机械电子设备中电气干扰的排除方法研究

张智永 马巍

摘 要：先进科学技术不断创新发展，机械电子设备信息化程度明显提高，在多个生产领域得以有效应用。但机械电子设备在具体使用过程中会因电气干扰出现无法正常运行或严重损坏的情况，会在一定程度上影响产品质量以及生产效率，会使企业遭受經济损失。

关键词：机械电子设备;电气干扰;排除方法

为使机械电子设备处在正常稳定运行状态，管理维护人员应立足生产制造的实际情况，分析电气干扰影响因素及传播等，运用有效的排除措大幅降低电气干扰，加强对机械电子设备的保护。

1.机械电子设备中电气干扰概述

1.1主要产生原因

在具体的应用过程中，机械电子设备主要受到电源干扰和电磁干扰，会严重影响运行的稳定性。其中电源干扰有较多种类，会发生较大变化，可以干扰原理为依据，将其分成共模电源干扰和差模电源干扰。共模电源干扰即因信号线与信号地线有相同的干扰电压幅度，会在导线与周围物体间形成完整的回路，可在支持干扰电流在回路中持续流动，会在很大程度上干扰机械电子设备的正常运行。差模电流干扰是指在信号线和信号地线间有干扰电压，促使有干扰电流回路形成，同样也会干扰机械电子设备。机械电子设备会因电源干扰而在运行时出现大幅波动情况，会出现一定偏差，同时也能使设备无法保持稳定运行。而电磁干扰则是因电磁辐射会对电缆信号造成较大干扰，会使信号无法完整传输，导致电子设备出现噪音问题。机械电子设备在应用运行时会产生电磁，电磁干扰这种干扰源很常见，主要通过传导形式和辐射形式带来不利影响，其中辐射干扰形式的影响较为严重。此外，机械电子设备的整流器也会带来非线性波干扰，会因剧烈振动引起机身急速升温的情况。

1.2传播途径分析

电源干扰的形成主要是电压产生电流而对机械电子设备运行造成干扰，是通过导线实现传播的。电源干扰会造成较小的电压，其干扰程度会因导线伸长而降低。但发生电源干扰时因电流波动会出现电磁感应情况，会有波动性电磁干扰在一定空间内产生，会对机械电子设备的稳定运行带来不利影响。电磁干扰可通过导线实现传播，也可通过空间场进行传播，会组成电磁干扰场，使得机械电子设备运行时受到较大影响。

2.机械电子设备中电气干扰的具体排除措施分析

2.1滤波器抗干扰措施

滤波器主要由电容及电阻等要素组成网络结构，可有效抑制低频干扰与中频干扰。在机械电子设备运行时，滤波器能对产生的信号进行正确识别并归类，当信号频率处在规定范围才能通过，可排除不正常频率的干扰。为使机械电子设备运行中有较好的排除电气干扰效果，应结合实际需求等，合理选择适合的滤波器。滤波器会因类型的不同而在功能作用上存在一定差异。在采用滤波器抗干扰措施时，首先应借助干扰器对机械电子设备运行时的干扰波幅值等电气干扰源频谱进行测量确定，与设备的工作原理以及功能等相结合，选择合理分滤波器，实现顺利滤除其中的低频纹波和高频纹波。通过滤波器抗干扰措施有效利用，促进滤波器的抗干扰效果大幅提高，有效维护机械设备稳定正常运行。若机械电子设备使用直流电源，在运用滤波器抗干扰措施时，应在电源处选择合理位置安装并联电容，将电源处出现的高频波纹及时有效滤除，能在较大程度上避免电气干扰问题的影响。

2.2屏蔽抗干扰措施

屏蔽抗干扰措施的应用在可在有效抑制电磁干扰，主要是借助屏蔽体对电气干扰进行有效抑制，可起到阻止干扰进入的效果，也可对内部电磁能量进行有效限制，避免出现不正常波动的情况，通常应用在隔离辐射的场合中。屏蔽体通常是使用导电性较强的金属材料而制成，壳体是全封闭状态、可有效屏蔽电流及磁场波动的影响。屏蔽抗干扰措施中的静电屏蔽是指静电平衡空腔金属导体的导体内与空腔内都是零场强时，电场干扰不会对处在腔内的物体造成影响，可实现较好的屏蔽效果。为保障抗干扰效果，可在屏蔽体的电容耦合通道中直接安插处在接地状态的金属屏蔽导体，可使抗干扰电压变为零，能有效隔断外界的干扰。屏蔽抗干扰措施中的磁屏蔽则是有效抑制磁干扰，在机械电子设备运行时会有相应的磁场产生，会因时间因素而发生变化，会严重干扰电路的电流运行。电磁屏蔽通常是屏蔽高频电磁场，借助阻挡层有效限制电磁波传输，获得较好的屏蔽电磁效果。屏蔽体的电磁屏蔽效果，虽不会因不是接地状态发生变化，但会因导电连续性发生极大改变。因此，若屏蔽体因裂口及缝隙等问题造成导电连续性下降，会使屏蔽效果明显降低。当前常用的机械电子设备，如电脑等因灰尘通过通风口进入内部，会对屏蔽体导电连续性造成破坏，无法正常使用。对此，可用导电布等对缝隙进行处理，产品选择需对密封压力等多种影响因素进行综合考虑。

2.3接地抗干扰措施

在对机械电子设备的电气干扰进行排除时，因操作不善等会损害电子设备。对此，可运用接地抗干扰措施进行处理，可为机械电子设备正常稳定运行提供有力保障，几乎不会危害电子设备。同时，接地抗干扰措施的应用能在很大程度上对电源造成的干扰影响实现有效抑制，接地抗干扰系统可结合需求进行选择。

2.4电气隔离抗干扰措施

电气隔离抗干扰措施是指将电子设备隔离导线部分，可实现对电气干扰造成的不利影响有效规避，为机械电子设备运行的稳定性提供有力保障。电子设备产生电气干扰的是脉冲变压器与电光器件，电气隔离抗干扰措施应用对输入信号干扰进行模拟，有效隔离处理干扰信号。

3.总结

综上，管理维护人员应结合机械电子设备结构及工作原理等，分析造成电气干扰的主要原因，了解电气干扰造成的危害，选用适合的抗干扰措施，实现对电气干扰影响的有效抑制，避免设备应用过程中出现故障问题。

参考文献：

[1]吕海波，陈俊.谈排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].内燃机与配件，2020（19）：149-150.

[2]吕博，杨翼，王世洪，杨惠.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].农家参谋，2019（20）：189.

作者简介：

张智永（1987-02）男，汉，籍贯：辽宁沈阳，学历：本科，研究方向：电气。

（辽宁辉山乳业集团（沈阳）有限公司，辽宁 沈阳 110000）