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电动电机为什么会有电磁干扰

2025-11-27

今日,由无锡赛盈动力科技有限公司为您详细介绍一下关于电动电机的内容。电动电机在运行过程中产生电磁干扰(EMI)是因其内部复杂的电磁现象与电路特性共同作用的结果,其干扰源可归纳为以下核心原因:

一、换向器与电刷的火花放电

在有刷直流电机中,换向器与电刷的机械接触和分离过程会产生电弧放电。这种放电现象会激发频谱较宽的噪声(从中波到甚高频波段连续分布),成为传导干扰的主要源头。例如,有刷直流电机换向器与碳刷摩擦产生的电弧,其频谱覆盖150kHz至30MHz,对无线广播、电视信号及电子设备造成大范围干扰。

二、功率器件的高频开关动作

现代电动电机驱动系统普遍采用IGBT、MOSFET等功率器件,通过高频开关动作调节电机转速。这一过程伴随快速变化的电压(dv/dt)和电流(di/dt),产生大量谐波电流和电压。例如,变频驱动器在改变电源频率时,其开关频率(20kHz至100kHz)及谐波会通过电源线、控制线或空间辐射干扰附近设备,导致伺服系统通信故障、控制精度下降。

三、绕组磁场突变与老化

当电动电机的绕组线圈电流被切断时,线圈中的磁场会突然消失,产生上百伏甚至上千伏的瞬变过电压。这种电压尖峰通过电路传导至控制单元,可能击穿或烧毁电子元件。例如,电机启动、停止或负载变化时,电源电压波动产生的高频噪声会通过电源线传导至其他电路,造成干扰。

四、电流突变与寄生参数耦合

电动电机在高速运转或负载突变时,电流的快速变化会通过分布电感和电容形成共模、差模干扰。例如,电机与逆变器之间的电缆因分布参数作用产生共模干扰,通过电缆与地之间的寄生电容耦合形成辐射源;控制信号线与电源线并行铺设时,电机产生的电磁场通过电容或电感耦合进入信号线,导致信号失真或误触发。

五、外部环境与机械振动的影响

外部高压电源泄漏、强磁场设备(如变压器)的互感耦合,以及空间电磁波(如无线电广播、手机通信)的辐射,均可能通过电源线或天线效应侵入电动电机系统。此外,电机运行时产生的机械振动可能引起编码器、传感器等精细部件的输出信号不稳定,造成数据跳变或误计数。

电动电机

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