机械电子设备中的电气干扰及抗干扰研究

何杨

新疆新能源新风投资开发有限公司 831500

摘要：人们应当对机械电子设备中电气干扰问题予以高度重视，这种干扰有较多类型，而任何一种干扰都会在很大程度上影响机械电子设备的日常运行质量，降低其运行效率。这便要求相关人员除了提升重视程度，还应全面分析此类干扰的形成原因、传播途径等，以便在实际工作中采用最合适的抗干扰技术。

关键词：机械；电子设备；电气干扰；抗干扰

1 机械电子设备的电气干扰形成的原因

1.1 电磁干扰

电磁干扰即某种电子设备在一类混合电磁环境内部受到无法确保自身系统运行稳定的一类干扰。在通常情况下，电子设备受到的电磁干扰形式，主要为辐射以及传导。

1)传导干扰:

经由公共阻抗，将干扰信号传播出去。

2)辐射干扰:

经由电磁波的辐射，将干扰信号传播出去。

通过研究分析可知，传导干扰以及辐射干扰能经由导线转换。

1.2 电源干扰

电源通常能产生具备较多表现形式的干扰，有较强的变化性。从理论层面分析，能把此类干扰划分成两大类，即差模干扰以及共模干扰。

1)差模干扰即正态干扰、对称干扰或者串模干扰，基本都会在同一个电源路中发生此类干扰。

2)共模干扰即不对称干扰或者共态干扰，此类干扰的形成主要取决于大地与电源输入线间电压差。

在具体的机械电子设备使用过程中，差模干扰与共模干扰之间时常会发生互相转换的状况，通常不必过分严格地划分这两类干扰，重点对其影响机械电子设备的程度、方式等展开深入探讨即可。

2 机械电子设备的电气干扰的传播途径

1)电磁干扰主要的传播途径包括空间传播以及导线传播。使用机械电子设备的时候，设备时常处在一种电磁干扰场中。设备空间中会以波的方式传播干扰信号，所以传播电磁干扰的关键途径便是空间场中的传播。

2)电源干扰主要是通过电压形成的电流干扰对电气设备运行状态产生影响，所以，此类干扰会经由导线被传播出去。因为此类干扰有较小的发电压，所以干扰将伴随导线延长而越来越小。然而，产生电源干扰的时候，因为电流本身存在很大波动性，同时，结合电磁感应相应原理，在四周空间形成波动性的电磁干扰，其将对设备运行稳定性产生严重影响。

3 机械电子设备的电气干扰的干扰类型

3.1 泄漏电流

此类电流主要包括线间和对地这两类漏电形式。

1)线间漏电基本形成并处在动力线间，发生此类漏电时，便说明除了外围的设备会出现非识别动作，而设备自身同样会出现电气干扰。

2)对地漏电基本会形成并处在动力线和大地间，发生这种漏电的时候，便说明一些外围的设备发生了非识别动作。

除此之外，干扰电子设备的主要因素还包含了分布电容以及载波频率等，一旦频繁出现此类干扰，便极易导致电子设备发生跳闸问题。

3.2 非线性谐波

对通用的机械电子设备而言，整流器属于其自带的一类工作电路，整流器会在设备运转的时候，形成一类非线性谐波，此类谐波拥有相对较高的频次，同时还会向外进行散射，这对设备周边电路或者电气设备产生一定的电磁干扰。而在电网中，所有的负载组件将受其影响，使得电源功率的相应指数产生一定程度的改变。与此同时，相关组件也会形成一部分物理性干扰，导致设备金属零件磨损增加，使得噪声增多，最终使设备运行稳定性下降，严重时会加大设备振动幅度，使机械自身温度上升，使其应用寿命被大幅度缩减。

3.3 电磁噪声

1)电源干扰:

传播此类干扰时，将重点依赖电子设备、外围设备以及相连接线路，通过此类线路使噪声被传播出去，而在此类噪声干扰过程中，将导致电子设备从外围设备获得一部分电流，继而使外围设备运行准确性下降。

2)辐射干扰:

此类干扰重点依赖连接于电子设备的全部输入、输出线路，关键会干扰电子设备周边其余各类相关设备，其中就包含影响电子设备的互感器、仪表以及传感器等。

4 常见的抗干扰技术

4.1 感应噪声的预防

此类噪声的类型包括了电磁感应噪声以及静电感应噪声。若想有效避免变频器形成噪声而干扰外围设备，有关人员应当积极做好预防工作。在对感应噪声进行预防的过程中，为了使预防工作的最终成效得以提高，应该优选同轴电缆对在变频器动力线以及外围设备信号线中的屏蔽线进行替代。

4.2 滤波

滤波器设备的结构属于网络结构，其主要的构成部分包括了分布参数对应电容、电阻以及电感，可以将滤波器用到对中频、低频电气干扰加以抑制的工作中。该设备能有效归类和识别信号频率，因此，能通过的频率仅仅属于滤波器自身允许范围中的对应频率，这便能有效地将电气干扰排除掉。有关人员需要明确，能否选择最合适的滤波器将直接影响到排除干扰的最终成效。对常用1r滤波器、T滤波器、L滤波器以及C滤波器而言，一部分滤波器能有效将高频纹波滤除掉，一部分滤波器能有效将低频纹波滤除掉。有关人员在对滤波器进行选择的时候，应当优先对干扰仪器加以使用，以便得到干扰波幅值以及干扰源频谱等，随后针对性地进行筛选。需要明确的是，如果机械电子设备的电源为直流电源，便应当将并联电容安装于电源位置，从而过滤电源位置出现的高频纹波。

4.3 接地

合理接地能确保设备运行的安全以及稳定性。这种抗干扰技术除了可以使电子设备受到的影响被有效规避，也可以防止设备受到偶发电压的冲击伤害。这种抗干扰体系包括了保护地、屏蔽地以及交流地等，倘若此类体系较为混乱，除了会使设备日常工作受到影响，更会使机械电子设备稳定性、安全性受到严重威胁。此类设备包括的地线主要有3条。

1)一条与机壳连接，其需要连接于交流电源对应地线。

2)一条连接继电器以及电动机等设备，其被称为“噪声地线”。

3)一条连接数字接收器以及信号设备，其被称为“信号地线”。

当运用交流电源为机械电子设备供电时，若想规避因为公共地线不均匀的电位所形成的干扰源，需要有效连接电源地线以及保护地线。

4.4 屏蔽

此项抗干扰技术属于应用最为普遍的一项技术，其主要是借助导电性较为良好的金属材料对全封闭的壳体进行制作，此类壳体能对电子设备中电磁能量加以限制，从而避免此类能量越到规定区域的外部。与此同时，此类壳体也能被用到对外部电磁能量的进入加以阻止。当前的屏蔽技术已经发展得较为良好、完善，主要包括的屏蔽技术如下。

1)双层屏蔽，此类技术多被应用于高电路灵敏度以及强干扰电场中。

2)静电屏蔽，此类技术重在使屏蔽体的单端进行接地。

应用上述屏蔽技术的时候，有关人员应该关注到，外屏蔽层以及内屏蔽层间只可以有一个连接点，同时二者间距应该拉大，避免降低屏蔽效果。

3)包扎屏蔽、编织屏蔽以及金属皮屏蔽多适用于传输信号的状况下。可以对这三类技术进行组合应用或者单独应用，其也具备各自适用的情形，其中:包扎屏蔽与金属皮屏蔽主要会被用到对射频类信号进行屏蔽;而编织屏蔽主要会被应用到对低频信号进行屏蔽。

4)金属网屏蔽，此类技术多被应用于屏蔽高灵敏度接收电子设备受到的空间电磁波干扰，其效果明显。

5 结束语

在信息化时代，先进的机械电子设备，对社会发展起到了重要的促进作用，特别是对各大企业而言，其不仅能提升其生产力以及生产效率，更有助于提高企业经济效益。但是电气干扰将严重影响机械电子设备的稳定运行，有关人员需要结合设备的实际状况，采用最合适、有效的抗干扰技术。

参考文献

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