汽车暖风电动机的无线电骚扰抑制技术研究
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汽车用风机的电磁干扰及其测试
张忠顺;巢勇军
【期刊名称】《汽车电器》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】汽车用风机是电磁骚扰源,所产生的骚扰会影响车内无线电接收机的正常工作.因此要求对风机EMI测试,并加以限制.
【总页数】4页(P47-50)
【作者】张忠顺;巢勇军
【作者单位】江苏超力电器有限公司,江苏,丹阳,212321;江苏超力电器有限公司,江苏,丹阳,212321
【正文语种】中文
【中图分类】U463.838
【相关文献】
1.利用随机零矢量比例调制抑制电动汽车用逆变器电磁干扰 [J], 宋宏彪;郭淑英;谭淼;杨洪波;王征宇;陈建明
2.电动汽车用直流电机共模电磁干扰模型的分析 [J], 王旭东;刘金凤;余腾伟
3.电动汽车用DC/DC变换器的电磁干扰分析和电磁兼容设计 [J], 魏天义;沈玉琢;张逸成;姚勇涛
4.汽车用直流电机的电磁干扰测试及抑制技术研究 [J], 侯群;张龙;彭馨;周一帆
5.汽车用风机馈电输入线上的瞬态骚扰及其测试 [J], 张忠顺;巢勇军;沈留庆
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汽车无线电干扰特性研究(下)
林艳萍
【期刊名称】《安全与电磁兼容》
【年(卷),期】2001(000)001
【摘要】@@ 2、对IEC/CISPR第12号出版物的研究rn由于修订后的国家标准GB14023-92等效于CISPR12的第4版,所以本文针对CISPR12的第4版进行研究.CISPR12的第4版较第3版增加了天线与车辆相距可以为3m的测量方法和车辆对环境电磁辐射的窄带参考限值及测量方法两大方面的内容.
【总页数】9页(P15-22,34)
【作者】林艳萍
【作者单位】国家汽车质量监督检验中心
【正文语种】中文
【中图分类】U467.526
【相关文献】
1.汽车无线电干扰特性研究(上) [J], 林艳萍
2.我国汽车无线电干扰特性的现状和对策 [J], 徐立
3.繁忙公路汽车无线电干扰特性的测量研究:峰值/准峰值测量差值的讨论 [J], 武冷茜
4.铁路牵引变电所无线电干扰特性的研究 [J], 霍斌; 苏立轩; 王利平; 吴中奇
5.柔性直流输电系统换流阀无线电干扰特性研究 [J], 国文亮
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新能源汽车电动车辆整车电磁干扰抑制技术研究随着新能源汽车的快速发展,电动车辆在现代交通系统中扮演越来越重要的角色。
然而,随之而来的问题是电动车辆发展过程中可能出现的电磁干扰问题。
电动车辆整车电磁干扰抑制技术研究因此成为当前亟需解决的课题之一。
电动车辆作为一种未来可持续交通的代表,其使用新能源代替传统燃油,减少环境污染,对社会具有重要意义。
然而,正是因为其复杂的电子系统和大量的电动设备,电动车辆在工作过程中可能产生较大的电磁辐射。
电磁辐射对电子设备和人体健康都会造成不利影响,因此电磁干扰抑制技术的研究变得至关重要。
一方面,电动车辆中各种电子设备的运行会产生电磁辐射,可能干扰到车辆内部的其他电子元件,甚至影响到整车的正常工作。
另一方面,电动车辆周围环境的电磁信号也可能对车辆内部系统造成干扰。
为了保证电动车辆的安全可靠运行,必须加强对电磁干扰的控制和抑制。
目前,针对电动车辆的电磁干扰抑制技术研究主要集中在以下几个方面。
首先是对电动车辆整车电磁辐射特性的研究,包括电磁场的分布特点、频谱分布规律等,通过对电磁辐射进行深入了解,有助于有效抑制电磁干扰。
其次是对电动车辆内部电子设备的电磁兼容性分析,根据不同设备的工作特点和敏感性,设计相应的电磁屏蔽措施和滤波器,降低电磁干扰的发生概率。
再者是对电动车辆外部环境电磁信号的监测和干扰分析,及时发现可能导致电磁干扰的源头,采取有效的干扰抑制措施。
此外,随着电动车辆的不断普及和推广,对其电磁干扰抑制技术提出了更高的要求。
例如,针对电动车辆在高速行驶时可能会产生更强的电磁辐射,需要采取更加严格的电磁干扰控制措施。
又如,在城市交通拥堵时,电动车辆密集运行可能导致电磁干扰问题更加突出,因此需要综合考虑车辆之间的电磁干扰情况,并设计相应的干扰抑制策略。
在电动车辆整车电磁干扰抑制技术研究中,还存在一些挑战和难点需要克服。
首先是电动车辆的电子系统和电磁干扰控制系统的集成问题,如何有效地组合各种电磁干扰抑制技术,确保系统的高效运行,需要深入研究。
汽车暖风电机系统低噪声脉宽调制策略研究作者:芦雷来源:《汽车世界·车辆工程技术(中)》2020年第04期摘要:随着现在的汽车已经成为人们日常生活中的主要出行工具,人们在对汽车进行使用过程中的舒适度也愈发重视。
但是暖通空调在运行过程中会产生一定的噪声,因此空调的噪音问题亟待解决。
本文作者便主要在基于低噪脉宽调制策略的理论研究下,详细的阐述了汽车暖风电机系统在使用过程中的降噪措施,进而促进我国汽车产业的可持续发展。
关键词:暖通空调;噪声问题;治理策略0 引言通过选用消声器的空调可以改善社会人们的生活和办公网络环境,提高以及人们的生活服务质量,在设计暖通空调时,设计者可以使用低噪脉宽调制来提高暖通空调工作效率。
因此,如何使用低噪脉宽调制技术便是工作人员在空调系统中控制噪声研究的重点方向。
1 汽车暖风电机系统低噪声脉宽调制方法在汽车电子电气设备中永磁电机已得到广泛应用,如空调暖风电机、起动电机、悬架控制电机等,汽车电机系统振动噪声及其干扰问题也一直受到人们的关注。
汽车空调暖风电机系统的振动噪声及干扰主要由逆变器所采用的脉宽调制方法所产生,在仪表盘下会对其他电子设备造成电磁干扰,若振动位移过大,则会影响正常观看仪表盘数据乃至影响正常驾车。
噪音的众多方面中,减震隔震方面降低噪音的效果比较明显。
HVAC类一旦从主营空调制冷压缩机启动时,将噪声的产生,噪音,水泵,零件加工,而这种噪音将不会被快速处理,但进行基础管到达其他房间,对人们的生活造成一定的影响之后。
针对这种发展情况,技术管理人员进行探索出在空调设备运行之前可以通过降低振动的方法来减少噪音,实践研究证明使用这种教学方法降低噪音十分地有效。
2 汽车暖风电机系统低噪声脉宽调制应用在我国汽车暖风电机的设计制造中,通过应用低噪声脉宽调制进行汽车暖风电机系统的设计制造,就可以借助近似数值分析,对汽车暖风电机系统生产过程中可能会出现的问题合理化地处理,进而满足产品生产中的实际性需求。
汽车用闪光继电器的无线电骚扰抑制技术
范宝琦
【期刊名称】《汽车工程师》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】为适应国家推出的GB18655-2002<用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和检测方法>,在分析汽车用闪光继电器工作原理及产生无线电骚扰原因的基础上,设计了2种解决方案.根据这2种方案的工作原理,在相同的条件下分别进行了电磁干扰噪声的测试.得出方案2完全符合要求,指出使用数字电路可以很好地解决开关电路引起的电磁兼容问题.
【总页数】3页(P33-35)
【作者】范宝琦
【作者单位】天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.按摩椅功率骚扰抑制技术研究 [J], 史信荣;柯进;梁新兴;王海涛;熊洋洋
2.汽车暖风电动机的无线电骚扰抑制技术研究 [J], 谢俊文
3.基于固态继电器和555定时器的无触点闪光继电器 [J], 李升源
4.辐射骚扰试验中电缆的共模辐射抑制技术研究 [J], 谭艳清
5.GB/T 14598.13-2008电气继电器第22-1部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试验1MHz脉冲群抗扰度试验 [J],
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新能源汽车功率电子系统中的电磁干扰抑制技术随着环境保护和能源消耗问题的日益严重,新能源汽车作为替代传统燃油汽车的重要选择,受到了越来越多的关注。
然而,新能源汽车功率电子系统中的电磁干扰问题成为了影响其发展和稳定性的关键因素之一。
本文将探讨新能源汽车功率电子系统中的电磁干扰抑制技术。
一、电磁干扰的概念与危害电磁干扰是指在电路、设备或系统中,由于电磁能量的传递而引起的异常现象的出现。
新能源汽车中的电磁干扰往往表现为电子系统的噪音、抖动和故障等问题。
这不仅会降低汽车的性能和稳定性,还可能对其他电子设备产生干扰。
二、电磁干扰的来源与机理新能源汽车功率电子系统中的电磁干扰主要包括三个方面的来源:电源和电路、电动机和通信系统。
电源和电路的不稳定性以及功率开关设备的开关操作过程会引起电磁干扰;电动机的速度调节、启动和制动等工作过程也会对周围的电子设备产生辐射干扰;而通信系统中的数据传输以及通信模块的工作也可能引起电磁干扰。
三、电磁干扰抑制技术为了减轻新能源汽车中的电磁干扰问题,需要采取一系列的技术手段进行抑制。
1. 电源滤波器电源滤波器可以有效地过滤掉电源中的高频噪声,减少对其他设备的辐射。
常见的电源滤波器包括LC滤波器和RC滤波器。
通过合理的设计和布局,可以达到抑制电磁干扰的效果。
2. 屏蔽技术屏蔽技术是通过使用屏蔽材料包裹电子设备或电路,阻挡电磁波的传播,从而减少电磁干扰。
常见的屏蔽材料包括金属薄膜和电磁波吸收材料。
合理的屏蔽设计可以有效地减少电磁干扰的问题。
3. 接地与分布电容良好的接地系统可以有效地降低电磁干扰。
通过合理的接地设计,可以将电路的地端保持在相同的电势上,减少不同电路之间的互联干扰。
此外,适当增加分布电容也可以提高系统的稳定性。
4. 敏感电路布局敏感电路的布局对于电磁干扰的抑制至关重要。
布局合理的敏感电路可以减少对其他电子设备的干扰,同时减轻干扰源对敏感电路的影响。
四、新能源汽车功率电子系统电磁干扰抑制技术的应用实例各大汽车制造商都致力于研究开发新能源汽车功率电子系统中的电磁干扰抑制技术,并已经取得了一些成果。
汽车刮水电动机电磁骚扰测试及抑制方法研究何举刚;李旭;蔡恒;吴存学;翟建鹏;陈立东;郭迪军【摘要】刮水电动机是汽车上的重要电器部件,是汽车内的主要电磁骚扰源之一.在研究刮水电动机结构、工作原理和电磁骚扰形成机理的基础之上,对其电磁骚扰特性进行测试和分析,并提出抑制其电磁骚扰的方法.对于汽车电动机类产品的电磁兼容研究具有一定的参考意义.【期刊名称】《汽车电器》【年(卷),期】2010(000)010【总页数】4页(P46-48,52)【关键词】汽车;刮水电动机;电磁骚扰;电磁兼容;抑制措施【作者】何举刚;李旭;蔡恒;吴存学;翟建鹏;陈立东;郭迪军【作者单位】中国长安汽车工程研究总院电装中心,重庆,401120;中国长安汽车工程研究总院电装中心,重庆,401120;中国长安汽车工程研究总院电装中心,重庆,401120;中国长安汽车工程研究总院电装中心,重庆,401120;中国长安汽车工程研究总院电装中心,重庆,401120;中国长安汽车工程研究总院电装中心,重庆,401120;中国长安汽车工程研究总院电装中心,重庆,401120【正文语种】中文【中图分类】U464.27刮水器是汽车上重要的安全部件,起着清除汽车挡风玻璃的雨水、雪和污垢的作用,它通过刮水电动机提供动力。
刮水电动机是永磁有刷直流电动机,此类电动机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高、形状和尺寸可以灵活多样等显著特点,因而在汽车工业中应用极为广泛,对汽车安全性、舒适性、节能和环保性能的提升起着重要作用[1-2]。
但是,刮水电动机是电感性设备,在接通和断开过程中,会产生反向瞬变电压,这种瞬变电压的幅值高达数百伏特,可通过电源线以传导骚扰和辐射骚扰的形式,干扰汽车内电子设备的正常工作[3]。
再则,刮水电动机的转子在旋转的过程中,电刷和换向片间的接触状态急剧变化,不可避免地形成火花放电,形成辐射电磁骚扰[4]。
因此,为保证整车电器系统在运行过程中的安全可靠性,保证整车符合愈来愈严格的国内外电磁兼容法规要求,就必须对刮水电动机的电磁兼容特性进行研究。
电动汽车电机控制器的电磁干扰抑制研究作者:李乔赵云马静姚卓民来源:《中国科技纵横》2016年第12期【摘要】随着电动汽车的推广使用,电动汽车电机控制器的电磁兼容问题直接影响了电动汽车的安全性和可靠性,成为一个亟待解决的问题,备受业界关注。
本文基于电磁兼容辐射发射标准要求和对电动汽车电机控制器的磁场辐射发射检测结果进行分析、验证,提出对电机控制器电磁干扰抑制的具体措施,试验证明这些措施是有效的。
【关键词】电机控制器电磁干扰干扰抑制1 前言近年来,在能源和环境双重危机的压力下,各国陆续开始了电动汽车的研发,在有限的车内空间里高频率开关使用以及大量电子部件的集成都给电动汽车带来很多电磁兼容问题。
2 电机控制器的电磁干扰问题2.1 问题情况描述本研究对一辆典型的国产电动汽车电机控制器进行了试验。
电机控制器的功率为12kw,控制方法为矢量控制。
电机控制器主要包括功率电子系统和控制电子系统,其控制对象为永磁同步电动机。
功率电子系统包括PWM逆变器主电路及其驱动模块等;控制电子系统主要包括PWM逆变器的控制系统和电机控制模块。
电机控制系统与电动机之间存在电源供电电缆和旋变测速电缆。
根据“GB/T 18387-2008 电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法,宽带,9kHz~30MHz”辐射发射标准对选取的电机控制器进行磁场辐射发射试验(环天线),其检测结果如图1所示,系统在高频范围向外辐射的磁场很大,超出限值,不满足标准要求。
2.2 问题分析电机控制系统主要包括功率电子系统和控制电子系统,其控制对象为永磁电动机。
功率电子系统包括PWM逆变器主电路及其驱动模块等;控制电子系统主要包括PWM逆变器的控制系统和电机控制模块。
电机控制系统与电动机之间存在电源供电电缆和旋变测速电缆。
结合检测结果,本课题基于电机控制系统差模辐射和共模辐射、逆变器环节的辐射发射,以及壳体屏蔽环节的辐射发射等方面,针对问题产生的原因进行分析。
车载一体化发电系统传导骚扰抑制刘海鹏1、张文昌2、于功山2、王怀杰 2(1.总参信息化部住济南地区军事代表室2.济南吉美乐电源技术有限公司)摘要:某型车载一体化发电系统没有通过GJB151A-97规定的CE102(10kHz-10MHz)电源线传到发射(陆军地面)。
针对其实际测试结果进行了分析,并确定通过加装参数合适的滤波器进行电源线滤波。
加装滤波器后,一体化发电系统的相关测试结果符合标准要求。
关键词:一体化发电系统、传导骚扰、滤波器、电磁兼容中图分类号:文献标识码:文章编号:1引言通常称具有电机本体、变流器和控制器的电机系统为一体化发电系统,最常见的发电系统由中频永磁发电机和逆变模块组成,其中采用钦铁硼磁钢的中频永磁发电机,在大部分场合下不适合直接输出使用。
而通过逆变模块变换为230V,50Hz标准工频电能后,电压稳定、频率稳定,性能指标得到较大提高。
系统由于采用了除电机本体之外的变流器、控制器对电能进行变换和控制,使其运行特性由自然特性变为可控特性,系统具有规范化、模块化设计,便于扩容,工作频率可以做得较高,功率密度可以做得较大等特点,因而,得到了广泛的应用。
2测试中出现的问题被测样品是一种室外型电源产品。
产品有屏蔽的金属外壳,里面有电源板及变流开关器件。
对外接口有中频输入接口和工频输出接口。
此产品的EMC测试中工频输出接口CE102测试曲线如图1中棕色所示。
在250k-2MHz段超标接近15dB 。
棕色粉色绿色图1电源线传导骚扰测试曲线3系统设计[1]一体化发电系统主要有电机本体及变流器组成;即三相中频电能(本文以三相介绍),经过逆变器进行AC/DC/AC转换,输出工频交流电能(50Hz,230V)。
系统方案框图如图2所示。
图2系统方案框图电机本体产生的三相交流电送入逆变器的L1、L2、L3三条线电压输入端,三相交流电压经三相整流桥(D1、D2、D3、D4、D5、D6)整流以后,再经电容EC2滤波,变成平滑的直流电,然后,通过控制功率管Q1、Q2、Q3、Q4按照预定的频率和脉宽周期性的开关,在L1、L2前端就可获得频率固定、脉宽不等的PWM波,PWM波经电感、电容滤波后,就可获得标准的交流电压。
汽车暖风电动机的无线电骚扰抑制技术研究
随着汽车工业的进展和社会的进步,人们安全环保意识的增强,对汽车产品的电磁兼容性越来越重视。
我国已将汽车的电磁兼容性要求纳入汽车公告和国家强制性产品认证范围。
GB18655—2002《用于爱护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》的实施,对整车电磁环境进行了限定,以爱护车载接收机的正常运行。
由于我国在汽车电器零部件无线电骚扰的抑制刚刚起步,许多厂家还未在汽车电器零部件的设计时期考虑无线电骚扰的抑制措施。
如何采取一些骚扰抑制措施,使汽车电器零部件的无线电骚扰达到1级峰值限值以上的水平,是摆在汽车电器零部件生产厂家面前的一项紧迫的任务。
一、汽车暖风电动机无线电骚扰产生机理
汽车暖风电动机由永久磁铁的定子、转子绕组和电刷组成。
电流通过电刷至绕组,在定子磁场中产生电磁力而使电动机旋转起来。
暖风电动机属于感性负载,当感性负载的供电被突然切断时,会产生反向瞬变电压Uc。
线圈初始储能越大,切断速度越快,瞬变电压就越高。
实测结果,一般Uc为-100~-300V,瞬变时刻tc为0.2~0.5s,如图1所示。
这种类型骚扰的瞬变电压的幅值相当大,会对汽车电子模块造成严峻阻碍,甚至损坏。
它能够通过电源线传导骚扰的
形式干扰其他汽车电子装置,且当这种无线电骚扰的频率高于一定频率时,这些线路将通过天线向外发射无线电骚扰,而阻碍车内及车外的电子电器正常工作。
暖风电动机的无线电骚扰辐射的另一来源是电刷在运转中触点间产生电弧,电弧能够在5~200MHz的频率内产生强烈的射频辐射,向外发射无线电骚扰。
为了进一步研究无线电骚扰产生机理,特地选择一只未进行电磁兼容设计的暖风电动机,进行预测试。
测试场地为5m法半电波暗室,选用美国HP公司生产的8542EEMI测试接收机,按GB18655《用于爱护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》第三部分:车辆零部件和模块的测量方法进行。
图2为暖风电动机电源线的传导无线电骚扰(峰值检波器)测试结果,图2中限值为GB18655所规定的1级无线电骚扰限值(峰值检波器)。
从测试结果分析可知:电源输入端宽带传导骚扰特性的70~108MHz内的无线电骚扰接近或超过电源输入端宽带传导骚扰1级峰值限值。
图3为暖风电动机宽带辐射无线电骚扰测试结果,其中图3a 为0.15~6.2MHz内单极垂直极化峰值辐射骚扰特性,图3b为30~1000MHz内水平极化峰值辐射骚扰特性,图3c为30~1000MHz内垂直极化峰值辐射骚扰特性,能够看出该暖风电动机辐射骚扰特性在
5.9~
6.2MHz、30~54MHz、70~108MHz、420~512MHz频段内均超出GB18655所规定的零部件宽带辐射无线电骚扰1级限值(峰值检波器)。
二、无线电骚扰抑制原理
骚扰抑制措施的方式有专门多种,可归纳为:屏蔽、滤波、接地、阻尼。
其中滤波器已成为抑制电磁骚扰的重要方法之一,这是因为滤波器能够把不需要的无线电骚扰减少到中意的工作电平上,因此,滤波器是防护传导无线电骚扰和辐射无线电骚扰的要紧措施。
本文要紧探讨在原电动机的电源端加入滤波器进行无线电骚扰抑制,使其产生的无线电骚扰低于标准所规定的限值,从而达到标准要求。
常用的低通滤波器是由电感和电容组合而成,电容并联在信号线与地线之间或信号线与机壳或大地之间。
(一)电感滤波器
电感滤波器原理图如图4所示。
电感的感抗与频率有关,其频率特性为:
A(jω)=UL(jω)/IL(jω)=jωL
式中:UL——电感两端的电压;IL——电感的电流;L——电感。
显然,随着频率ω=2πf→∞,电感两端电压逐步增加。
由于电感串联在电路中,因此滤波器的输出将衰减,起到了低通滤波器的作用。
(二)电容滤波器
电容滤波器原理图如图5所示。
电容C的容抗与频率有关,其频率特性为:
A(jω)=UO(jω)/IC(jω)=1/(jωC)
式中:UO——输出电压;IC——电流;C——电容。
显然,随着频率ω=2πf→∞,滤波器的输出电压衰减逐步增加,起到了低通滤波器的作用。
(三)X2YEMI滤波器
X2YEMI滤波器是一种新型的集成电磁骚扰滤波器(其厂家所在地为SyferTechnologyLimitedOldStokeRoad,ArminghallNorwich,NR148SQ,UK),自从1999年问世以来,现已广泛地应用于通讯、网络等的电磁兼容设计中。
其电路由两个Y电容和一个X电容组成,如图6所示。
具有如下特点:具备标准旁路电容的一切功能、同轴线结构方式、最低寄生电阻和电感以及X2Y平衡组件。
因此,X2YEMI滤波器具有串音抑制性能,不受电流的限制,对共模和差模噪声具有抑制功能。
三、无线电骚扰抑制方案及试验
(一)2种方案
通过对暖风电动机的无线电骚扰的预测,可知其属于宽带连续型骚扰。
现选用2种方案进行对比分析。
方案1X2YEMI滤波器——在暖风电动机的电源端接入一只
X2YEMI滤波器,如图7所示。
方案2X2YEMI滤波器+电感滤波器——在方案1的基础上增加一组电感滤波器,如图8所示。
(二)试验结果
按前述测量方法对其进行测试,测试结果如下。
1.X2YEMI滤波器的暖风电动机的传导无线电骚扰试验结果(峰值检波器)
从图9可看出,在暖风电动机的电源端接入一只X2YEMI滤波器后,与图2相比较,在MW0.53~2.0MHz降低了10dBμV,在SW5.9~6.2MHz降低了20dBμV,但在VHF70~108MHz内抑制效果不理想,其骚扰特性仍超过GB18655零部件传导无线电骚扰1级峰值限值。