电机的EMC仿真分析

一个典型的电机或发电机包含了多个设计元素,都可能引发电磁兼容性(EMC)问题

一个典型的电机或发电机包含了多个设计元素,都可能引发电磁兼容性(EMC)问题。 除了电机本身的主要电感外,还存在电机线圈与机壳、线圈与转轴、以及不同传感器之 间的寄生电容。

电机的共模噪声对地(底盘)之间存在两条耦合途径: 一条是通过线圈和机壳之间的分布电容,另一条则是通过转 轴/转子连接到齿轮箱/底盘之间的耦合路径。这两条耦合路 径均依赖于设备与接地电位的连接情况。共模电流的产生受 到多个参数的影响,
包括: 

  • 结构件的搭接阻抗(Z)
  • 接地阻抗(Z)
  • 电机的几何设计(线圈和机壳的距离、间隙等)
  • 导电材料和非导电材料的材料属性(εr)
  • 电机制造变量影响(公差和杂散参数等)

电机内部的容性耦合会导致噪声耦合到低压(LV)区域,例 如传感器,进而降低了高压/低压(HV/LV)之间的隔离度。 为了分析电机的EMC行为,不仅需要考虑上述的寄生耦合, 还需考虑不同的电机外壳、接地带来的影响。此外,还需考 虑从线圈到低压区域的耦合路径,以评估HV/LV的隔离衰减。 使用CST STUDIO SUITE®开展3D电磁仿真,有助于在多种 情况下计算电机的EMC特性,并研究不同设计选择对EMC 性能的影响。

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