w.06-analiza sygnalow, Elektrotechnika PŁ, Inżynierskie, I st, 5 semestr, Przedmioty wszystkich, Kompatybilność elektromagnetyczna, Wykład

Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.

 

Andrzej Koszmider

Katedra Elektrotechniki Ogólnej i Przekładników

 

 

 

 

KOMPATYBILNOŚĆ ELEKTROMAGNETYCZNA  EMC

 

1. Wiadomości wstępne

2. Dyrektywa 336/89 i oznaczenie CE

3. Koncepcja urządzeń i systemów kompatybilnych elektromagnetycznie

4. Sygnały zakłócające, wielkości fizyczne i jednostki w EMC

5. Podstawowe równania elektromagnetyzmu

 

6. Podstawy analizy sygnałów zakłócających

                                          6.1  sygnały różnicowe

                                          6.2  sygnały wspólne

6.3  redukcja sygnałów różnicowych i wspólnych

 

7. Właściwości rzeczywistych elementów obwodów  elektrycznych w zakresie częstotliwości zakłócających

8. Źródła zakłóceń

9. Sprzężenia

10. Elementy i urządzenia zakłócane

11. Filtry EMC

12. Ekranowanie w EMC

13. Instalacja ziemi i masy

14. Pomiary EMC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Podstawy analizy sygnałów zakłócających

 

 

   

Rozpływ prądów w urządzeniu elektrycznym

 

             

 

iM = å im

i1 = i2 + iM

 

 

 

 

 

Sygnały użyteczne ( robocze) - sygnały o wartościach i kształtach przewidzianych przez konstruktora, niezbędne do poprawnego działania urządzeń.

 

 

Sygnały zaburzające( zakłócające)- sygnały będące różnicą pomiędzy sygnałami rzeczywiście istniejącymi w obwodzie i sygnałami roboczymi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sygnały zaburzające mogą powstać w  wyniku:

             

 

             

1.     stanu awaryjnego urządzenia lub obwodu

 

2.     przeniesienia (transferu) sygnałów z innego obwodu lub urządzenia

 

3.     zmiany parametrów ( właściwości) obwodu, urządzenia lub środowiska elektromagnetycznego w którym obwód lub urządzenie pracuje

 

4.     efektów elektromagnetycznych zjawisk naturalnych (np. burza, ESD )

 

 

 

 

        Sygnały zaburzające (zakłócające)

 

 

 

            i1z = iD + iC

                 i2z = iD  - iC

 

ID – sygnały różnicowe

IC – sygnały wspólne

 

 

 

 

Przykład.

 

 

 

                                                                

 

Pomiar sygnałów różnicowych i wspólnych za pomocą przekładników prądowych

 

Przypominając sobie że dla przekładnika prądowego spełniona jest zależność:

i2.z2 = å i1

wykazać że  jeden z powyższych schematów może być wykorzystany do pomiarów sygnałów różnicowych a drugi do pomiarów sygnałów wspólnych w przewodach połączonych  z urządzeniem. Czy można dokonać tych pomiarów w obecności sygnałów użytecznych?

 

 

 

6.1 Sygnały różnicowe

 

 Differential Mode - DM

Mode differential - MD

 

Inne spotykane nazwy:

 

·        sygnały symetryczne

·        sygnały podłużne

·        sygnały normalne

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                    

                                Sygnały różnicowe i użyteczne ( robocze)

 

 

Powstawanie sygnałów różnicowych

 

-         stany awaryjne urządzeń i obwodów elektrycznych (zmiana właściwości)

-         nieliniowe właściwości odbiorników ( harmoniczne)

 

-    indukowanie sygnałów różnicowych przez obce pola

 

 

 

 

 

 

 

 

                               Pętla wrażliwa sygnałów różnicowych

 

 

·               indukowanie napięć różnicowych przez pole H

             

 

 

 

·          indukowanie prądów różnicowych przez pole E

 

 

 

Wnioski :

 

1.      Sygnały różnicowe wnoszone przez pole elektromagnetyczne o rosną proporcjonalnie do powierzchni pętli wrażliwej

·         do długości przewodów

·         do odległości między przewodami

 

     2.    Sygnały różnicowe wnoszone przez pole elektromagnetyczne są

     proporcjonalne do wartości natężenia H (B) i E.

 

  Emisja zakłóceń powodowana przez sygnały różnicowe

 

 

 

 

 

 

 

Emisja pól powodowana przez sygnały różnicowe

 

 

 

 

 

 

 

 

Wniosek:

                           

1. Wartości emitowanych pól magnetycznego i elektrycznego są proporcjonalne do odległości między przewodami

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Znaczenie sygnałów różnicowych

 

1. Sygnały różnicowe zamykają się w tych samych obwodach co sygnały robocze.

Zależnie więc od stosunku wartości tych sygnałów do sygnałów roboczych, deformując sygnały robocze, mogą powodować zakłócenia pracy urządzeń elektrycznych, elektronicznych i informatycznych.

 

2. Sygnały różnicowe mają większe znaczenie przy częstotliwościach niskich.

Przykładami takich zakłóceń są np. zakłócenia napięcia zasilającego,  zakłócenia  prądami wyższych harmonicznych.

 

 

 

 

 

6.2 Sygnały wspólne

 

 Common Mode - DM

Mode Commun - MD

 

Inne spotykane nazwy:

·     sygnały asymetryczne

·     sygnały poprzeczne

 

 

 

 

Sygnały wspólne i użyteczne ( robocze)

 

Niska częstotliwość:  Zm  -  impedancja przewodzenia

Wielka czestotliwość: Zm – impedancja pojemnościowa

 

 

 

Przy  W.CZ. obwody sygnałów wspólnych są zawsze zamknięte

 

 

 ...
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • alter.htw.pl
  • Powered by WordPress, © Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.