電氣工廠|聊聊EMC的那些事兒
發布日期:
2018-11-16

天拓四方擁有4000平米的電氣工廠,廠房配備有專(zhuan) 業(ye) 的自動化加工區、低壓傳(chuan) 動加工區、操作箱台加工區等空間,可以進行各種PLC控製櫃、變頻櫃、直流調速櫃、GGD、MNS、GHK、威圖櫃等低壓配電櫃及操作台、控製櫃、操作箱的生產(chan) 。電氣工廠擁有強大的產(chan) 品、係統解決(jue) 方案以及一流工程項目設計、服務、櫃體(ti) 成套等一體(ti) 化服務,是通過ISO9001及3C認證的專(zhuan) 業(ye) 工廠。在邁向數字化工廠的建設中,天拓四方電氣工廠積累了眾(zhong) 多優(you) 秀產(chan) 品及項目案例,我們(men) 會(hui) 在今後的推送中與(yu) 大家分享。

研究表明,在距離設備1.5米內(nei) 的無屏蔽範圍內(nei) 使用發射功率超過1W的移動無線電裝置,就會(hui) 幹擾設備的正常運行。設備運行中產(chan) 生的電場、磁場和電磁場可能會(hui) 對設備附近的人員,特別是對帶有心髒起搏器、醫療植入體(ti) 或其他金屬物的人員造成危險。


天拓四方電氣工廠近期為(wei) 某用戶設計生產(chan) EMC需求的PLC機櫃,為(wei) 這批機櫃製定了專(zhuan) 門的設計及生產(chan) 測試方案。那麽(me) ,什麽(me) 是EMC呢?EMC機櫃與(yu) 普通機櫃有什麽(me) 區別?

EMC,Electro Magnetic Compatibility,也叫電磁兼容性,是指設備或係統在其電磁環境中符合要求運行並不對其環境中的任何設備產(chan) 生無法忍受的電磁幹擾的能力。因此,EMC包括兩(liang) 個(ge) 方麵的要求:一方麵是指設備在正常運行過程中對所在環境產(chan) 生的電磁幹擾不能超過一定的限值;另一方麵是指設備對所在環境中存在的電磁幹擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
國際電工委員會(hui) (IEC)對EMC的定義(yi) 是:指在不損害信號所含信息的條件下,信號和幹擾能夠共存。研究電磁兼容的目的是為(wei) 了保證電器組件或裝置在電磁環境中能夠具有正常工作的能力,以及研究電磁波對社會(hui) 生產(chan) 活動和人體(ti) 健康造成危害的機理和預防措施。
對於(yu) EMC係統集成,首先要選用經過EMC認證的器件,例如Rittal有EMC認證的櫃體(ti) 及櫃體(ti) 附件,西門子有EMC認證的器件,天拓四方的有EMC認證的器件等等。但是僅(jin) 僅(jin) 選用符合EMC要求或者有EMC認證的器件並不能保證做成的機櫃就可以通過EMC測試。EMC係統集成是一個(ge) 係統工程,需要細致的規劃設計驗證。

理論上著名的法拉第籠(Faraday cage)可以有效地解決(jue) 電磁兼容性問題,但現實中作為(wei) 一個(ge) 係統,一定是有輸入有輸出,係統內(nei) 部還會(hui) 產(chan) 生各種幹擾,因此,理想的法拉第籠並不現實,不能夠直接作為(wei) EMC係統集成的解決(jue) 方案。

基於(yu) 法拉第籠,解決(jue) EMC機櫃係統集成問題可以從(cong) 機櫃的輸入、輸出、機櫃內(nei) 部的布局以及機櫃殼體(ti) 的處理上入手。下麵舉(ju) 幾個(ge) 簡單的例子。

機櫃外殼上難免要有通風孔、視窗、操作單元等。這些開孔處理不當非常可能會(hui) 造成漂移的電磁場進入機櫃內(nei) ,造成意想不到的後果,或者使機櫃內(nei) 的電磁輻射泄露,造成對機櫃外設施或人員的意外影響。一般要求開孔尺寸應該小於(yu) 幹擾頻率波長的1/20,如果開孔過大,必須使用金屬護蓋蓋住,而且護蓋必須具有良好的導電性並與(yu) 機櫃板相連接。天拓四方內(nei) 部要求在出廠測試時,必須要對接地連續性進行測試,測試結果必須小於(yu) 規定的數值。

在機櫃內(nei) 部,由於(yu) 電路功能的不同,往往會(hui) 出現不同功能模塊以及模塊之間的連接電纜產(chan) 生電磁幹擾,如果處理不當,這種幹擾可能會(hui) 非常強,以至於(yu) 傳(chuan) 輸數據或信號產(chan) 生失真,造成係統不穩定甚至係統無法正常工作。為(wei) 了解決(jue) 這一問題,就需要設計者精心地考慮器件布局以及布線方式的問題。因此不是原理圖上沒問題係統就沒問題了,器件的布局,電線的走向也起了非常大的作用,下麵就是一個(ge) 布線的例子:



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對於(yu) 一個(ge) 機櫃,幾乎不可能沒有電線或者電纜與(yu) 它相連,不管是電源線還是信號線,他們(men) 的接入或者接出都非常可能意味著電磁幹擾信號的輸入或者輸出。在EMC相關(guan) 的測試中,在電源信號中加入幹擾信號就是非常重要的測試,例如浪湧測試就是在輸入電源上加入幹擾信號進行測試。為(wei) 此就需要對於(yu) 電源電路進行特別的設計。

對於(yu) EMC相關(guan) 的探索非常重要,很多係統不能正常工作都源於(yu) 設計者、製造者缺乏對相關(guan) 危害的認知。因此為(wei) 了設計製造一個(ge) 可靠的係統,需要對相關(guan) 領域進行深入的了解。下期,我們(men) 將繼續分享電氣工廠中的實際應用,敬請期待!

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