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    如何消除直流電機的噪音?

    瀏覽次數:11 分類:企業新聞 分類:行業新聞

    直流電機通過換向器電刷來連通電源,當電流流過線圈時,磁場產生力,而力使直流電機轉動產生轉矩,有刷直流電機的速度通過改變工作電壓或磁場強度來實現,有刷電機往往會產生大量噪聲(聲音和電氣噪聲)。如果未隔離或屏蔽這些噪聲,電氣噪聲會干擾電機電路,從而導致電機運行不穩定。直流電機產生的電噪聲可分為兩類:電磁干擾和電噪聲。電磁輻射很難診斷,一旦檢測到問題,很難與其他噪聲源區分開,射頻干擾或電磁輻射干擾是由于電磁感應或從外部源發出的電磁輻射,電噪聲可能會影響電路的有效性,這些噪音可導致機器的簡單退化。

    電機運行時,在電刷和換向器之間偶爾會產生火花, 火花是產生電氣噪音的原因之一,特別是當電機啟動時,相對較高的電流會流入繞組, 較高的電流通常會導致較高的噪聲。電刷在換向器表面上保持不穩定,電機的輸入比預期的要高得多時,也會發生類似的噪聲。其他因素包括在換向器表面上形成的絕緣,也會導致電流不穩定。

    電磁輻射干擾會耦合到電機的電路部分,導致電機電路故障和性能下降,電磁干擾的水平取決于各種因素,如電機的類型(有刷或無刷),驅動波形和負載。通常,有刷電機會比無刷電機產生更多的電磁干擾,無論哪種類型,電機的設計都會極大地影響電磁泄漏,小型有刷電機有時會產生較大的射頻干擾,大多采用簡單的LC低通濾波器和金屬外殼。

    電源的另一個噪聲源是電源,由于電源的內部電阻不為零,在每個旋轉周期內,不恒定的電機電流會轉化為電源端子上的電壓紋波,直流電機會在高轉速運行過程中產生噪音。為了減少電磁干擾,電機盡可能放置在遠離敏感電路的地方。電機的金屬外殼通??商峁┳銐虻钠帘文芰?,以減少空中電磁干擾,但是額外的金屬外殼應提供更好的降低電磁能力。

    電機產生的電磁信號也可以耦合到電路中,形成所謂的共模干擾,此類干擾無法通過屏蔽消除,可以通過簡單的LC低通濾波器有效地降低。為了進一步降低電噪聲,需要在電源處濾波。通常在電源端子兩端增加一個較大的電容器(例如1000uF及以上)來完成的,以降低電源的有效電阻,從而改善瞬態響應,采用濾波-平波電路圖(見下圖)來完成過流,過壓,LC濾波。

    電容和電感一般會對稱出現電路中,以保證電路的平衡,構成LC低通濾波器,抑制碳刷產生的傳導噪聲。電容主要抑制由碳刷隨機斷開產生的尖峰電壓,同時電容有較好的濾波功能,電容的安裝一般與地線相連。電感主要防止碳刷與換向器銅片間隙電流的突然變化,接地可以增加LC濾波器的設計性能和濾波效果。兩個電感和兩個電容構成了對稱的LC濾波功能,電容主要來消除碳刷產生的尖峰電壓,PTC用來消除溫度過高和電流浪涌過大對電機電路的的沖擊。

    結論

    為了降低電磁干擾水平,應將電機放置在盡可能遠離敏感電路的地方以減少干擾,還應提供額外的金屬外殼。為了在共模干擾的情況下抑制電磁干擾,內置簡單的LC低通濾波器。通過將電機與簡單的速度控制器連接在一起,也可以消除其他電氣噪聲, 高階LC濾波器可以進一步提高噪聲過濾性能。

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