Með hröðu þróun á orkuvælum hefur verið að elektróns spennafræðar (EVT) hafa orðið mikilvæg mælingar tæki í orkuvælum. Þeirra afstaða og öruggleiki er að hámarki mikilvæg fyrir örugga og örugga keyrslu orkuvæla. Elektromagnétísk samhæfing (EMC) sem eitt af kertindikatorum EVTa er beint tengt að tækjunni geti virkað normalt í flóknum elektromagnétískum umhverfum og hvort hún mun valda elektromagnétísk störð öðrum tækjum. Djúp tilraun og hönnun á EMC-afstöðu EVTa hefur mikilvægi fyrir aukningu almennar afstaða og öruggleika orkuvæla.
1 Yfirlit yfir elektromagnétísku samhæfingu EVTa
1.1 Skilgreining og kröfur fyrir elektromagnétísku samhæfingu
Elektromagnétísk samhæfing (EMC) merkir að tæki eða kerfi geti virkað normalt án störðs í ákveðnu elektromagnétísku umhverfi og ekki valdi óþolinlegri elektromagnétískri störð öðrum hlutum í umhverfinu. Fyrir EVTa þarf að halda fast á mælingargögnum í flóknum elektromagnétískum umhverfum og ekki valda elektromagnétískri störð öðrum tækjum. Því miður verður við EMC-afstöðu EVTa að skoða meðal hönnunar og framleiðslu og útfæra samsvarandi verndaraðgerðir.
1.2 Virkningsmálsmerki EVTa
EVT notast við efni magnínbúnaðar og nákvæmri elektróns mælingartækni til að umbreyta hárspennuorðum í orkuvælum í lárspennuorð. Þau eru venjulega búin upp af aðalsensor, aðrar breytingarkerfi og gögnaverk. Aðalsensorinn er aðskilinn fyrir að breyta hárspennuorðum í veik straum/spennuorð sem eru í hlutfalli við aðalspennu; aðrar breytingarkerfi breyta svo veikum orðum í staðlaða dígítala/analog orð; gögnaverki bætir nákvæmni og afstaða mælinga með aðgerðum eins og síur, forstækkun og jöfnun. EVTa geta gengist mörg form, eins og einnleiðis/margleiðis spennafræðar, einnleiðis/margleiðis straumfræðar eða sameinaðar fræðar sem myndaðar eru eins og sýnt er í Mynd 1, sem mæla einnleiðis spennu, straum og samsvarandi orku saman.
1.3 Greining á elektromagnétískri störð og elektromagnétísku stundvísle
EVT er auðveld að störða af ytri elektromagnétískri störð í elektromagnétískum umhverfi, eins og ljóslysingar og augnabliksspennum frá lyklakappar, sem geta valdið vandamál eins og aukin mælingarmisviti og óstöðug gögn; samt geta hárfrekari harmoníur og elektromagnétísk röðun sem EVTa sjálf gerir störð öðrum rafbænum tækjum. Því miður verður við störð og stundvísle EVTa að skoða meðal hönnunar og útfæra dæmingar og verndaraðgerðir.
EMC-afstöðupróf EVTa er mikilvægur hluti til að tryggja afstaðu og nákvæmni þeirra í raunverulegri keyrslu. Það fokuserar á andstæðustöðu og flokkar prófunareinkenni í Flokk A og B eftir svæði prófunarnar:
2 Greining á elektromagnétísku samhæfingu EVTa
2.1 Prófunargögn og prófunareinkenni
Flokkur A: Krefst að EVTa, þegar störðuð af elektromagnétískri störð, mælingarnákvæmni styttist inn í reglugerðargögn, og úttaksspenna sé samhæf við raunverulegt gildi án þess að heimsetja mælingar og stjórnun orkuvæla.
Flokkur B: Leyfir stytting á mælingargögnum (hlutur sem ekki er tengdur við vernd) EVTa á tíma, en ekki má heimsetja keyrslu verndarverksins, og tækið þarf ekki að endurstilla/endurræsa; úttaksspennan verður stýrð undir 500V til að forðast störð á orkuvælum.
2.2 Leiðandi störðpróf
Leiðandi störð fer fram í gegnum leidandi leiðir eins og snöru og metalleid og er eitt af helstu tegundum elektromagnétískrar störð sem EVTa stendur fyrir. Það inniheldur tvær tegundir prófa:
Rask heimfall/brotapróf: Afrita heimfall (með víða frekni spektra) þegar spennulegir hendingar eins og lyklakappar og tengingar henda. Fer rask heimfall á EVTa, horfar á stöðu og nákvæmni úttaksspennunnar, og meta andstæðustöðu.
Skekur (stytting) andstæðustöðupróf: Afrita skekur/strömmur sem orsakaðar eru af lyklakappar og ljóslysingar (með stóra orku og stutt tíma). Fer skekur spenna af ákveðinni stærð á EVTa til að prófa stöðu og afstaðu tækisins.
2.3 Straumar störðpróf
Það inniheldur fjórar tegundir prófa til að afrita störð í mismunandi elektromagnétískum umhverfum:
Straumar spennu andstæðustöðupróf: Fer straumar spennu af ákveðinni styrk á EVTa, horfar á stöðu og nákvæmni úttaksspennunnar, og meta andstæðustöðu í straumar spennu umhverfi.
Dempd svifandi straumar andstæðustöðupróf: Afrita dempd svifandi straumar (með hraða dæmingu og hár frekni) sem myndast þegar skyldar í hárspennu sund í hendir bus. Fer samsvarandi straumar á EVTa til að prófa stöðu mælingargagna.
Puls straumar andstæðustöðupróf: Afrita puls straumar (með hraða stíg og hár toppgildi) sem myndast af ljóslysingar á metalleid. Fer puls straumar á EVTa til að athuga hvort skyddsgildi og mælingarnákvæmni tækisins séu áhrif.
Hf straumar andstæðustöðupróf: Afrita parasítisk röðun frá atvinnu elektromagnétískum upphafspunktum, ráðstefnur/rafbænir simaskiptastöðvar o.s.frv. Fer hf straumar af ákveðinni styrk á EVTa, horfar á stöðu úttakssignals, og meta andstæðustöðu.
3 Hönnunarreglur fyrir elektromagnétísku samhæfingu EVTa
3.1 Sirkitegningarréglur
Fleygbundið jörðakerfi: Taka til fleygbundið jörðakerfi til að skilja sirkisignallínu frá kerfi, blokkera störðstraum í kerfi til sirkisignals, lágmarka hljóð og bæta nákvæmni og afstaða signala.
Raunveruleg línuuppbygging: Bæta upp uppbyggingu af strömmum, jörð og signallínum. Lágmarka samskipti milli línana og minnka störðstraum í línunum með aðferðum eins og lagða uppbyggingu og hornréttu uppbyggingu.
Síurfilturskerfi: Stilla síurfiltur á inntaksendi af móðuli straum. Velja síur eftir stærð, spennuog frekni eiginleikum til að síra hárfrekar hljóð og störð sem koma af straumi.
Lág nákvæmni logikakerfi: Gera ráð fyrir lág nákvæmni logikatæki (svo sem 3.3V nákvæmni tæki) til að forðast óþarfa hár nákvæmni, lágmarka straum og framleiðsla hárfrekar störð.
Stig/stigstigstjórnun: Velja hægst stig/stigstig leyft af sirkis virkni til að dæma óþarfa hárfrekar hluti, lágmarka hárfrekar hljóð í sirkum, og bæta nákvæmni og afstaða signala.
3.2 Innri uppbyggingarreglur
Lágmarka sýnilegar snöru: Skorta lengd sýnilegra snöru í kerfi með að bæta upp uppbyggingu og raunverulegum uppbyggingu hluta til að lágmarka elektromagnétískar röðun og störðstraum.
Samstarf snöru: Samstarfa snöru eftir tegund signala (aðskilja dígítala og analog signala), og haldast á ákveðinni fjarlægð til að lágmarka samskipti milli snöru og bæta nákvæmni og klarskyggð signala.
Gangið samanbundið: Nota samanbundið gengi til að samstarfa á skýjuflötum til að tryggja elektríska tengingu og skýjuverk, lágmarka sambandsmóti, og bæta skýjuverk.
4 Aðgerðir fyrir aukningu elektromagnétísku samhæfingu EVTa
4.1 Andstæðustöðuhönnun af straumportum
Setja upp straumfiltur: Velja viðeigandi straumfiltur eftir markmiðaða strauma og vinnumhverfi EVTa, og setja þá næst straum inngang til að síra hárfrekar hljóð og augnabliksspennum og tryggja reinn straum.
Taka til fleiri straumahönnun: Stilla fleiri straumamóðular. Þegar einn móðuli misstiltekur, taka önnur móðular fljótlega yfir straum, bæta straumareyndar, andstæðustöðu og almenni afstaða EVTa.
Styrkja skýju og jörða af straumalínum: Nota skýjuð snöru til að skýja straumalínum til að lágmarka elektromagnétískar röðun og störðstraum; tryggja góða jörðu af línunum, færa störðstraum í jörðu, og forðast skemmdir á EVTa.
4.2 Skyddsverk fyrir signallausnir
Setja upp andstæðustöðuhönnun: Velja viðeigandi andstæðustöðutæki eins og TVS, varistor og aðrir tæki. Þessi tæki geta fljótlega tekið við orku við lausn, stýrt spennu inn í öruggu bil og verndað innri elektróns hluti.
Taka til mismun signala: Deila signala í jákvæð og neikvæð kanalar fyrir mismun sendingu. Nota mismun signala milli kanala til að draga úr einkvæm upplýsingum, andstæða almennum störð, bæta gæði signala og lágmarka störð lausn.
4.3 Bæting skýjuverks
Velja efni með hár magnínbúnaðar: Gera ráð fyrir efni með hár magnínbúnaðar eins og járnplötur til að gera skýju, styrkja magnínbúnaðarverk, tekið við og dreifa magnínbúnaðarorð, og lágmarka störð inn í EVTa (hagnínbúnaðarverk metalls er sýnt í töflu 1).
Bæta upp skýjuflötshönnun: Taka til fullt lokad skýjuflötshönnun til að tryggja góða samband og jörða á hverri flatarmál af skýjuflötum og styrkja skýjuverk.
Styrkja jörða skýjuflots: Tryggja örugga jörðasamband á milli skýjuflots og jörðu, færa störðstraum í jörðu, og bæta skýjuverk.
5 Ályktun
Þetta grein fer í djúpi fyrir um EMC-afstöðu EVTa, býr til reglur um sirkitegningu og innri uppbyggingu, og stofnar aðferðir eins og andstæðustöðuhönnun af straumportum, skyddsverk fyrir signallausnir, og bæting skýjuverks. Markmiðið er að bæta andstæðustöðu og afstaða EVTa í flóknum elektromagnétískum umhverfum, tryggja nákvæm og örugg mælingu spennuorða í orkuvælum, og setja grundvelli fyrir örugga og örugga keyrslu orkuvæla.
