發(fā)布時(shí)間:2023-10-07
瀏覽次數(shù):363
電機(jī)噪音的主要來(lái)源是換向器電刷,當(dāng)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),它可能會(huì)彈起,電機(jī)線圈和電機(jī)導(dǎo)線的電感耦合時(shí),這種跳動(dòng)會(huì)在電源線上產(chǎn)生大量噪聲,甚至?xí)诟浇木€路中引起噪聲。
電機(jī)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中突然停止、減速或反向旋轉(zhuǎn)時(shí),在反電動(dòng)勢(shì)的作用下,電流會(huì)反向流回電源。如果電源吸收電流的能力較小,電源和輸出引腳產(chǎn)生的電流可能會(huì)超過(guò)電路較大額定值。為避免過(guò)流問(wèn)題,在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮反電動(dòng)勢(shì)帶來(lái)的影響。使用直流電機(jī)的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它們會(huì)產(chǎn)生大量的電噪聲,這種噪聲會(huì)干擾傳感器,甚至可能通過(guò)在穩(wěn)壓電源線上引起電壓突降而損害微控制器,足夠大的電壓突降會(huì)損壞微控制器寄存器中的數(shù)據(jù)或?qū)е挛⒖刂破鲝?fù)位。為了阻止電噪聲干擾微控制器,必須確定噪音是如何從電機(jī)內(nèi)部傳遞到電機(jī)引腳上,如何將噪聲降低到足夠低的水平,不會(huì)干擾到微控制器。
電機(jī)噪音的主要來(lái)源是換向器電刷,當(dāng)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),它可能會(huì)彈起,電機(jī)線圈和電機(jī)導(dǎo)線的電感耦合時(shí),這種跳動(dòng)會(huì)在電源線上產(chǎn)生大量噪聲,甚至?xí)诟浇木€路中引起噪聲。理論上帶有無(wú)限小的電刷和完美間隙的換向器,恰好與其所使用的負(fù)載和速度同步時(shí),不會(huì)產(chǎn)生任何火花。然而,任何真實(shí)的電機(jī)電樞在旋轉(zhuǎn)、通電和斷電時(shí),換向器與電刷之間會(huì)產(chǎn)生一定量的火花。
通常在電機(jī)電源線之間添加反向偏置的二極管或者電容來(lái)解決,如果沒(méi)有這種偏置保護(hù),過(guò)載電壓可能會(huì)破壞輸入/輸出端口以及微控制器。電容通常是抑制電機(jī)噪聲的較有效方法在電機(jī)端子之間焊接電容器,在電機(jī)端子之間焊接至少一個(gè)電容器。一般有3種用于噪音抑制技術(shù),其中包括:調(diào)諧,濾波和屏蔽。理想狀態(tài)的電機(jī)會(huì)產(chǎn)生一些電噪音,需要某種形式的濾波防止該噪音進(jìn)入微控制器, 較簡(jiǎn)單的濾波由一個(gè),兩個(gè)或三個(gè)電容組成。電容是一種電子組件,它只傳導(dǎo)高頻變化的電流,跨接在電機(jī)端子上的單個(gè)電容,可以通過(guò)短路減少高頻電噪音,這樣可以減少電機(jī)內(nèi)部噪音和電機(jī)端子上的傳導(dǎo)噪音。
電機(jī)較重要的因素是時(shí)序性,在電機(jī)運(yùn)行的條件下正確設(shè)置電刷與磁鐵的相對(duì)位置,電機(jī)時(shí)序的設(shè)定從電機(jī)零點(diǎn)(靜止點(diǎn))開(kāi)始,直到空載電流增加到額定工作電流的10%。電機(jī)上使用兩個(gè)電容時(shí),每個(gè)電容分別連接到電機(jī)外殼和電機(jī)端子之間,從噪音的角度來(lái)看,將外殼連入電機(jī)的電路,外殼和端子連成短路狀態(tài),電機(jī)的外殼作為屏蔽層減少輻射噪音。
為了較大程度地抑制噪聲,可以焊接所有三個(gè)電容器:一個(gè)跨接在端子上,一個(gè)跨接在每個(gè)端子與電機(jī)外殼之間。三電容濾波是一個(gè)和兩個(gè)電容版本的組合,一個(gè)電容跨接在電機(jī)端子上,一個(gè)電容器與每個(gè)端子和電機(jī)外殼連接,這是電機(jī)上經(jīng)常使用的濾波方式。在端子之間使用0.1F(微法拉)電容,在每個(gè)端子與外殼之間使用兩個(gè)0.047F電容。 使用高速率電機(jī)時(shí),切勿使用電解電容進(jìn)行噪聲過(guò)濾,高頻率的開(kāi)關(guān)將導(dǎo)致此類電容易爆易炸,通常使用陶瓷或類似的電容。有些電機(jī)在內(nèi)部已經(jīng)安裝了兩個(gè)電容,沒(méi)有必要再過(guò)多附加,盡管它不會(huì)造成任何危害。
電機(jī)外殼上的通風(fēng)孔會(huì)中斷電流傳輸,會(huì)導(dǎo)致電機(jī)槽變成天線并輻射電噪音,因此,通風(fēng)孔應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電刷區(qū)域。電機(jī)外殼的材料對(duì)于減少電磁噪音至關(guān)重要,外殼材料應(yīng)由金屬制成或金屬化,以吸收電磁輻射,同時(shí),需要考慮金屬材料的相對(duì)磁導(dǎo)率。 金屬材料應(yīng)反射或吸收電磁產(chǎn)生的輻射波,電機(jī)端蓋或端蓋的材料也較好選擇金屬或金屬化。
電機(jī)殼體中的接頭或電機(jī)殼體與端蓋之間的連接也可能是輻射源, 許多電機(jī)通過(guò)將電線包裹在鋁箔中來(lái)解決其電噪音問(wèn)題。保持電機(jī)和電源線盡可能短,通過(guò)扭曲引線來(lái)減小噪聲,使它們相互纏繞。電機(jī)和電源線遠(yuǎn)離信號(hào)線,電機(jī)線會(huì)在附近的信號(hào)線中感應(yīng)出電流,在嘈雜的電機(jī)附近的完全**的電路中感應(yīng)出高達(dá)20V的電壓尖峰。將去耦電容器(也稱為“旁路電容”)跨接在電源和地上,并靠近要與噪聲隔離的電子設(shè)備。
結(jié)論
電容越接近電子設(shè)備越有效,通常來(lái)說(shuō),使用的電容越多越好,建議使用至少幾百F的電解電容器。電解電容是極化的,在安裝時(shí)要注意負(fù)極線接地,正極線連接到電源輸入端口,并確保選擇額定電壓足以承受噪聲尖峰的電容器,一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則是選擇一個(gè)額定電壓至少為輸入電壓兩倍的電壓。
江蘇芯聲微電子科技擁有先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備、專業(yè)的研發(fā)部門(mén)及生產(chǎn)車間,專業(yè)生產(chǎn)電容、電解電容器等,更多咨詢歡迎聯(lián)系我們。
* 文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),如侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除!