大功率电磁炉电磁兼容性分析与设计.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
大功率电磁炉电磁兼容性分析与设计
姓名:叶亚宁
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:全书海
20090601
要大功率电磁炉是以电磁感应加热技术为核心的现代节能装置,具有较强的电磁干扰,这不仅影响系统本身的正常工作、缩短其使用寿命,而且对电网造成严重的污染。本文开展大功率电磁炉电磁兼容性分析与设计,主要研究内容如下:对大功率电磁炉的电磁兼容性进行了分析。讨论了系统中的主要电磁干扰源,并从传导干扰以及辐射干扰的角度对这些干扰源产生机理进行了分析,对整流电路、逆变电路以及分布电容引起的传导干扰进行了定量计算。提出了一系列抑制干扰信号的方法与措施。首先,对电路以及布局进行了优化,设计了滤波电路以及逆变缓冲电路、隔离电路,从而抑制传导干扰。然后,对系统进行了屏蔽以及接地设计,根据相关标准要求的屏蔽效果,确定系统的屏蔽方式,计算了屏蔽体的屏蔽效能,确定了屏蔽体的结构、材料。从安全地、系统地、信号地、屏蔽地各个角度对系统进行了接地设计。最后,分析了隔离技术在整个系统中的应用。设计了电源瞬ㄆ鳌J紫龋饬苛讼低车牟迦胨鸷模浪愠鱿低车脑阻抗和负载阻抗,分析了源阻抗和负载阻抗对插入损耗的影响,然后根据噪声源阻抗特性和阻抗失配的原则,确定了瞬ㄆ鞯慕峁梗月瞬ㄆ鞯牟问行计算,最后通过对酬瞬ㄆ鞯穆瞬ㄐЧ辛朔抡娣治觯诓煌频率、电压、负载情况下的仿真分析结果表明,该设计方法确实简单、有效,满足设计要求。关键词:大功率电磁炉,电磁兼容性,干扰,瞬ㄆ武汉理工大学硕士学位论文
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第滦髀引言电磁干扰侨嗣窃缫逊⑾值墓爬衔侍狻暧⒐、工业、交通、国防领域日益广泛的应用,电磁兼容瓻际醯玫饺嗣瞧毡关注。现今,它已在分析方法、测量技术、仿真技术方面发展成诺难科。。电磁兼容庖桓拍钍加兰甏肆礁龇矫娴暮澹第一,电子设备在所处的电磁环境中,能按原有设计要求正常工作。它们应具有一定的电磁敏感度,以保证它们对电磁干扰具有一定的抗扰度;第二,电子设备自己产生的电磁干扰不致对它所处的电磁环境造成严重的污染和影响其他设备的正常运行【¨。赛德发表了‘论干扰》的文章,这是研究电磁干扰问题最主要的早期文献。年法拉第发现电磁感应定律,变化的磁场在导线中将产生感应电动势。年麦克斯韦引入位移电流的概念,指出变化的电场将激发变化的磁场,并由此预言电磁波的存在。这种电磁场的相互激发并在空间传播,正是电磁骚扰存在的理论基础。年柏林电气协会成立了“全部干扰问题委员会稍卑ㄖ的赫姆霍兹、西门子等人。年赫芝用实验证明了电磁波的存在,同时该实验也指出了各种打火系统向空间发射电磁骚扰,从此开始了对电磁骚扰问题的实验研究。年英国邮电部门研究了通信骚扰问题,同期美国的‘电子世界》杂志也刊登了电磁感应方面的论文。年英国有关部门对一千例骚扰问题进行了分析,发现其中%是电气设备引起的【俊武汉理工大学硕士学位论文
.缌Φ缱酉低持械牡绱偶嫒菸侍电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。电磁骚扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低,或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。可见,电磁骚扰仅仅是客观存在的一种物理现象,而电磁干扰是由电磁骚扰引起的后果。电磁骚扰可能是电磁噪声,无用信号或传播媒介自身的变化。严格地说,凡是用电的设备,无论是电网供电,还是电池供电,都会向外发出有害的电磁能,即从骚扰源向外发出有害电磁能量的现象。例如,只要把两个以上的元件置于同一环境中,工作时就会产生电磁干扰的后果,引起性能降低,即:装置、设备或系统的工作性能与正常性能的非期当前电子技术正朝着高频、高