探讨切断感性负载时的电磁兼容性

摘要：讨论了切断感性负载时的电磁兼容性。由于在一台探测设备中采用了感性负载——电磁阀，同时该探测设备中的电磁兼容性设计不完善，电磁阀产生的电磁干扰使整个设备工作不正常。因此，有必要对该探测设备的电磁干扰进行测量，分析该探测设备产生的电磁干扰的原因，探讨应该采取的电磁兼容性措施，以便保证整个设备正常工作。

关键词：感性负载；电磁阀；电磁兼容

1 引言

电磁兼容是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力。电磁干扰是对电子设备工作性能有害的电磁变化现象。电磁干扰不仅影响电子设备的正常工作，甚至造成电子设备中的元器件损害。因此，对电子设备的电磁兼容技术要给予充分的重视。既要注意电子设备不受周围电磁干扰而能正常工作，又要注意电子设备本身不对周围其他设备产生电磁干扰，而影响其他设备正常运行。

本文以电磁阀为例，讨论了切断感性负载时的电磁兼容性问题。切断正在运行的电感线圈可能产生严重的电磁干扰。因为，电感线圈中的电流变化必然产生感应电动势，电流变化率越高，产生的感应电动势越大。这种感应电动势的低频分量将通过某种路径传导到探测电路中，而高频分量将会通过辐射而耦合到探测电路中，成为严重的电磁干扰。

试验中发现：在探测元件无输入信号时关断电磁阀，探测元件有较大概率产生较强的输出信号，致使整个设备无法正常工作。因此，必须对探测设备的电磁干扰信号进行测量，并分析产生电磁干扰的原因，以便采取有针对性的电磁兼容性措施，保证整个设备正常工作。

2 电磁阀的电磁干扰测试

2.1 电磁阀参数

我们使用的电磁阀参数为：工频AC220V，0.25A，55V·A，空载电感0.496H。

电磁阀通电时电流电压测试波形图见图1。

图1 电磁阀电流电压测试波形图

图1中，Ch1为电流波形，Ch2为电压波形。图中显示电磁阀工作频率50Hz；电压峰值312V，有效值220V，电流峰值0.35A，有效值0.25A；电磁阀电流相位滞后电压60°电角度，为感性负载。

2.2 电磁阀开断时的电磁干扰信号测量

电磁阀开断时阀电流和两端电压测试波形图见图2。

图2 电磁阀开断时阀电流和两端电压测试波形图

图2中，Ch1为阀电流波形，Ch2为阀电压波形，电磁阀开断时两端电压峰—峰值达1520V。由于电磁阀开断时刻是随机的，因此，电磁阀开断时的过电压取决于电磁阀开断时刻的电流值。两个最极端的状态是：电磁阀开断时刻的电流值为零时，电磁阀内存储的磁场能量也为零，即不存在电磁干扰；电磁阀开断时刻的电流值为峰值时，电磁阀内存储的磁场能量最大，即电磁干扰最严重。电磁阀开断时阀电流和两端电压测试展开波形图见图3－图6。

图3 电磁阀开断时阀两端电压测试波形图

图4 电磁阀开断时阀两端电压测试波形图