電氣工廠|聊聊EMC的那些事兒
發(fā)布日期:
2018-11-16

天拓四方擁有4000平米的電氣工廠,廠房配備有專業(yè)的自動(dòng)化加工區(qū)、低壓傳動(dòng)加工區(qū)、操作箱臺(tái)加工區(qū)等空間,可以進(jìn)行各種PLC控制柜、變頻柜、直流調(diào)速柜、GGD、MNS、GHK、威圖柜等低壓配電柜及操作臺(tái)、控制柜、操作箱的生產(chǎn)。電氣工廠擁有強(qiáng)大的產(chǎn)品、系統(tǒng)解決方案以及一流工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、服務(wù)、柜體成套等一體化服務(wù),是通過(guò)ISO9001及3C認(rèn)證的專業(yè)工廠。在邁向數(shù)字化工廠的建設(shè)中,天拓四方電氣工廠積累了眾多優(yōu)秀產(chǎn)品及項(xiàng)目案例,我們會(huì)在今后的推送中與大家分享。

研究表明,在距離設(shè)備1.5米內(nèi)的無(wú)屏蔽范圍內(nèi)使用發(fā)射功率超過(guò)1W的移動(dòng)無(wú)線電裝置,就會(huì)干擾設(shè)備的正常運(yùn)行。設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)可能會(huì)對(duì)設(shè)備附近的人員,特別是對(duì)帶有心臟起搏器、醫(yī)療植入體或其他金屬物的人員造成危險(xiǎn)。


天拓四方電氣工廠近期為某用戶設(shè)計(jì)生產(chǎn)EMC需求的PLC機(jī)柜,為這批機(jī)柜制定了專門的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)測(cè)試方案。那么,什么是EMC呢?EMC機(jī)柜與普通機(jī)柜有什么區(qū)別?

EMC,Electro Magnetic Compatibility,也叫電磁兼容性,是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值;另一方面是指設(shè)備對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)EMC的定義是:指在不損害信號(hào)所含信息的條件下,信號(hào)和干擾能夠共存。研究電磁兼容的目的是為了保證電器組件或裝置在電磁環(huán)境中能夠具有正常工作的能力,以及研究電磁波對(duì)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)和人體健康造成危害的機(jī)理和預(yù)防措施。
對(duì)于EMC系統(tǒng)集成,首先要選用經(jīng)過(guò)EMC認(rèn)證的器件,例如Rittal有EMC認(rèn)證的柜體及柜體附件,西門子有EMC認(rèn)證的器件,天拓四方的有EMC認(rèn)證的器件等等。但是僅僅選用符合EMC要求或者有EMC認(rèn)證的器件并不能保證做成的機(jī)柜就可以通過(guò)EMC測(cè)試。EMC系統(tǒng)集成是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要細(xì)致的規(guī)劃設(shè)計(jì)驗(yàn)證。

理論上著名的法拉第籠(Faraday cage)可以有效地解決電磁兼容性問(wèn)題,但現(xiàn)實(shí)中作為一個(gè)系統(tǒng),一定是有輸入有輸出,系統(tǒng)內(nèi)部還會(huì)產(chǎn)生各種干擾,因此,理想的法拉第籠并不現(xiàn)實(shí),不能夠直接作為EMC系統(tǒng)集成的解決方案。

基于法拉第籠,解決EMC機(jī)柜系統(tǒng)集成問(wèn)題可以從機(jī)柜的輸入、輸出、機(jī)柜內(nèi)部的布局以及機(jī)柜殼體的處理上入手。下面舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子。

機(jī)柜外殼上難免要有通風(fēng)孔、視窗、操作單元等。這些開(kāi)孔處理不當(dāng)非??赡軙?huì)造成漂移的電磁場(chǎng)進(jìn)入機(jī)柜內(nèi),造成意想不到的后果,或者使機(jī)柜內(nèi)的電磁輻射泄露,造成對(duì)機(jī)柜外設(shè)施或人員的意外影響。一般要求開(kāi)孔尺寸應(yīng)該小于干擾頻率波長(zhǎng)的1/20,如果開(kāi)孔過(guò)大,必須使用金屬護(hù)蓋蓋住,而且護(hù)蓋必須具有良好的導(dǎo)電性并與機(jī)柜板相連接。天拓四方內(nèi)部要求在出廠測(cè)試時(shí),必須要對(duì)接地連續(xù)性進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果必須小于規(guī)定的數(shù)值。

在機(jī)柜內(nèi)部,由于電路功能的不同,往往會(huì)出現(xiàn)不同功能模塊以及模塊之間的連接電纜產(chǎn)生電磁干擾,如果處理不當(dāng),這種干擾可能會(huì)非常強(qiáng),以至于傳輸數(shù)據(jù)或信號(hào)產(chǎn)生失真,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至系統(tǒng)無(wú)法正常工作。為了解決這一問(wèn)題,就需要設(shè)計(jì)者精心地考慮器件布局以及布線方式的問(wèn)題。因此不是原理圖上沒(méi)問(wèn)題系統(tǒng)就沒(méi)問(wèn)題了,器件的布局,電線的走向也起了非常大的作用,下面就是一個(gè)布線的例子:



電氣工廠|聊聊EMC的那些事兒



對(duì)于一個(gè)機(jī)柜,幾乎不可能沒(méi)有電線或者電纜與它相連,不管是電源線還是信號(hào)線,他們的接入或者接出都非??赡芤馕吨姶鸥蓴_信號(hào)的輸入或者輸出。在EMC相關(guān)的測(cè)試中,在電源信號(hào)中加入干擾信號(hào)就是非常重要的測(cè)試,例如浪涌測(cè)試就是在輸入電源上加入干擾信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。為此就需要對(duì)于電源電路進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)。

對(duì)于EMC相關(guān)的探索非常重要,很多系統(tǒng)不能正常工作都源于設(shè)計(jì)者、制造者缺乏對(duì)相關(guān)危害的認(rèn)知。因此為了設(shè)計(jì)制造一個(gè)可靠的系統(tǒng),需要對(duì)相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行深入的了解。下期,我們將繼續(xù)分享電氣工廠中的實(shí)際應(yīng)用,敬請(qǐng)期待!

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