子設(shè)備中的元器件損害。因此，對(duì)電子設(shè)備的電磁兼容技術(shù)要給予充分的重視。既要注意電子設(shè)備不受周圍電磁干擾而能正常工作，又要注意電子設(shè)備本身不對(duì)周圍其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，而影響其他設(shè)備正常運(yùn)行。

本文以電磁閥為例，討論了切斷感性負(fù)載時(shí)的電磁兼容性問題。切斷正在運(yùn)行的電感線圈可能產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。因?yàn)?，電感線圈中的電流變化必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電流變化率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的低頻分量將通過某種路徑傳導(dǎo)到探測(cè)電路中，而高頻分量將會(huì)通過輻射而耦合到探測(cè)電路中，成為嚴(yán)重的電磁干擾。

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：在探測(cè)元件無輸入信號(hào)時(shí)關(guān)斷電磁閥，探測(cè)元件有較大概率產(chǎn)生較強(qiáng)的輸出信號(hào)，致使整個(gè)設(shè)備無法正常工作。因此，必須對(duì)探測(cè)設(shè)備的電磁干擾信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，并分析產(chǎn)生電磁干擾的原因，以便采取有針對(duì)性的電磁兼容性措施，保證整個(gè)設(shè)備正常工作。

2 電磁閥的電磁干擾測(cè)試

2.1 電磁閥參數(shù)

我們使用的電磁閥參數(shù)為：工頻AC220V，0.25A，55V·A，空載電感0.496H。

電磁閥通電時(shí)電流電壓測(cè)試波形圖見圖1。

圖1 電磁閥電流電壓測(cè)試波形圖

圖1中，Ch1為電流波形，Ch2為電壓波形。圖中顯示電磁閥工作頻率50Hz；電壓峰值312V，有效值220V，電流峰值0.35A，有效值0.25A；電磁閥電流相位滯后電壓60°電角度，為感性負(fù)載。

2.2 電磁閥開斷時(shí)的電磁干擾信號(hào)測(cè)量

電磁閥開斷時(shí)閥電流和兩端電壓測(cè)試波形圖見圖2。

圖2 電磁閥開斷時(shí)閥電流和兩端電壓測(cè)試波形圖

圖2中，Ch1為閥電流波形，Ch2為閥電壓波形，電磁閥開斷時(shí)兩端電壓峰—峰值達(dá)1520V。由于電磁閥開斷時(shí)刻是隨機(jī)的，因此，電磁閥開斷時(shí)的過電壓取決于電磁閥開斷時(shí)刻的電流值。兩個(gè)最極端的狀態(tài)是：電磁閥開斷時(shí)刻的電流值為零時(shí)，電磁閥內(nèi)存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量也為零，即不存在電磁干擾；電磁閥開斷時(shí)刻的電流值為峰值時(shí)，電磁閥內(nèi)存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量最大，即電磁干擾最嚴(yán)重。電磁閥開斷時(shí)閥電流和兩端電壓測(cè)試展開波形圖見圖3－圖6。

圖3 電磁閥開斷時(shí)閥兩端電壓測(cè)試波形圖

圖4 電磁閥開斷時(shí)閥兩端電壓測(cè)試波形圖