Главная » Статьи » Мои статьи

Что такое ЭМС?
Электромагнитная совместимость (ЭМС) - это свойство электронного устройства штатно функционировать в электромагнитном окружении, не воздействуя при этом своим собственным электромагнитным излучением на другие устройства.
Высокая плотность комплектации электронных компонентов и постоянно увеличивающиеся скорости обработки сигналов, часто приводят к сбоям электронных приборов и систем измерения, управления и автоматического регулирования, техники передачи и обработки данных и коммуникационной техники, которые возникают по причине электромагнитных воздействий.
Существуют принципиальные требования по предотвращению/уменьшению помеховых излучений определенной помехоустойчивости.
 
Для помехоустойчивости действуют следующие определения
 
Помехоустойчивость отдельного электрического устройства обеспечивается в том случае, если возмущающая величина (до определенного уровня) не приводит к сбоям:
Снижение функциональности: Допустимое нарушение функциональности оборудования.
Сбой: Недопустимое нарушение функциональности оборудования. Сбой функциональности заканчивается с затиханием возмущающего воздействия.
Функциональный отказ: Недопустимое уменьшение работоспособности, которое может быть устранено, например, только в результате ремонта.
 
Основные понятия из области ЭМС
 
Электромагнитное воздействие - это воздействие электромагнитных факторов на электрические цепи, приборы, системы или живые существа.
Источник помех - это место возникновения всех помех.
Чувствительное оборудование - это электрические устройства, функциональность которых может быть снижена из-за возмущающих воздействий.
Электрическая связь - это взаимосвязь между электрическими цепями, у которых энергия может передаваться с одной цепи на другую. 
Величина возмущающего воздействия - электромагнитный параметр, который может привести к нежелательным воздействиям на электрические устройства (напряжение помех, ток утечки, сила поля помех).
 
Источники и величины помех
 
Источники помех разделяются на:
Внутренние источники помех - искусственные, технически обусловленные
Внешние источники помех - естественные источники, например молния, электростатические разряды - искусственные, технически обусловленные
 
    Технически обусловленные источники помех разделяются на воздействия созданных и используемых производственных электромагнитных помех (например радиопередающие установки, радары и т. д.) и электромагнитные помехи, возникающие в производственном процессе или в результате сбоя, которые не были созданы для использования (например электрическая дуга на коммутационных контактах, магнитные поля сильного тока и пр.).
     Помехами могут быть напряжения, токи, электрические, магнитные и электромагнитные поля, возникающие непрерывно периодически или временно случайными импульсами.
Временные процессы, создающие сильные помехи, возникают в низковольтных сетях, вследствии коммутации индуктивных нагрузок, например электроинструмента, электрических бытовых приборов, люминесцентных ламп.
Опасное перенапряжение (по уровню, длительности и энергоемкости) возникает вследствие отключающихся предохранителей при коротком замыкании (длительность в миллисекундах).
 
Электростатический разряд
 
При трении твердых тел могут возникнуть электростатические заряды, которые быстро отводятся, если материал хорошо проводящий, однако, если материал плохопроводящий, статический заряд может держаться долго.
Данный заряд непроводящего материала может при соприкосновении с токопроводящими деталями повредить или даже разрушить электронные элементы. Кроме того, во время разряда возникает электромагнитный импульс, представляющий из себя помеху для окружающего поля.
Необходимо особенно принимать во внимание электростатические разряды человеческого тела на элементы управления и корпуса оборудования. Напряжение, возникающие в таких случаях, может достигать до 15000 В, могут течь токи разряда до 5 А, при крутизне фронта тока до 5 кА/мс. Опасность повреждений или выхода из строя повышается в связи с плохой проводимостью пола и низким уровнем влажности.
 
Механизмы воздействия и противодействия
 
Модель воздействия
 
Электрические приборы, работающие с другими приборами в одном электромагнитном окружении, могут быть как излучателями, так и приемниками помех. Передача электрической энергии от одной электрической цепи на другую, называется электрическая связь.
 
Различаются следующие варианты электрических связей:
  • возбуждение проводки
  • возбуждение поля
  • низкочастотное возбуждение поля
  • воздействие излучения.
Возбуждение проводки - это напряжение и ток помех.
Основная причина заключается в механической коммутации потребителей электричества (в особенности индуктивная нагрузка моторов, трансформаторов, дросселирование электронными системами).
Связь источников помех и чувствительного оборудования различными «путями»: соответствующими терминами являются гальванические, индуктивные, емкостные или волновые помехи.
 
Экранирование корпусов/ ВЧ-экранирование
Высокочастотные электрические токи и напряжения в электронных электроцепях могут создавать электромагнитные волны (например, станции мобильной связи, радары, а также промышленные высокочастотные установки, как микроволновые системы сушения, склеивания и сварки). Они, в свою очередь, могу создавать помеховое напряжение в проводках или непосредственно в электронных крейтах, в связи с проемами в корпусе.
Каждый металлический корпус уже обеспечивает хорошее базовое экранирование в широком частотном диапазоне, т.е. гасит электромагнитные поля.
Высокие показатели гашения в диапазоне свыше 5 МГц достигаются специальными уплотнителями, которые создают токопроводящее соединение без зазоров на металлических ровных поверхностях дверей и съемных стенок, потолка и панелей основания с металлическими ровными уплотнительными углами корпуса или каркаса. Чем выше частота, тем опаснее становятся отверстия в корпусе.
 
Помехи от внешних полей (низкочастотные)
Сильные низкочастотные токи создают низкочастотное магнитное поле, которое может индуктировать напряжение помех или вызывать помехи посредством прямого магнитного воздействия (магнитные накопители компьютеров, чувствительные электромагнитные измерительные приборы - например ЭЭГ). Низкочастотные электрические поля высокой силы могут создаваться низкочастотным высоким напряжением (воздушные ЛЭП высокого напряжения) и вызывать электромагнитные помехи (емкостная передача энергии).
 
Практическое значение имеют магнитные поля, воздействие которых можно уменьшить при помощи:
-экранирования проводников
-экранирования корпусов (решающую роль играет магнитная проницаемость - у листовой стали слишком низкая, значительно эффективней например пермаллой)
-расстояния до источника помех.
 
Воздействие излучения (высокочастотного)
 
Воздействие излучения предотвращается при помощи:
-экранирования проводников
-экранирования корпусов (клетка Фарадея).
 


Источник: http://energy-ch21.com/publ/chto_takoe_ehms/1-1-0-21
Категория: Мои статьи | Добавил: Наталья (04.12.2012) W
Просмотров: 876 | Теги: Электрооборудование жилых зданий Из, электромагнитная совместимость, ЭМС, Энергия-Ч21 | Рейтинг: 5.0/33