电磁噪声干扰,是件非常蛋疼的事情,因为每当碰到电磁干扰时,设备就像被诅咒了一样。

emc电磁兼容技术培训 电磁兼容性的管理之道(1)

而当这样的魔咒出现时,我们所能采取的应对措施,却往往显得那么无助,屏蔽、接地、滤波...,但到底哪个起作用呢;各种措施都试过了,但就是不见好转啊;有时貌似已经解决了,但却不知啥时候又会出现什么新的状况。解决 EMI 电磁噪声干扰问题,好似是雾中前行,有时甚至让人感到有不少妖术和迷信的成分。

其实上面说的困扰,很大程度上是和我们对 EMC 电磁兼容特性的陌生(或者说忽视)有着密切关系的。用“罗胖”的话讲,就是认知税。

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然而实际上,电磁噪声干扰本身其实是高频/超高频的电信号。由于所处频段巨大的差异,直流、低频与高频电信号在传导特性上是完全不同的。前者基本上主要靠导体的接触传导,应用时通常考虑的是回路的电阻;而后者除了接触传导,还有高频的感应和耦合,可以完全不需要依赖导体的接触进行传播,因此在应用时需要考虑回路阻抗中的电感和电容。而这种高频用电的经验和知识,其实往往是我们这些电气自动化方面的“专家”们的短板之所在,因为我们赖以生存的理论体系和经验背景,都来自于直流和低频用电的应用,遇到这种“隔空”放出的高频电信号基本就抓瞎了。

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正如我一直说的,那些擅长高频用电和 EMC 电磁兼容性的“人才”,很多都来自无线电通讯和电子半导体相关的行业,TA 们非常善于借助高频信号的特性,来实现数据与信号的传导和通讯,同时还可以很好的避免电磁噪声干扰。

我说这些的目的,并不是要鼓励大家跨界去招募那些“人才”来专门解决 EMC 电磁兼容性的问题,而是想告诉各位,既然作为数据讯息的高频电信号可以如此“听话”的被有效的传送和接收,那么被当做干扰的高频噪声,也应该是可以被合理的疏导和管理的咯。我们要做的,就是借鉴电子和通讯等相关行业的成熟经验,利用高频电信号传导的特性,将设备中那些不需要的高频信号引导到它们应该去的地方,这样就不会去影响电气设备的正常工作了。

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这貌似和原来“熟悉”的那些关于消除电磁噪声的建议大不相同哟?

可难道不是这样么?只要生产设备电气系统中有各类“干扰源”产品(如:变频器...等等)的存在,就无法阻止电磁噪声的产生和传播,但它们对电气设备的破坏和干扰,却是可以通过适当的疏导和管理来预防避免的。这个倒是和治理洪水的道理颇为相似的。

一旦理解了这个“EMC 管理”的基本原理,我们就不会觉得这是件多么玄奥或神秘的事情,更不会去盲目的迷信那些似是而非的“抗干扰哲学” ,例如:用接地的方法去“消除”电磁噪声干扰(后面节目中我们会谈到,其实接地与电磁噪声干扰没有半毛钱关系)。 因为其实各种分门别类的“抗干扰”方法和措施,不过是解决 EMC 问题之术罢了。

如果我们再在此基础之上,重新审视和梳理产品手册、资料样本中的各种关于 EMC 电磁兼容性规范的操作建议和实施标准,就会顿时觉得“整个世界都对了”,这很像是当初秒懂代数解方程的感觉,从机械的套用公式,到举一反三、融会贯通、游刃有余。用老司机们的话说:入道了!

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然后,当我们再次面对电磁噪声干扰的问题时,就会变的理性和从容,因为我们知道,设备受到了干扰,一定是有原因的,高频噪声必然有其生成的源头(干扰源)和传播途径(感应耦合介质);与此同时,我们会更加关注“疏导”高频噪声信号的方法和效果,不再像原来那样盲目的试错、无尽的投入,而是更加系统性的有的放矢的,确保采取的措施能够起到有效的“疏导”作用。

所以,处理设备的电子噪声干扰问题,并不仅仅是为了排除设备故障开几个“药方”那么简单,而其实是关于提升设备 EMC 电磁兼容性能的一整套“方法论”。其核心是,通过对电气设备中高频信号传播媒介的干预,起到对高频噪声有效合理的疏导作用,从而实现 EMC 电磁兼容性管理。

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这样的 EMC 电磁兼容性管理的能力,其基础自然是先要了解工业设备中高频电信号传播一些基本特征,比如:典型干扰源、感应耦合介质、易受干扰元件...等等;同时,也需要掌握一些行之有效的高频噪声“疏导”方法,如:高频绑定、接触抑制、滤波、隔离...等等。

关于上面说的这些 EMC 电磁兼容性管理方面的技巧和相关原理以及其适应性,可以关注我们的同名微信公众号,在「EMC 电磁噪声管理」的栏目中,已经做了简单的整理和收录。

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有了这些管理 EMC 电磁兼容性的理论指导,接下来就是设备应用过程中的各种实战操练了,例如:机电系统的设计布局、安装集成,产线的运营和维护,设备停机时的故障诊断,以及整改方案的制定实施......等等,随着经验的积累,加上生产实践中出现的各类问题得以一一解决,假以时日,我们在 EMC 电磁兼容性管理能力上的提升也会是一件很自然的事情。

不过,这个实践中的“修行”,通常都会是相当“漫长”的,期间也必然会经历各种纠结、怀疑、痛苦和挣扎。原因在于,很多 EMC 电磁兼容性问题本身的处理难度、尤其是复杂性和不确定性,都已经超出了我们现有的“专业”能力;再加上,绝大多数的 EMC 电磁兼容性问题,都直接影响着企业的经济效益,设备从停机中恢复的时间、成本压力是巨大的,这些都让 EMC 电磁兼容性问题变的更加棘手。

无论遇到任何问题,相信我,你一定不孤独!


如果您在管理设备的 EMC 电磁兼容性过程中遇到任何疑问,欢迎在这里与我们交流,您也可以关注我们的同名微信公众号,与我们互动。

mcrazy

以上内容纯属作者本人观点,如有吻合,纯属巧合。

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