直流电机的EMC应用案例

随着电气电子技术的发展，家用电器产品日益普及和电子化，广播电视、邮电通讯和计算机网络的日益发达，电磁环境日益复杂和恶化，使得电气电子产品的电磁兼容性(EMC电磁干扰EMI与电磁抗EMS)问题也受到各国政府和生产企业的日益重视。电子、电器产品的电磁兼容性（EMC）是一项非常重要的质量指标，它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性，而且还可能影响到其他设备和系统的正常工作，关系到电磁环境的保护问题。 欧共体政府规定，从1996年1月1起，所有电气电子产品必须通过EMC认证，加贴CE标志后才能在欧共体市场上销售。此举在世界上引起广泛影响，各国政府纷纷采取措施，对电气电子产品的RMC性能实行强制性管理。国际上比较有影响的，例如欧盟89/336/EEC指令（即EMC指令）、美国联邦法典CFR 47/FCC Rules等都对电磁兼容认证提出了明确的要求;EMC是Electro Magnetic Compatibility的缩写，即电磁兼容。

对于由小型永磁直流电机驱动的各类产品，通常只有EMI的问题。EMI可分为传导干扰和辐射干扰:传导干扰是指干扰能量沿着电缆以干扰电压的形式传播;辐射干扰是指干扰能量以电磁波的形式通过空间将其信号藕合(干扰)到另一个电网络。 为限制永磁电机的EMI，必须搞清干扰源才能有效对电磁干扰加以抑制。在由永磁直流电机驱动的各种工业产品中，EMI的来源主要包括: 电机的火花 ;火花使换向区域附近的空气介质电离，在空气中形成带电粒子，形成电磁干扰; 其他非线性器件 整流二极管或晶体管开关的导通和截止的工作特性会产生高频谐波干扰; 过于饱和的磁路也会产生较大的电磁干扰。

直流电机在换向过程中产生的火花，由于其成因复杂，在实际应用中常常难以控制。 表面上，电机生产过程中的各种不良工艺都会加剧运行中的火花，必须加以控制，如换向器表面的精车水平包括圆度、跳动、光洁度，转子的动平衡水平，此外，弹簧的压力以及碳刷的材质都会对火花的大小产生极大的影响。 理论上，火花产生的根源是换向中产生的各种电动势，包括电抗电势及变压器电势，换向片上的片间电压以及转子上的电枢反应等。这其中，电抗电势是最主要的； 换向时，电枢电流在极短的时间内变换方向。一般抑制火花的典型应用就是在电机内部增加EMC元件：压敏电阻或电容、电感组合LC电路等。

在EMC中，LC滤波电路：电容器的等效线路及阻抗幅可有抑制导线上的噪声电流；而差模电感串联的等效线路及阻抗幅频特性为了增加电路的感量以及阻塞噪声电流；而Varistor在电机上并联，当瞬间电压超过某一数值时，Varistor便产生低阻抗，形成超低阻抗通路，电流则通过Varistor导到地(Ground)宣泄掉。当瞬间脉冲结束以后，Varistor自动回复高阻状态，整个回路进入正常电压，这样就有效抑制电机运行的大部分火花电磁干扰。

下列为典型的EMC控制电路、EMC辐射测试场地模式及测试报告：