一种基于发电机电磁干扰的滤波装置
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摘 要
伴随现代社会的发展，在电子设备之间信息交换时，对电磁兼容性越发重视。在发电机的使用过程中，较易产生电磁干扰现象，影响其他相关设备的正常使用，现针对发电机的电磁干扰特性特提出一种发电机电源输出滤波装置，来降低发电机所产生的电磁干扰通过线缆传输到控制端，影响其他设备使用的问题。
关键词
发动机;电磁干扰;滤波装置
中图分类号： P313.1 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.042
0 前言
目前由于电子设备的发展及广泛应用，造成了复杂的电磁环境，干扰日益严重。这就促使电磁兼容 （Electromagnetic Compatibility 简称为EMC）技术的出现并迅速发展起来，许多产品都对产品的能否通过EMC试验有了一定的要求，其中EMC主要分为电磁干扰（EMI）和电磁抗干扰（EMS）两部分。在实际运用过程中，系统级设备往往会出现存在产生大量干扰的设备，如电机或开关电源等设备，此类设备的产生的干扰可通过制造类法拉第笼的外罩去做屏蔽处理，以阻止此类设备产生的电磁干扰在空间内的辐射传导，而在电路中，此类设备产生的电磁干扰仍会通过线缆传导到电路中的其他设备，对电路中的其他设备产生干扰，可能造成器件失灵等危害。
1 滤波装置的设计思想
发电机是把机械能转化成电能，在转换过程中，定子或转子的线圈通过切割磁力线产生交变电流，随着不断的切割磁力线运动，产生电磁感应，势必会对周围环境产生一定的电磁辐射，电磁干扰信号也会通过电力输出线缆传导出去，对远处的用电设备产生影响，为消除这种因电缆传导而产生的电磁干扰，就需对输出电缆进行滤波处理，解决电磁兼容性问题，在发电机出电缆中加装一个滤波装置，对发电机传导出來电磁干扰信号进行滤波处理。
该滤波装置整体设计符合电磁屏蔽要求，发电机的输出电缆通过接插件从一端输入该装置，然后经过滤波器进行滤波处理，从滤波装置的另端输出，使用的电缆均为屏蔽电缆，使滤波装置不受外部电磁干扰而对整体设备的电源线传导敏感度产生影响，也解决了发电机的电磁干扰信号对外界的影响。
2 滤波装置的结构介绍
发电机输出线缆滤波装置由三部分组成，包括滤波器、盒体以及电连接器等组成。盒体为全密封结构的金属外壳，整体采取电镀处理，盒盖与盒身接触部位设有导电密封条，装配后整体形成法拉第笼，能有效屏蔽盒体内部的辐射传导，也可对外部电磁场的辐射传导起到屏蔽作用，避免外部电磁场辐射传导到盒体内部，对已经过滤波处理后的内部线缆产生干扰，使导致滤波后线缆依然存在大量干扰信号;盒体内部的滤波器主要起到对发电机输出线缆来进行滤波的作用，减少发电机输出线缆中传导而来的电磁干扰信号;电连接器主要用于内外部的线路的连接，将发电机输出线缆连接该装置进行滤波后再通过另一端的电连接器输出去，采取电连接器形式也可减小受到的外界电磁辐射干扰。同时，在盒体内部的输入/输出线缆也做到相互隔离，路径平行，不交叉，避免出现输入/输出产生互相耦合而降低滤波效果。
3 具体实施方式
如图1所示的一种发电机输出线缆滤波装置由三部分组成，包括滤波器、电连接器及屏蔽盒体，其特征在于，所述滤波器3通过螺钉组件4安装在屏蔽盒体1上，电连接器1安装于屏蔽盒体2两端，用相应规格的线缆连接电连接器1与滤波器3，其接线要横平竖直，做到输入输出隔离，避免相互交叉，在电连接器1和滤波器3接线完毕后，将导电橡胶条5要安装于屏蔽盒体内卡槽处，然后将盖板6通过沉头螺钉安装于屏蔽盒体上。盒体与盖板之间的缝隙通过导电橡胶条进行密封，使盒体形成密闭的法拉第笼，在外部电磁波传播时会在卡槽处因不连续面而被反射和吸收，再通过地脚与地面连接放电，达到屏蔽效果，在发电机输出线缆中加装本滤波装置，在经过滤波装置滤波后，将有效降低发电机输出的电磁干扰。本滤波装置降低电磁干扰的原理采用屏蔽、滤波及接地等方法，能够较好地降低通过线缆传导的电磁干扰信号。
图2为某发电机输出线缆未加装滤波措施前CE102中频段30M-200MHz测试数据，由图上可看出在80MHz左右时，该产品超出限制24dB接近11dB;在加装滤波装置措施后，由数据对比可得最大降低约13dB。
4 结论
使用该滤波装置可对发电机出线缆进行有效的滤波处理，具有良好的电磁屏蔽效果，防止由发电机产生的电磁干扰信号通过传输线缆进入其他设备，而造成其他设备器件不能正常工作的后果。也解决了早期产品对电磁兼容性方面考虑不足而导致无法处理线上传导发射的问题，提高早期产品的的环境适应性和竞争力。
参考文献
[1]江坚，船载雷达机柜的电磁兼容设计[J].电子机械工程，2001，94（6）：43-45.
[2]邱成悌，赵惇殳，蒋全兴.电子设备结构设计原理[M].南京：东南大学出版社，2001.
[3]韩造林，肖娟.插箱的抗干扰设计[J].继电器，1997，25（5）：56-61.
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