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电磁兼容试验报告

电磁兼容试验报告

电磁兼容试验报告范文第1篇

【关键词】智能电表;射频;电磁;传导骚扰抗挠度试验

智能电表的设计主要包括现代电子、单片机以及通讯技术,因此,电磁干扰会引起智能电表的性能下降或出现其他故障。智能电表的组成部分包括计量芯片、通讯芯片、微处理器、晶振电路、开关电源等,若芯片布局不合理、开关电源质量不合格、晶振稳定性差等情况都会影响智能电表与电磁的兼容性[1]。本次研究采用通过射频场感应的传导骚扰抗挠度试验,检测电磁场对智能电表的影响。

1.射频场感应的传导骚扰抗挠度试验

1.1 试验要求和仪器

按照据GB/T17215.211-2006[2]和GB/T 17626.6-2008的相关测量设备的要求和方法进行电磁兼容试验,智能电表的射频传导抗挠度试验的要求主要包括电流回路连通基本电流和额定电流,电压回路加入基本电压和额定电压,频率和电压参数分别设置成150kHz~80MHz、10V,智能电表的误差值在试验中不可高于极限值,试验过程中电能表误差该变量不应超过极限值。根据图1所示,试验仪器包括射频信号发生器(瑞士SCHAFENR的NSG4070),输出电压和频率的范围控制在1~30V、9kHz~1GMHz;电能表检验装置(郑州EMC303)的电流和电压范围分别控制在0.1~60A、57.7~380V;耦合去耦网络(瑞士SCHAFENR的CDN-M016),频率范围设置为150kHz~230MHz。

1.2 测量方法

测量实验室的相对湿度和温度,需符合电能表与内容分发网络(CDN)之间连接电缆距离和水平距离的标准,从而确保150Ω共模阻抗系统的稳定性。射频传导抗挠度试验前主要进行校准。校准目标主要是针对实验中所需的电磁兼容设备,从而确保试验的可靠度和准确度。校准过程中通过主机将骚扰信号输出,并在耦合去耦网络CDN加入后形成后回路返回主机,将负载电阻与CND两侧相互连接,同时也将6dB衰减器连接入试验中,设置参数(耦合方式、电压水平、扫频模式、功放选择、步长、起止频率、调制方式、驻留时间、深度、频率等)后,再进行系统校对。在测试电能表抗挠度过程中,连接所有相关的被测设备,在有射频和无射频传导骚扰信号情况下分别记录电能标的误差值,根据误差值推算其变化量,同时观察被测设备是否符合试验标准。

2.试验中存在的问题对智能电表的影响

2.1 无法实现自动化的测量

在实验过程中整个测量仪器与电源必须分别控制,且无法实现自动化的测量过程。现阶段,大部分的电磁兼容设备均从国外进口,而大部分的电能表检测装置都是国内生产,因此在试验过程中,电能表检测装置无法对电磁兼容试验系统的校准及测试和设备骚扰信号的施加进行控制,智能对电流量和电压量的输出和误差进行控制,实验中大多数操作都需手动才可完成,包括自动记录和采集误差、自动生成实验报告等,且可操作性相对较低,对工作效率产生很大影响,从而影响实验结果的准确性,从而导致智能电表测量数据出现误差。解决这项问题主要从自动测试软件着手,开发一套可通用的自动测试软件,则可提高工作效率,加大实验的准确度。

2.2 试验对电磁环境的要求

在实验过程中,周围电磁环境必须要符合实验要求,否则影响试验结果的准确性,降低智能电表的使用效率。如果辐射能量高于允许电平的参数值,则测试场地需在屏蔽室进行。根据相关文献记载,实验场强距离若超出电能表0.15m则为超标,若为0.5m也符合试验要求[2]。但是,绝大多数的实验室对于场强的安全防护都不重视,这对实验人员的身体健康会造成不利影响。在电磁兼容屏蔽室中进行射频传导抗挠度试验的准确性较高,屏蔽室呈六面体,面积较大,且其地板、天花板和四壁的制造材料均为金属物质,如钢板、铜网、铜箔等[3]。因为金属板或金属网可吸收消耗射入的电磁波,并可板中反射和界面反射电磁波,因此屏蔽室内具有很强的屏蔽效果。若将实验中的仪器设备放在屏蔽室中,试验人员在屏蔽室外观察仪器的操作和记录测量结果,这种条件下才能准确屏蔽干扰。

3.结语

伴随着我国科技的进步和社会的发展,智能电网的建设也在不断完善当中,智能电表的应用越来越广泛,因此突出了电磁兼容项目的重要性。本文通过对射频传导抗挠度进行试验分析,并对试验中存在无法实现自动化测量、传导抗挠度不确定度、试验对周围电磁环境的要求等问题进行探讨。了解到磁兼容试验室的建设仍需不断完善,操作人员的专业技术水平也需不断加强,才能推进智能电表的发展。

参考文献

[1]丁涛,何志强,刘忠等.智能电表射频场感应的传导骚扰抗挠度试验研究[J].电测与仪表,2013(5):52-55.

电磁兼容试验报告范文第2篇

Abstract: In order to design computer to control leakage current meter, connection of RS232 communication is established. But it is found that there is interference in the electromagnetic compatibility test, therefore, the comparison of the wired and wireless communication between host computer and leakage current meter is carried out. The communication capability evaluation from the view of anti-disturbance is designed to evaluate the anti-interference test platform of intelligent leak current instrument set up at the present stage, so as to ensure the reliability of the communication between host computer and leakage current meter.

关键词: 电磁干扰;无线通讯;群脉冲

Key words: electromagnetic interference;wireless communication;group pulse

中图分类号:O441.3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)19-0125-04

0 引言

随着现代科学技术的不断发展,电力电子设备得到了广泛应用,与此同时,电磁干扰问题也引起了人们的关注。因此很多国家纷纷制定了一系列的电磁兼容认证与测试标准[1-4],要求进入市场的电力电子产品必须通过相关标准测试,如此可最大限度杜绝电磁干扰问题的发生。

我国关于电磁兼容性问题的研究起步较晚,直到上世纪六十年代该问题才逐渐在我国引起了关注。我国最早对电磁兼容性问题展开研究的是上海电器科学研究所,于1962年该研究所就开始进行无线电干扰的测量和船用电机电器无线电干扰标准的制定工作。在此之前我国对于电磁兼容性知之甚少,所以几乎所有的舰船都没有提出抗电磁干扰的要求,导致很多舰船设备相互干扰,无法真正发挥作用和优势,影响和降低了其通讯、探测、导航能力,因此有必要建立了电磁兼容试验研究室。[5-6]

本课题主要研究泄漏电流仪与计算机通讯时电磁干扰的影响问题,通过进行泄漏电流与计算机有线和无线通讯设计,进而对通讯时的防群脉冲干扰进行测试和分析。

1 泄漏电流仪简介

泄漏电流仪是按照IEC、ISO、BS、UL、JIS等国际国内的安全标准要求而设计的。泄露输出电压0-250V连续可调,输出功率为500VA,适合各种家用电器、电源、电机、医疗、化工、电子仪器、仪表、整机等,以及强电系统的泄露电流的测试,同时也是科研实验室、技术监督部门不可缺少的泄漏电流试验设备。

CS5505型泄漏电流仪为智能型耐压测试仪,它采用CPU控制技术、VFD显示屏,能实时显示泄露电流值和测试电压值。CS5505型泄露电流测试仪的测试网络符合GB4706.1-2005(IEC335-1:1999)要求,采用真有效AC-DC转换,可根据不同安全标准以及用户的不同需求连续任意设置泄漏电流报警值。在测试方面精度高,测试时间精度提高到±1%以上,而且测试范围提高到999秒功能更加丰富实用。设置的各项参数本机可自动保存,不会因为关机或者掉电而丢失,开机后,不需要进行新的设置。本机配有“RS232C”接口,可与PC机组成测试系统,进行质量统计、分析、报表打印等作业。

2 RS232有线通讯、Zigbee无线通讯的介绍

2.1 RS232有线通讯介绍

RS232标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会,RS(Recommend Standard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改。[7]RS232接口是个人计算机上的通讯接口之一,由电子工业协会(EIA)所制定的异步传输标准接口。通常RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现,一般个人计算机上会有两组RS-232接口,分别称为COM1和COM2。

2.2 Zigbee无线通讯介绍

ZigBee 名字来源于“蜜蜂”的通信方式,“蜜蜂”之间通过跳“ZigZag”舞蹈来相互交流信息,以便共享食物源的方向、距离和位置等信息。其标准由ZigBee Alliance与IEEE 802.15.4的任务小组来共同制订。其中实体层、M A C层、数据链接层,以及传输过程中的资料加密机制等发展由IEEE所主导,ZigBee联盟负责高层应用、测试和市场推广等工作。[8]

ZigBee技术的抗干扰特性主要是指抗同频干扰,即来自共用相同频段的其他技术的干扰,对于同频干扰抵御能力的强弱直接影响到设备的性能。ZigBee在2.4GHz频段内具备强抗干扰能力,这将能够可靠地与WiFi、蓝牙、WirelessUSB以及家用的微波炉、无线电话互不干扰。

3 群脉冲抗扰度试验介绍

3.1 群脉冲发生器的工作原理

电快速瞬变脉冲群试验的目的是验证电子设备机械开关对电感性负载切换、继电器触点弹跳、高压开关切换等引起的瞬时扰动的抗干扰能力[9]。这种试验方法是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。容易出现问题的场合有电力设备或监控电网的设备、使用在工业自动化上面的设备、医疗监护等检测微弱信号设备。

电快速瞬变(EFT),脉冲群持续时间为15ms,脉冲群间隔为300ms,单脉冲宽度为50ns,脉冲上升沿5ns,脉冲重复率为2.5kHz。开关断开电感负载时产生反电势。反电势向寄生电容充电,随着充电电压的升高,开关断开处要出现击穿现象,共用此电源的其它电路或装置就要受到该脉冲电压的影响,这就是EFT形成的原因。

EFT的特点是脉冲成群出现,重复频率高,单个脉冲的上升时间短暂、能量较小,一般不会造成设备本身的损坏,但脉冲群会对装置中半导体器件结电容充电,当结电容上的能量累积到一定程度,便会引起装置的误动作。对地电容是EFT的一个主要传播途径,属共模干扰,是EMC抗扰性试验中容易出现问题的一个项目。EFT电压的大小取决于负载电路的电感、负载断开速度和介质的耐受能力。

3.2 群脉冲试验的条件配置

3.2.1 接地参考平面

接地参考平面应该为一块最小厚度为0.25mm的金属板(铜或铝),也可以使用其他的金属材料,但它们的最小厚度应为0.65mm。接地平面最小尺寸为1m×1m,实际尺寸与EUT大小有关。

3.2.2 耦合装置

EMS61000-4智能型群脉冲发生器内置的单相耦合/去耦网络或EFTC-2群脉冲电容耦合夹。

3.2.3 试验条件

①EUT(受试设备)应放置在接地参考平面上, 并用厚度为0.1m±0.01m的绝缘支座与之隔开;②接地平面至少应比EUT的四周伸出0.1m并与保护接地相连接,除了位于EUT下方接地平面外,EUT和所有其它导电性结构(例如屏蔽室的墙壁)之间的最小距离大于0.5m;③试验设有接地电缆,与接地参考平面和所有接头的连接应保证电感量最小;④在耦合装置和EUT之间的信号线和电源线的长度应为0.5m±0.05m。如果设备的电源电缆的长度超过0.5m,那么超过的部分应折叠在一起并放置在接地参考平面上方0.1m处,EUT和耦合装置之间的距离应保持在0.5m±0.05m。台式设备信号线抗干扰性型式试验的配置如图1所示。

3.3 群脉冲试验的参数要求

本课题选用EMS61000-4 智能型群脉冲发生器,表1为群脉冲发生器特性参数要求,试验中选择的参数为试验电压1kV,频率100kHz,脉冲持续时间0.75ms。

4 测试系统组成与实现

4.1 测试硬件部分

4.1.1 无线通讯设备――Zigbee

通过对常见的无线通讯设备蓝牙、WiFi、Zigbee之间的综合比较。从使用成本,整体性能和维护成本上考虑,实际选择Zigbee通讯模块作为实际上位机与测试设备之间的无线通讯模块。

ZigBee技术的抗干扰特性主要是指抗同频干扰,即来自共用相同频段的其它技术的干扰,对于同频干扰抵御能力的强弱直接影响到设备的性能。ZigBee在2.4GHz频段内具备强抗干扰能力,这意味着能够可靠地与WiFi、蓝牙、WirelessUSB以及家用的微波炉、无线电话共存。

4.1.2 有线通讯设备――RS232

考虑到实际操作时上位机与测试设备一对一操作简便,以及后续实际推广过程中,与其它有线通讯相替换的可行性。实际研究过程中,选择较基础简单的RS232总线进行通讯。

遵循RS232标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,其接口是个人计算机上的通讯接口之一通常RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现。

4.2 测试软件部分

本研究采用以VB为手段的人机交互界面创建,具有窗体可视化,后续数据库调用便捷,开发周期短,程序操作度高、安全性强等诸多优点。本系统软件主要包括:测试登入界面的创建,测试方案的选用,测试过程受控性的实时记录与监控,测试数据以及相关结果的录入与保存。

图2为主程序流程图。在用户登入界面成功转至主测试界面后,软件自行进行相关初始化与建立通讯。通过用户选择相关测试参数后,开始测试,界面通过可视化图形的变化对测试过程进行监控,通过对实时数据折线图的观察,进行实际测试状态的直观了解。其后,通过实时数据的数据存入,建立完善的数据库体系,便于后期的数据调用和研究。

图3为用户交互界面。主界面为用户提供方案选择的同时,实时录入现场数据,监控现场状态。辅以测试数据的导出,系统参数的设计等功能,使测试系统更具人性化。

5 测试数据与测试结果的比较与研究

5.1 有线通讯测试结果

5.1.1 有线通讯测试(未干扰)

将PC与泄漏电流仪用RS232有线通讯线连接,试验结果如表2。

将其绘制成折线图,如图4所示。

图4中所示泄漏电流值均在0.1左右波动,测试数据较稳定。

5.1.2 有线通讯测试(加干扰)

将群脉冲发生器的脉冲信号通过耦合夹传递到RS232有线通讯线中,观察其对有线通讯干扰的影响,得到如表3所示数据。

绘制折线图得到如图5所示结果。

从图5中可以看出:8s、16s、17s、20s时泄漏电流超出阈值,即泄漏电流数据超出安全电流值,可以看出干扰对通讯影响较大。

5.2 无线通讯测试(加干扰)

将Zigbee模块连接至PC和泄漏电流仪,设置通讯参数,同时施加群脉冲干扰,测试结果如表4所示。

将其绘制成折线图,如图6所示。

如图所示,加干扰的无线通讯测试对比未加干扰有线通讯,数据有所波动,但均在阈值以下。

脉冲群试验是利用干扰对线路结电容充电,当其能量积累到一定程度,就可能引起线路(乃至系统)出错。因此线路出错有个过程,而且有一定偶然性,不能保证间隔多少时间必定出错,特别是当试验电压接近临界值时,故试验中群脉冲耦合到通讯线路中对通讯系统的干扰是杂乱的,与未加干扰的系统测试相比有明显的差异。从试验中可以看出无线通讯的稳定性明显优于有线通讯,其原因是收到群脉冲辐射干扰时,有线通讯会将脉冲信号直接耦合到通讯线。

6 结论

本文运用VB编写了一套泄漏电流仪的自动通讯软件,并在此基础上,施加群脉冲干扰试验,比较有线通讯与无线通讯的稳定性。主要内容如下:

①结合实际测试流程,在比较各软件开发平台的优劣后,选择利用VB进行上位机控制软件的编写。在完成测试系统基本功能的前提下,对操作者的使用需求进行分析,为上位机软件增加辅助功能模块,如信息采集与保存、测试结果报告生成和系统设置等。

②以通讯抗干扰为目标,提出利用ZigBee通讯技术,并分析了系统主要模块,对各模块中的主要芯片进行了分析与选型。完成各个模块设计的同时,对模块电路从元器件选择到PCB板的布置进行了抗干扰设计,提高ZigBee模块的电磁兼容性。

参考文献:

[1]GJB 151A-1997,军用设备和分系统敏感度要求[S].

[2]GJB 152A-1997,军用设备和分系统敏感度测量[S].

[3]GB6833.1-1986,电子测量仪器电磁兼容性试验规范总则[S].

[4]GB/T6113.1-1995,无线电干扰和抗扰度测量设备规范[S].

[5]朱立文.国内外电磁兼容发展动态[J].电子质量,2003(7).

[6]赖祖武.电磁干扰防护与电磁兼容[M].北京:原子能出版社,1993.

[7]林卓然.VB语言程序设计[M].北京:电子工业出版社,2012.

电磁兼容试验报告范文第3篇

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电磁兼容试验报告范文第4篇

关键词:潜用雷达;电磁兼容性;电磁干扰;抗干扰能力;电磁环境 文献标识码:A

中图分类号:TN957 文章编号:1009-2374(2016)26-0005-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.003

1 概述

潜用雷达工作时,既要面临舱内、外复杂的电磁环境,还要面临设备本身的噪声干扰。为了使装艇电子设备更好地满足电磁兼容性的设计要求,潜用雷达在按GJBl51A-1997、HJB34A-2007要求的基础上,根据总体电磁兼容性能要求进行剪裁和补充,其考核包括CE101、CE102、CS01.1、CS01.2、CS06、CS114、CS116、RE101、RE102、RS101、RS103共11个项目,在设备提交时需有总体认可的检测机构提供的合格的设备电磁兼容性测试报告。

设备设计完成后,一些电磁兼容性超标项目(如CE101、RE102等)解决困难、费用高,而且大多都是补救性的整改措施。因此在雷达的设计过程要考虑内、外两方面的电磁环境,尽可能地减小相互干扰,使雷达具有良好的电磁兼容性。本文在大量实践的基础上,从设计思路上提出了行之有效的电磁干扰抑制措施。

2 潜用雷达电磁兼容性设计目的与依据

电磁兼容性规范和标准不断的发展和完善,电磁兼容性设计已用预先分析、设计、预测代替原来的事后处理,因此雷达设计之初就应对产品的电磁兼容性进行充分的考虑。目的是使设备满足相关电磁兼容标准的规定;能在可预知的电磁环境中正常工作,且无故障或性能下降;减轻复杂电磁环境对人类健康产生的不良影响;产品各个模块之间可以共存,不致引起相互干扰。

电磁兼容设计的依据是电磁干扰三要素(干扰源、耦合途径及敏感部位),因此电磁兼容性设计就是要做好防护敏感设备扰、切断耦合路径、抑制干扰源等方面的设计。潜用雷达需要抑制的电磁干扰源有开关电源的开关回路、交流电机的运行噪声、雷达的射频前端、大功率磁控管等。需要切断的主要耦合途径有共阻抗耦合、传导耦合、感应耦合、辐射耦合等。

3 潜用雷达电磁兼容性设计内容与方法

潜用雷达电磁兼容设计以指标的分配、功能分块设计作为基本方法,将电磁兼容指标逐级分解到各功能模块(包括元件级、PCB级、模块级、分机级、整机级等)在不同级别上进行分级设计,采取相应的防护措施等。

线路原理设计时要考虑线路的合理性与参数的适当性,设计不当时很可能会使线路本身成为干扰源。对电路原理理解透彻,尽量用简洁的电路来实现设计要求。

3.1 器件选用

元器件优选应从电源电压、封装类型、电磁发射、抗扰性等方面着手。

有源器件要研究其电磁兼容性参数,选择输出电压波动性小、电源及地的靠近并多个电源及地线引脚的有源器件,选择有电磁兼容特性、集成度高的逻辑器件。

无源器件要研究其频率特性和分布参数特性。首选表贴元件,因为其寄生参数较小;焊接具有引线的元器件时应尽量缩短器件的引线,以减小元件分布电感的影响;选择有效屏蔽、隔离的输入变压器等。

正确使用抗干扰器件应对不同噪声的特点,电源噪声用隔离变压器等隔离,浪涌电压用二极管和压敏电阻等吸收,一定频段的干扰信号用线路滤波器等滤除。

3.2 PCB电磁兼容性设计

布线布局的不合理是引发干扰的重要因素,PCB电磁兼容性设计需按照布线布局基本原则进行。

3.2.1 印制板的大小对电磁兼容性的影响:尺寸小相邻器件、导线易干扰且不利于散热;尺寸大印制导线增长,抗干扰能力变弱,阻抗上升。应根据需求确定其大小。

3.2.2 多层板的分布源阻抗极低,可以提供屏蔽和避免共阻抗耦合。应优先选用多层板进行PCB设计,在不同层内布置模拟电路和数字电路;电源层需要在地层下方靠近地层;骚扰源安排独立的一层与敏感电路拉开

距离。

3.2.3 为减小差模辐射的环路面积,电源线和地线应尽可能靠近;时钟线、信号线也应靠近地线,走线短而粗,减少环路面积。

3.2.4 为减小寄生耦合相邻布线层走线应采取弯曲走线、斜交或相互垂直的形式;各信号线之间加地线隔开,有利于减少串扰。

3.2.5 按逻辑速度对数字器件进行分组,并相对集中以减小耦合,印制板连接器边缘布置高速逻辑电路、低速逻辑电路远离高速逻辑电路、中速逻辑电路介于两者之间。

3.2.6 输入输出端走线中间应加地线分开,避免平行、相邻,以避免反馈耦合的发生等。

3.2.7 板上和机壳的接地线要短而粗,最好用镀银接线柱。

3.3 屏蔽设计

屏蔽技术就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,用来控制电磁干扰沿着空间传播、抑制磁场、电场和电磁波在两个区域之间的辐射和感应。

机柜屏蔽,按本雷达设计,舱体内的机柜的材料及厚度设计需满足设备电磁兼容性相关要求,导体不能直接穿过屏蔽体,对机柜缝隙、观察显示窗及通风口设计按规范进行。缝隙设计遵循原则:合理设计接触面的重合面积;合理安排机柜螺钉安装密度,减小接触电阻;为减小接触电阻应保持接触面的平整度与清洁;消除缝隙上不接触点可以使用电磁密封衬垫;机柜门缝处采用安装在合适沟槽内的橡胶芯金属编织网衬垫屏蔽或其他屏蔽效能、安装结构符合要求的屏蔽材料,保证机柜门闭合后机柜整体电磁密闭。观察显示窗的设计要求:显示窗应加屏蔽措施,选用具有电磁屏蔽措施的显示屏,安装时注意其与机柜连接的电磁密闭性。通风口设计要求:采用截止波导式蜂窝板通风孔,其优点有工作频带宽、机械强度高、对空气阻力小、风压损失小和工作可靠等。

设备内、外电缆屏蔽设计,机柜中的走线要尽量短;导线可以按传输电平信号的种类分组捆扎,间隔足够的距离,减少它们之间的相互干扰;走线时也要把电源线、控制线、信号线、时钟线等分开;各分机内的工作电流较大的数字电路、时钟源应使用金属屏蔽盒进行全屏蔽;扁平带状线应采用信号与地交互排列的方式来传递信号有利于抑制干扰、大幅提高抗干扰度;有进线和回线的信号应绞合在一起或直接选用双绞线,双绞线两线之间存在的干扰电流大小几乎相等,方向相反,干扰场可以相互抵消减弱;对辐射干扰较大的导线应选用屏蔽线;各机柜内的电源线、时钟线等使用屏蔽线时,要确保连接处不能有过多的或屏蔽不完善的地方;交流电源应使用绞线将相线和零线绞合在一起,能大大减小电源线磁场的发射;合理布局机柜内模块以减少电源线长度;雷达分机间的联接电缆需选有屏蔽层的,其屏蔽层必须对整条电缆在360°范围内覆盖且与机柜连接器360°搭接,电缆屏蔽层和机柜构成一个完整的屏蔽体,屏蔽整个电路。

3.4 滤波器设计

I/O信号滤波需要特别屏蔽的传输信号线应选用截止频率合适的滤波连接器输入输出,确保滤波连接器接地良好,可用专用的电磁密封衬垫与机柜连接。

选用合适的电源滤波器,有相关项目不合格时应对其参数进行调整。

电源滤波器的安装注意事项如下:

3.4.1 选用滤波器时应了解工作频率和所要抑制的干扰频率。采用的滤波器应在宽带范围内对共模干扰、差模干扰均有较大的插入损耗,对所有的乱真信号进行抑制;滤波器应有足够高耐压。当输入电压波动较大时,滤波器应满足额定电压要求;滤波器在额定电流连续工作时温升要低,以保证不降低滤波器中器件的工作性能;滤波器频率特性与设计值在工作时要与它连接的负载或信号源的阻抗数值相符合;选取屏蔽和本体之间电接触良好的滤波器且滤波器的可靠性要高,以满足使用需求和相应的国家标准。

3.4.2 根据干扰的侵入途径确定滤波器安装位置。一个干扰源影响多个敏感设备时,滤波器安装在干扰源一侧;一个敏感设备受多个干扰源影响时,滤波器安装在敏感设备一侧;滤波器两端的输入输出导线之间必须屏蔽、隔离,线要短且不能交叉,防止两者之间的电磁耦合旁路滤波器的作用影响滤波效果。滤波器安装在干扰源一侧时,应尽可能地减少输入与输出间的耦合,抑制传导干扰及辐射干扰;屏蔽滤波器的外壳直接安装在机柜的金属外壳上且两者之间接触良好,可选用焊接、螺帽压紧等搭接方式,以降低连接电阻。

3.5 整机接地系统设计

接线设计是电磁兼容性设计中最为重要的也是难度最大的,通过对整机中电源模块、各分机中电路模块及机柜结构的分析,本设计采用混合单点接地方式(低频电路采用单点接地和高频电路采用多点接地)。既有单点接地避免公共阻抗耦合,又有多点接地使高频电路局部接地良好。该设计满足以下原则:

3.5.1 在电路中,频率在1MHz以下时可以用一点接地,并联单点接地最好;高于10MHz采用“多点接地”的原则就近接地;在1~10MHz之间可用单点接地,也可用多点接地,混合电路区分模拟地和数字地,模拟地与数字地最后在单点用0欧姆接,然后与机壳地相连。

3.5.2 对于机柜来说,将设备地线分成三类(屏蔽地、信号地、电源地)分别与机壳地连接,保证每个地与机壳之间的低阻抗,最后由机壳地引出一金属件接地点与艇体连接。

4 结语

潜用雷达的电磁兼容性设计,在掌握电磁干扰的特性和传播机理的基础上明确干扰源及传播途径,采取有效的保护措施对敏感器件进行保护、减少电磁干扰的危害和提高设备的抗干扰能力。

参考文献

[1] 杨继深.电磁兼容(EMC)技术之产品研发与认证[M].北京:电子工业出版社,2004.

[2] 白同云.电磁兼容设计实践[M].北京:中国电力出版社,2007.

电磁兼容试验报告范文第5篇

关键词:起重机;电气设计;机液一体;强夯机

1 QUY50履带式起重机改前机构组成及主要性能参数

50吨QUY50履带式起重机。由可拓展式专用底盘、回转支撑、转台总成和作业装置组成。整机采用全液压传动、动力由压力油传递,操纵简单省力。

QUY50履带式起重机主要性能:发动机型号:康明斯QSB6.7发动机,额定功率164/2100kW/rp.m,标准功率燃油消耗率235g/kW.h;发动机最大扭矩:945/1500N.m/rpm;全伸臂最大工作幅度:27m;履带中心距:2440-3640mm;履带接地长度:4930mm;平均接地比压:0.07Mpa;履带板宽:760mm;最大爬坡度:20°;整机总质量:59450Kg;行走速度:0-2KM/h;回转速度:1.9r/min。

2 QUY50履带式起重机改为机液一体式强夯机的设计考虑

2.1 驾驶室的设计考虑

QUY50履带式起重机驾驶室设计相对比较完美,保留原有驾驶室内设计风格,只对其电气控制功能进行适当调整和完善,在便于驾驶员适应的同时也有效降低了误操作的风险和成本。

2.2 改前风险考虑

首先,将液压传动改为机械传动,不但要解决发动机、分动箱、主卷扬的布置方面空间不足的问题,设计时还需要精确测绘各外形尺寸,然后再用三维护效果D在Solid Edge SE4中对模型进行合理布局,同时也要考虑拆卸、安装及维护的便利性。

其次,设计考虑用常闭式液压失效保护制动器来锁住重锤,用直动制动器通过磨擦使重锤磨擦后停下来,以提高设备运行中的安全性。

最后,选择模块化程度能满足强夯机功能要求的点阵式液晶显示器,同时对电气系统进行重新设计。

3 QUY50履带式起重机改为机液一体式强夯机的电气设计

3.1 数字监控仪表的选择

点阵式液晶显示器白色背光,宽温宽视角,显示清晰,系统结构紧凑抗振性好,抗干扰能力强,有系统时钟,能对其进行调整,具备计时功能,最主要的还可以通过GPS模块上传各参数值和故障值。综上考虑选用点阵式液晶显示器(320*240)。

3.2 参数监测显示仪表主要功能

3.2.1 模拟量参数

发动机冷却水温:指针显示。温度指示范围40~120℃,当发动机冷却水温≥103℃时,仪表指针指向黑色区域,显示故障图标、蜂鸣器鸣响,并作记录。有效的提醒操作人员当发动机水温较高时,降低整机的工作负荷。

燃油油位:指针显示。燃油油位指示范围0~100%,当燃油油位≤10%时,仪表指针指向黑色区域,显示故障图标、蜂鸣器鸣响。提醒操作人员及时添加柴油。

机油压力报警显示: 指针显示。压力指示范围0~1.0MPa,当压力≤0.08MPa时,仪表指针指向黑色区域,显示故障图标、蜂鸣器鸣响,并作记录,由此提醒及时添加机油减小发动机的磨损。

发动机转速:指针或数值显示方式显示当前发动机的转速。发动机转速显示范围0~2300r/min。

工作臂角度显示:数值显示方式显示工作臂的角度。其显示范围-10~90度。当角度达到78.5度时,显示报警符号、蜂鸣器鸣响,同时继电器输出一路信号供外部控制所用,此信号切断工作臂的电磁阀的供电,停止工作臂的继续上升,保护现场安全。

3.2.2 开关量显示。液压油温报警开关:当液压油温度≥80℃时,该传感器触点接通时(接地),显示故障图标、蜂鸣器鸣响,并作记录。

空气、先导油、液压油滤清器报警开关:当该传感器触点接通时(接地),显示故障图标、蜂鸣器鸣响,并作记录。此时滤清器可能堵塞了,提醒保养人员及时清理。

预热指示:当钥匙开关拨到预热挡时,显示预热状态图标,当预热时间满15秒后,提示“预热完成!”同时蜂鸣器鸣响,直到断开预热。

液压油位报警开关:当液压油位降到油箱总高度的40%时,该传感器触点接通时(接地),显示故障图标、蜂鸣器鸣响,并作记录。

高度限制(卷扬过卷)报警指示:当主卷扬过卷时(行程开关控制),显示故障图标、蜂鸣器鸣响,并作记录,可按消音键消音,同时继电器输出一路信号供外部控制所用,此信号切断卷扬提升电磁阀的供电,停止卷扬继续上升,保护现场安全。

主卷扬外抱制动压力报警:当主卷扬外抱制动压力过低时,该传感器触点接通(接地),显示故障图标、蜂鸣器鸣响,并作记录。

3.3 技术参数

3.3.1 环境适应性

工作温度:-20℃~+70℃;储存温度:-30℃~+80℃;相对湿度:(30~90)%RH;大气压力:86~106Kpa;振动强度:10~1000Hz时5g;冲击强度:0.03~0.08 Hz时10g;防护等级:IP67;工作电压:DC12~35V。

3.3.2 产品设计、制造、检验应符合以下标准

QC/T413-2002 汽车电器设备基本技术条件;GB/T6587.2-1986 电子测量仪器温度试验;GB/T6587.3-1986 电子测量仪器湿度试验;GB/T6587.4-1986 电子测量仪器振动试验;GB/T6587.5-1986 电子测量仪器冲击试验;GB/T6833.2-1987 电子测量仪器电磁兼容性试验规范磁场敏感度试验;GB/Tll463-1989电子测量仪器可靠性试验;ISO13766EMC国际电磁兼容性实验。

4 发动机的选型考虑

发动机动力强劲,东风康明斯发动机,功率192kW,额定转速1900r/min,提供了可靠、经济、环保的强劲动力。

5 电气控制系统的设计

电气系统包括操作、显示、其它装置三部分。

机液一体式强夯机主要分为下车、回转支承、上部平台、工作臂架、液压控制系统、电气操作系统等部分。

6 厂内试验得出的主要性能参数

夯击能(t.m):400(带门架800);夯锤重量(t):20;臂架长度(m):28;

工作角度(°):(78带门架60~78);最大提升高度(m):21.35(顶部滑轮中心离地);作业半径(m):7.5~15.5;提升拉力(t):11-13(最大单绳拉力);提升速度(m/min):80;回转速度(r/min):0~2.5;行走速度(km/h):0~1.1;爬坡能力(%):35;发动机功率(kW):192;发动机额定转速(r/min):1900;整机重量(t):75.5(不带夯锤);配重重量(t):20;接地比压 (MPa):0.088。

7 结束语