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一 產(chǎn)品介紹 

 

本產(chǎn)品是一款工業(yè)電動(dòng)水泵，電機(jī)的功率很大，功率在三百瓦以上。產(chǎn)品可以分為四個(gè)部分，電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)、防護(hù)罩以及葉輪。電機(jī)是防水密封的，轉(zhuǎn)速很高，最高可達(dá)一萬轉(zhuǎn)每分鐘，具體產(chǎn)品圖片如下所示：

 

二 問題點(diǎn)排查

 

電磁波是無法捉摸的東西，需要借助電波暗室進(jìn)行測(cè)試摸底，可以幫助我們快速的分析出機(jī)器的電磁干擾點(diǎn)或者噪聲的傳輸途徑。具體的數(shù)據(jù)如下圖所示：

 

圖1：摸底數(shù)據(jù)-垂直方向 

圖2：摸底數(shù)據(jù)-水平方向

問題點(diǎn)分析：

在暗室測(cè)試時(shí)，采用的是暗室的直流源直接供電，因此可以排除電源噪聲，鎖定問題是電機(jī)噪聲引起；電機(jī)噪聲是電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)換向過程中，碳刷在不斷的拉電弧，電弧產(chǎn)生高頻噪聲；高頻噪聲通過電機(jī)引線及外殼縫隙往外輻射。

 

三 整改對(duì)策

 

（一）客戶采用解決方案

客戶采用傳統(tǒng)整改對(duì)策，在正負(fù)電源線上串上2個(gè)棒狀電感（3uH），又在電源線之間并聯(lián)了2個(gè)X電容（2.2nF），和2個(gè)Y電容（2.2nF）。

 

 

分析：

在電源線之間加上棒狀電感可以吸收消耗掉線束上的差模噪聲；X電容的作用是通過減少差模噪聲的流轉(zhuǎn)回路，從而減少差模噪聲的輻射。Y電容是與地相連，也是通過減少共模噪聲的流轉(zhuǎn)回路來減少共模噪聲的輻射。具體如下圖所示：

 

 

實(shí)際效果如下：

圖3：常規(guī)方式-垂直方向

 

圖4：常規(guī)方式-水平方向

 

通過數(shù)據(jù)可以看出效果不太理想，在水平方向測(cè)試QP值可以通過測(cè)試，但是垂直方向仍舊超標(biāo)不少。

分析原因：

（1）電容器件參數(shù)不對(duì)；

（2）對(duì)于共模噪聲，用Y電容的效果不如用共模電感。

 

（二）改進(jìn)整改對(duì)策

1.增加共模電感

針對(duì)垂直方向的低頻段，使用共模電感（TLDCM1211-2-701TF）串聯(lián)在電源線上，效果如下：

 

圖5：加共模-垂直方向

2.增加BDL濾波器

在電源線之間加上BDL濾波器，效果如下：

 

 

圖6：加BDL濾波器-垂直方向

 

 

圖7：加BDL濾波器-水平方向

 

分析測(cè)試數(shù)據(jù)可知，BDL濾波器對(duì)此水泵的噪聲濾除效果還是挺不錯(cuò)的，相當(dāng)于常規(guī)手段的加電容電感的效果綜合。此整改措施針對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的EMI濾波效果很好。

 

（1）BDL對(duì)比傳統(tǒng)方法的優(yōu)點(diǎn)

a.濾波效果好，濾波頻段寬，方案成本低；

b.單顆器件代替多種不同參數(shù)器件組合，減少研發(fā)時(shí)間；

c.貼片工藝，減少人工焊接成本，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率；

d.定制化PCB，操作簡(jiǎn)單有效，可取代復(fù)雜的屏蔽和磁環(huán)工藝！

 

（2）BDL濾波器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖8：BDL濾波器的結(jié)構(gòu)

 

四 總結(jié)

 

在整改的過程中，可以通過借助電波暗室、頻譜儀、示波器等工具設(shè)備幫助我們快速的確定問題點(diǎn)。針對(duì)較復(fù)雜的機(jī)器，還要進(jìn)行模塊化的問題分析，這些設(shè)備工具是必不可少的。只有確定了問題點(diǎn)，才能快速的做出相應(yīng)對(duì)策，給出解決方案。