Elektronik qıvrımli transformatorldar üçün EMC performans testlərinin dizayn və iyileştirilməsi

1 Elektronik voltaj tranzformatorlarının EME performansına baxış
1.1 EME-nin tərif və tələbləri

Elektromagnit Uyğunluq (EME) cihaz/vəziyyətin verilmiş elektromagnit mühitdə sarsılmadan işləmə və digər nesillərə qəbul edilə bilən limitlərdən artıq elektromagnit təsir verməmə qabiliyyətini göstərir. Elektron voltaj tranzformatorları üçün EME, mürəkkəb şərtlərdə istiqrarlı ölçmə performansını təmin etməli və başqa cihazlara təsir verməməlidir. Onların EME performansı dizayn və istehsal zamanında nəzərə alınmalı və təmin olunmalıdır.

1.2 İşləmə prinsipi

Elektron voltaj tranzformatorları elektromagnit induksiyadan və yüksək dəqiqlikli elektronik ölçmədən istifadə edərək enerji sistemlərindəki yüksək voltajlı signaları aşağı voltajlı olanlara çevrilir. Adi olaraq birbaşa sensor, ikinci dəyişmə mövqe, və signal emal ünvanından ibarətdir: birbaşa sensor, birbaşa voltaja mütənasib zəif amperaj/voltaj halına gəlir; ikinci mövqe bu signalı standart rəqəmsal/analog signalara dəyişdirir; emal ünvani signalı süzgəcə, gücləndirir və kəskinləşdirir ki, ölçmə dəqiqliyini və istiqrarlılığını artırır. Bu cihazlar bir xəttin (Şəkil 1-də göstərilən kimi) voltaj, amperaj və enerjisini ölçə bilərlər, yaxud bir və ya bir neçə xəttin voltaj/amperajını ölçə bilərlər.

1.3 Elektromagnit təsirlərin və həssaslığın analizi

Elektron voltaj tranzformatorları digər elektrik cihazlardan (məsələn, şimşək darbaları, klyuča bağlı müvəqqəti voltajlanma) elektromagnit təsirlərə maruz qalır, bu da ölçmə performansını azaldır (məsələn, xətalardakı artım, istiqrarsız oxunurlar).

2 Elektronik voltaj tranzformatorlarının (EVT) elektromagnit uyğunluq performans testlərinin analizi
2.1 Test məzmunu və qiymətləndirmə kriteriyaları

EVT-nin elektromagnit uyğunluq performans testi onun faktiki işləmə mühitində istiqrarlı və dəqiq işləməsinin təmin edilməsi üçün əhəmiyyətli addımdır. Test EVT-nin təsir dayanımlı və müxtəlif elektromagnit təsirlər altında performansını qiymətləndirməyə diqqət yetirir. Qiymətləndirmə kriteriyaları test nəticələrinin ciddiyyətə görə A və B qruplarına bölünür:

• A Qrupu: Dəqiqlik miqdarında normal performansı saxlayır. Qiymətləndirmə EVT-nin elektromagnit təsirlərə maruz qaldığında ölçmə dəqiqliyinin müəyyən limitlər daxilində qalması tələb edir. Bu, çıxış voltaj signalının faktiki dəyərlə uyğunlaşmasını və enerji sisteminin normal monitorinq və idarəetməsinin pozulmasına mane olur.

• B Qrupu: Koruyucu funksiyalarla bağlı olmayan ölçmə performansının müvəqqəti azalmasına icazə verir. Kriteriyalar, koruyucu funksiyaların normal işləməsinə və cihazın sıfırlanmasına/restart edilməsinə təsir vermədlərindən, elektromagnit təsirlər altında ölçmə performansının müvəqqəti azalmasına icazə verir. Çıxış voltajı 500 V daxilində qontrol edilməlidir ki, gereksiz təsirlər və ya enerji sistemində zararlar ola bilməsin.

2.2 İltisaslı təsirlər testi

İltisaslı təsirlər, transmisyon yolunda (məsələn, tel, metal borular) elektromagnit təsirlər deməkdir. EVT-lər üçün iqtisaslı təsirlər böyük bir çətinlikdir.

• Elektrik Sürətli Transient/Burst (EFT/B) Testi: İndüktiv yüklərdən (məsələn, rele, kontaktorlar) klyučləmə zamanı transient təsirləri simulyasiya edir, bu da adətən geniş frekvens spektrlərə malikdir və EVT-nin işləməsini pozuya bilər. Test EVT-yə bir sıra sürətli transient burstlər tətbiq edir, çıxış voltaj signalının istiqrarlılığını və dəqiqliyini nəzərə alaraq təsir dayanımlılığını qiymətləndirir.

• Surj (Impuls) İmmün Testi: Klyučləmə, şimşək darbaları və s. zamanı müvəqqəti voltaj/ağırək təsirləri simulyasiya edir. Bu hadisələr yüksək enerji və qısa müddətə malikdir, EVT-nin izolyasyonunu və ölçmə dəqiqliyini ciddi şəkildə təsirləyir. Test EVT-yə surj voltajları tətbiq edir ki, təsirlərə dayanma və performans azalmadan qaçma qabiliyyətini yoxlasın.

2.3 Yayılan təsirlər testi

• Gücləndirmə Frekansı Manyetik Sahə İmmün Testi: EVT-nin güc frekansı manyetik sahə mühitindəki performansını qiymətləndirir. Kontrollü güc frekansı manyetik sahə tətbiq edilir, çıxış voltaj signalının istiqrarlılığını və dəqiqliyini nəzərə alaraq təsir dayanımlılığını qiymətləndirir.

• Sönən Titreyici Manyetik Sahə İmmün Testi: Yüksək voltajlı alt stansiyalarında yüksek voltajlı busbarlar üzərində izolator klyučləməsi zamanı yaranan sönən titreyici manyetik sahələri simulyasiya edir. Bu sahələr tez sönmə və yüksək frekvanslara malikdir, EVT-nin ölçmə dəqiqliyini pozuya bilər. Test sönən titreyici manyetik sahələr tətbiq edir, EVT-nin istiqrarlı ölçmə performansını saxlayıp saxlamadığını yoxlayır.

• Puls Manyetik Sahə İmmün Testi: Binalar və ya digər metal strukturlar üzərində şimşək darbalarından pulslu manyetik sahələri simulyasiya edir. Bu sahələr tez yüksəlir və yüksək peak intensivliklərə malikdir, EVT-nin izolyasyonunu və ölçmə dəqiqliyini təhdid edir. Test pulslu manyetik sahələr tətbiq edir, EVT-nin təsirlərə dayanma və performans azalmadan qaçma qabiliyyətini yoxlayır.

• Radyo Frekvensi Radyasyon Manyetik Sahə İmmün Testi: EVT-nin radyo frekvensi (RF) radyasyon mühitində (məsələn, sanayi elektromagnit mənbələri, radyo yayımı, mobil əlaqə bazası stansiyaları) performansını qiymətləndirir. Kontrollü RF radyasyon sahələr tətbiq edilir, çıxış voltaj signalının istiqrarlılığını və dəqiqliyini nəzərə alaraq təsir dayanımlılığını qiymətləndirir.

3 Elektronik voltaj tranzformatorlarının elektromagnit uyğunluğu üçün dizayn prinsipləri
3.1 Şəbəkə dizayn prinsipləri

• Uçaq yer dizaynı: Şəbəkə dizaynında uçaq yer texnologiyasından istifadə edərək, signal linelərini korpusdan izolyasiya edin. Bu, korpusda olan təsir amperajlarını direkt olaraq signal şəbəkəsinə qoparmaqdan qoruyur, parazit təsirləri azaldır və signal dəqiqliyini və istiqrarlılığını artırır.

• Münasib wirinş layihası: Güc lineləri, yer lineləri və müxtəlif signal linelərini düzgün yerləşdirin - bu, minimal koppinq təsirlərini təmin etməkdə əsas rol oynayar. EVT şəbəkə dizaynında, lineler arasında minimal koppinq təmin edin. Katmanlı wirinş və ortogonallaşdırılmış rotaslama (paralel keçidlərden imtina) metodu, elektromagnit induksiyaya və kapasitiv koppinqə minimal etki edir.

• Filtr kapasitordan dizayn: Modulların gücü girişində filtr kapasitorları tətbiq edin, bu, gücü aracılığıyla giren təsir signalını hissədən edir. Kapasitansi, voltaj reytinqi və frekvens xüsusiyyətlərinə əsasən kapasitordan seçin, bu, gücü aracılığıyla giren yüksək frekanslı parazit və təsir signalını effektiv şəkildə filtr edir.

• Düşük səviyyəli loqika dizaynı: Lazımsız yüksək loqika səviyyələrindən imtina edin, bu, şəbəkənin gücü sarfiyyatını və yüksək frekanslı təsirləri azaldır. EVT şəbəkə dizaynında, yüksək frekanslı parazit və təsir signalının yayılmasını və qəbulünü minimal etmək üçün düşük səviyyəli loqika cihazlarından (məsələn, 3.3 V cihazları) üstünlük verin.

• Yüksələn/düşən vaxt kontrolu: Şəbəkə funksiyaları daxilində icazə verilən ən yavaş yüksələn və düşən vaxtları seçin, bu, ləziz olmayan yüksək frekanslı komponentlərin yaratılmasını imtina edir. Bu, şəbəkədə yüksək frekanslı parazit təsirlərini azaldır və signal istiqrarlılığını və dəqiqliyini artırır.

3.2 Daxili struktur dizayn prinsipləri

• Tam qapalı qoruma struktur: Korpus üçün tam qapalı qoruma istifadə edin, bütün səthlərin arasındakı əlaqəni və düzgün yerləşdirilməsini təmin edin. Bu, xarici elektromagnit sahə təsirlərini effektiv şəkildə bloklayıb, daxili elektron şəbəkələri xarici təsirlərdən qoruyur.

• Göstərilmiş wirinş uzunluğunu minimal edin: Korpusdakı bütün göstərilmiş wirinşləri ən qısa olaraq saxlayın, bu, elektromagnit radyasyonu və koppinq təsirlərini azaldır. EVT daxili dizaynında, komponentlərin yerləşdirilməsini və yerləşdirilməsini optimallaşdıraraq göstərilmiş wirinş uzunluqlarını minimal edin.

• Kabel gruplaşdırılması və toplama: Wirinşləri signal növlərinə görə (məsələn, rəqəmsal və analog lineləri ayrılmış) qruplaşdırın və qruplar arasında uyğun boşluq saxlayın. Bu, wirinşlər arasında parazit təsirləri azaldır, signal aydınlaşmasını və dəqiqliyini artırır.

• Qonşu əlaqə: Korpus interfeys qovşaqlarında qonşu ilə əlaqə qurmaq üçün qonşu illiyi istifadə edin, bu, yaxşı elektrik əlaqəsini və qoruma effektivliyini təmin edir. Bu, toxunuş rezistansını azaltır və qorumada performansı artırır.

4 Elektronik voltaj tranzformatorlarının elektromagnit uyğunluq performansını artırma strategiyaları
4.1 Guc portun qarşı təsirli dizaynı
4.1.1 Guc filtrləri quraşdırın

Guc filtri, guc daxilindəki yüksək frekanslı parazit və müvəqqəti puls təsirlərini süzgücün effektiv bir cihazıdır, bu, guc daxilinin saf olmasını təmin edir. Guc filtri seçərkən, EVT-nin nominal gucu və işləmə mühiti əsasında uyğun filtre modelini və spesifikasini seçin və filtrin guc daxilinin yanına quraşdırıldığını təmin edin ki, ən yaxşı süzgü effektini əldə edəsiniz.

4.1.2 Artıq guc daxili dizaynını qəbul edin

EVT-nin guc daxili nəzarətini artırmaq üçün, artıq guc daxili dizaynını qəbul edin, yəni iki və ya daha çox guc modulu təyin edin. Bir guc modulu arızaya uğrayanda, digər guc modulları tez-tez guc daxili tapşırığını davam etdirmək üçün准备工作似乎被截断了。请允许我继续完成翻译工作，以确保内容的完整性和准确性。 ---

Bu, EVT-nin normal işləməsini təmin edir. Bu, EVT-nin qarşı təsir dayanımlılığını artırır və onun ümumi istiqrarlılığını də artırır.

4.1.3 Guc linelərinin qoruyucu və yerləşdirilməsinin təkmilləşdirilməsi

Guc lineləri, elektromagnit təsirlərin yayılmasında əhəmiyyətli bir yol təşkil edir. Guc linelərdəki elektromagnit təsirləri azaltmaq üçün, guc linelərini metal qoruyucu qat ile kaplamaq lazımdır, bu, elektromagnit dalğaların yayılmasını və koppinq təsirlərini azaltır. Həmçinin, guc linelərinin yaxşı yerləşdirilməsini təmin edin, təsir amperajını yerə yönəltin, bu, EVT-nin zədələnməsindən qoruyur.

4.2 Signal portlarının elektrostatik dəşərgə qoruyuculuğu
4.2.1 Müvəqqəti təsirləri qazanma komponentləri quraşdırın

Müvəqqəti təsirləri qazanma komponentləri, məsələn, Müvəqqəti Voltaj Sürətçisi (TVS) və varistorlar, elektrostatik dəşərgə zamanı tez-tez dəşərgə enerjisini qazanır və voltajı təhlükəsiz səviyyədə saxlayır, bu, EVT-nin daxili elektron komponentlərinin zədələnməsindən qoruyur. Müvəqqəti təsirləri qazanma komponentləri seçərkən, EVT-nin signal xüsusiyyətləri və işləmə mühiti əsasında uygun komponent modelini və spesifikasini seçin.

4.2.2 Fərqli signal ötürmə metodunu qəbul edin

Fərqli signal ötürmə metodundan istifadə, ümumi mod təsirlərinə qarşı mübarizə apara bilər və signalin qarşı təsir dayanımlılığını artırır. EVT-nin signal portu dizaynında, fərqli signal ötürmə metodundan istifadə edilir, signal mənfi və müsbət kanallara bölünür. Effektiv məlumat, iki kanal arasındakı signal fərqlərini müqayisə edərək çıxarılır, bu, yalnızca signal ötürmə keyfiyyətini artırır, lakin həmçinin elektrostatik dəşərgənin EVT-yə təsirini azaldır.

4.3 Korpus qoruyucu performansının optimallaşdırılması
4.3.1 Yüksək magnitik permeabilitəli materiallar seçin

Korpus materialının seçimi, qoruyucu effektin əhəmiyyətli bir faktorudur. Korpusun magnit sahə qoruyucu qabiliyyətini artırmaq üçün, dəmir plakalar kimi yüksək magnitik permeabilitəli materiallar seçilir, bu, magnit sahə enerjisini effektiv şəkildə qazanır və dağıtır, bu da EVT-nin daxilindəki magnit sahə təsirini azaldır. Metalların nisbi magnitik permeabilitəsi Cədvəl 1-də göstərilir.

4.3.2 Korpus struktur dizaynının optimallaşdırılması

Korpusun struktur dizaynı, qoruyucu effektin əhəmiyyətli bir faktorudur. EVT-nin korpus dizaynında, tam qapalı qoruyucu struktur qəbul edilir, bu, müxtəlif səthlər arasında yaxşı əlaqə və yerləşdirilməni təmin edir.

4.3.3 Korpusun yerləşdirilməsinin təkmilləşdirilməsi

Korpusun yerləşdirilməsi, qoruyucu effektin əhəmiyyətli bir faktorudur. EVT-nin korpus dizaynında, korpus və yer arasında yaxşı yer əlaqəsini təmin etmək lazımdır, təsir amperajını yere yönəltmək lazımdır.

Onlar, yüksək frekanslı harmonik və elektromagnit radyasyon kimi təsirləri də yayırlar, bu da başqa cihazlara təsir edir. Onların dizaynında, bu təsirlər və həssaslıq çətinlikləri, təsir və qoruyucu tədbirlərlə həll edilməlidir.

5 Nəticə

Bu məqalə, elektron voltaj tranzformatorlarının elektromagnit uyğunluq performansı haqqında gələnəkli araşdırma və dizayn aparır. Şəbəkə dizayn prinsipləri, daxili struktur dizayn prinsipləri və elektromagnit uyğunluq performansını artırma strategiyaları kimi bir sıra tədbirlər təklif edilir. Məqsəd, EVT-nin mürəkkəb elektromagnit mühitlərdə qarşı təsir dayanımlılığını və istiqrarlılığını artırmaqdır, bu, onun enerji sistemlərində voltaj signalını dəqiq və etibarlı olaraq ölçməsini təmin edir və enerji sistemlərinin təhlükəsiz və istiqrarlı işləməsinə qüvvəli garantilər təmin edir.