关于机械电子设备电气干扰排除措施

关于机械电子设备电气干扰排除措施

侯卫超

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摘要：在机械电子设备运行中会出现各种各样的干扰，在这些干扰中，电气干扰最为常见，其广泛存在于遥控器和传感器的使用过程中，这常使技术人员感到困惑。基于此，文章针对机械电子设备中电气干扰成因及传播途径进行了分析，也给出了相应的排除措施，以供参考。

  关键词：机械电子设备；电气干扰；抗干扰措施

        1机械电子设备中电气干扰成因及传播途径

        1.1电源干扰

        电源干扰产生的具体形式各式各样，而且存在较大的变化性。在理论上来讲，这种干扰主要分为两种类型，即共模干扰和差模干扰。共模干扰也被称之为共态干扰，其主要是受电源输入线与大地间的电压差异影响。差模干扰则被称之为正态干扰、串模干扰，主要发生在相同电源路上。共模干扰和差模干扰之间会相互转换，所以两者分区分并不十分明确，只是大概对电源干扰的影响进行分析。

1.2电磁干扰

        在混合电磁的环境下，机械电子设备所承受的，根本不能保证系统运行稳定性的干扰。一般来说，电磁干扰主要包含两种形式，即传导与辐射。其中，辐射干扰就是通过电磁波辐射，传播干扰信号。而传导干扰就是通过公共阻抗，传播干扰信号。辐射干扰和传导干扰之间也有导线相互转换的可能性。

1.3非线性谐波

        在机械电子设备中，整流器就是一种其自身所携带的工作电路，在机械电子设备运转时，整流器会形成非线性谐波，其频次相对较高，而且是向外散射，能够在很大程度上，给电子设备周围电气、电路设备形成电磁干扰。在电网中，每个负载组件，都会受此影响出现电源功率指数变化。而且，这些组件还会发出物理干扰，以此导致异步电机内部金属零件被严重磨损，扩大噪音，并直接造成异步电机运转的稳定性有所下降。甚至还会促使机器产生过大的振动幅度，导致机器的机身温度明显上升，从而最终缩短异步电机的使用寿命。

1.4干扰的传播途径

        电气干扰的传播途径各式各样，其中，电源干扰主要是以导线为载体进行传播，在导体的介质作用下，感染源能力产生消耗。虽然干扰信号是经过导线进行传播，但是，在此过程中，导线所起的作用就是发射天线，其会对周围空间产生干扰辐射，以此对周围电子设备形成干扰，这同时也是干扰源的作用途径。而电磁干扰主要是通过金属导线和空间场进行传播。空间场是最主要的方式，利用其作为平台，构成电磁场，干扰信号在磁场内通过波形，朝向电子设备周围空间进行传输。

2排除机械电子设备中电气干扰的主要措施

2.1滤波器与电气隔离抗干扰

2.1.1滤波器抗干扰

        滤波器属于网络结构类型的设备，电容、电阻等是其组成要素，在抑制低频、中频的干扰方面有着重要作用。滤波器能够准确识别机械电子设备运行过程中的信号频率，对其进行合理化归类，只允许在规定范围内的频率顺利通过，可以在无形中排机械电子设备电气干扰。在实际应用过程中，电气干扰排除效果和滤波器合理化选择有着密不可分的联系。滤波器类型并不单一，比如C型滤波器、T型滤波器有着不同的功能作用。在采用滤波器抗干扰方法中，滤波器合理选择至关重要，可以在干扰仪器作用下，明确机械电子设备应用中电气干扰源频谱，包括干扰波具体幅值，结合机械电子设备工作原理、功能作用等，科学选择滤波器，促使机械电子设备应用中产生的低频纹波、高频纹波在适宜的滤波器作用下顺利滤除，最大化提高滤波器在机械电子设备应用中的抗干扰效果，促使机械电子设备处于稳定运行中。对于使用直流电源的各类机械电子设备来说，在利用滤波器抗干扰过程中，可以将并联电容安装到电源合理位置，及时滤除电源位置产生的高频波纹，避免出现电气干扰问题。

2.1.2电气隔离抗干扰

        在机械电子设备运行过程中，导线是电气干扰源传输的关键性路径之一，根据导线类型的不同，可以对传输路径进一步划分，比如电源线传输、控制线传输要以导线类型为基点，深入剖析电气干扰产生原因，巧用电气隔离干扰方法。在电气隔离抗干扰过程中，脉冲变压器、光电器件可以合理化作用其中，科学隔离机械电子设备以及相关导线，避免机械电子设备运行中受到电气干扰。如果是模拟输入信号干扰，可以将隔离放大器应用其中，借助其优势作用，对机械电子设备运行中的主回路、输入回路进行规范化处理，确保模拟输入信号被有效隔离。同时，变压器、光电耦合都可以作用到电气隔离抗干扰过程中，对机械电子设备运行中产生的输入信号进行科学耦合处理，有效控制电气干扰，更好地发挥机械电子设备功能作用。

2.2屏蔽抗干扰

        在机械电子设备电气干扰排除方面，屏蔽技术应用频繁，是根据机械电子设备性质特征，科学设计封闭的壳体，可以避免机械电子设备运行中受到外界干扰，顺利抑制电气干扰[2]。屏蔽抗干扰方法并不单一，比如静电屏蔽方法、双层屏蔽方法。在抗电气干扰过程中，相关人员需要根据实际情况，灵活应用屏蔽抗干扰方法，及时将机械电子设备运行中产生的干扰信号控制较小磁阻的屏蔽体内部，顺利提升抗电气干扰效果。在抗电气干扰中，相关人员可以利用高导磁材料，设置合理化的复合屏蔽电缆，将其巧用到运行的机械电子设备中，层层消耗产生的电气干扰信号，促使最终传输到机械电子设备中的电气干扰信号较弱，不会影响机械电子设备的稳定运行。

2.3接地抗干扰

        在机械电子设备电气干扰消除方面，接地抗干扰是有效手段之一，可以及时控制干扰源、干扰路径，最大化降低电气干扰的发生率，促使投入到使用的机械电子设备处于高效运行中[3]。在具体化应用中，相关人员需要根据机械电子设备运行现状，规范化应用接地抗干扰措施，借助电容耦合方法，实现交流接地，防止机械电子设备运行中交流信号、直流信号二者相互干扰，合理化控制电气干扰源，提升机械电子设备运行性能。如果机械电子设备应用过程中供电电源为交流电源，相关人员需要合理连接保护地线、电源地线，防止因公共地线电位出现电气干扰源，充分发挥接地抗干扰优势作用，解决机械电子设备电气干扰问题。

2.4其他措施

        （1）机械电子设备的种类繁多，应用范围十分广泛，其质量也在逐渐改善与优化，但是电气干扰根本不能避免。在进行电子设备安装的时候，还需要做到科学合理布局，选取最佳位置，与磁场、静电较强的位置要保持安全距离，保证周围环境的安全性，不存在过多的干扰。与干扰源保持一定距离，所承受的辐射也会大大减少，不仅如此，导线不断缩短，辐射也会随着明显衰减。所以，可以根据具体要求，适当缩短导线，促使辐射下降。选择与之相适应的信号传递方法，能够有效提升机械电子设备的抗干扰能力。

        （2）光纤具有其自身的独特优势，主要是进行信号传递，容量比较大，而且传输的速度也非常快，抗干扰性能良好。在现代化社会中，数字信号和电平信号传输较多，利用光纤进行传播，抗干扰能力更加强大，而且具有良好的经济性。同时，还可以通过利用绞线，对节距进行绞扭，并将信号线进行划分，分成小回路，在双绞线绞扭处于一致的状态下，小回路方向则应与之相反，其中的电气干扰也会相互抵消。而在绞线上增加屏蔽，那么就会明显提高其抗干扰能力。

3结束语

        电气干扰主要通过电和磁造成干扰，在机械电子设备中较为常见，一旦设备受到干扰，轻则影响正常运行，重则设备损坏，甚至会造成人员伤亡事故，必须予以重视，尽可能地把所有干扰都排除掉。但至于如何降低或限制干扰，对技术要求很高，需根据具体的情况分析干扰源、传输途径，并选择相应的方法。

参考文献：

[1]侯大鹏.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].电脑知识与技术，2018，14(5)：239-240.

[2]于立，李明泽.机电机械设备安装中存在的隐患及解决方法[J].南方农机，2018，49(9)：189.