家电类换向器直流电动机电磁干扰抑制方法
2019-08-09 11:18:07 点击：
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引言
家用电动类器具的电动机可分为两大类，即换向器式和感应式。换向器式直流电动机带有换向器和电刷，在转子高速旋转时，电刷不断地接通和断开，电刷和转子间电弧产生的电磁干扰尤为严重；电动机为感性负载，当切换负载的供电电源时会产生高反向电压。电弧骚扰和高反向电压均具有频谱宽、谐波丰富的特点，这些频率范围覆盖了广播、通讯等电子设备的正常工作频率，使设备无法正常工作。若不进行EMC防护处理，绝大部分带有换向式电机的家用电动器具无法满足各国关于EMC强制认证的限值标准。
1换向器式直流电动机电磁干扰形成机理
1.1感性负载瞬变干扰
换向器式直流电动机属于感性负载，其线圈在开路瞬间会成为一种宽频谱、高能量的瞬变干扰源，图1（a）是感性负载模拟等效图，R是电感L的等效直流电阻，Cp是电路间的等效分布电容。
当继电器触点K打开时，原负载上的电流IL被突然中断，同时在电感两端产生反向瞬变电压UL，其峰值可达到正常状态直流电压UＤＣ的几十倍，并向线路的分布电容Cp充电，形成串联振荡电路。这种瞬变过电压多以高幅值的负脉冲和随后的低幅值正脉冲出现，如图1（b）所示,其最高峰值可达-300V，持续时间达到300ms，它不但具有浪涌性质，而且具有丰富的谐波，可能引起电子控制系统的逻辑错误，甚至导致部分敏感器件损坏。
1.2触点放电干扰
图2是串激式直流电动机触点干扰源的模拟电路，K是电刷与整流子之间的触点。电动机旋转时，K不断地接通和断开，电机绕组中的电流断续变化，从而产生瞬变电流和电压Ust。此瞬变电压Ust反作用于电源支路，在电源引线电感Lp和电容Cp上形成陡峭的高频振荡冲击电流Ilp和Ucp。此脉冲电压峰值可高达上千伏，衰减振荡不但产生辐射骚扰，同时可通过电源线或信号线对其他电路产生传导骚扰。