探究家用电器的电磁兼容性问题

(整期优先)网络出版时间:2019-07-17
/ 2

探究家用电器的电磁兼容性问题

徐双江

佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司广东省佛山市528300

摘要:不管什么家用电器,在实际工作中不可避免会出现电磁干扰,这些容易影响电器的安全使用,也会影响其他电器的使用,所以电磁兼容性就显得尤为重要。基于此,本文从概述家用电器的电磁兼容性、电磁干扰的种类介绍、我国家用电气电磁兼容性的现状分析以及家用电器电磁兼容性的保证策略四个方面,详细探讨了家用电器得电磁兼容性问题,希望可以为有需要的人提供参考意见。

关键词:家用电器;电磁兼容性;问题

1999年10月我国正式推行电磁兼容认证管理办法,首批实施电磁兼容认证的产品名称、产品执行标准以及产品类别已经制定。而家用和相似用途的电动工具以及电热器具等等,都被纳入到其中,换句话说,首批实施电磁兼容认证的产品就是家用电器。

一、概述家用电器的电磁兼容性

电磁兼容性,简单来说,主要是指电子产品以及电器可以在规定的电磁环境下稳定工作,而且不会对此环境中其他产品带来无法承受的电磁干扰能力。这里有两个要求:第一,要求产品能够承受电磁干扰;第二,要求产品在实际运行中,对附近环境造成的电磁干扰控制在规定的范围内。

相信大家都知道,家用电器工作在不同电子产品以及电器所带来的电磁干扰环境中。对于家庭环境的电磁场分布而言,其并不是真正纯净的。日常生活中很多家用电器在实际运行过程中都会产生电磁波,频率和波长是不同的,容易造成电磁污染以及电磁干扰的情况出现,而这里提到的家用电器主要包括电视机、电冰箱、电热毯、冰箱、空调以及洗衣机等等。[1]这些电器在实际运行过程中进行重复性动作,电感电路的能量重复变换,让电磁场长期处在动荡中,这些都很有可能影响附件电器的安全运行,还会降低其运行的稳定性和安全性,甚至会危害人们的身体健康。因此,对家用电器运行安全性进行考核时,不仅要考虑电器自身电磁抗干扰能力,而且要考虑电器自身对附近环境的干扰。整体来讲,以上就是家用电器的电磁兼容。

二、电磁干扰的种类介绍

一般来说,就家用电器的电磁兼容性来讲,结合电磁干扰以及抗干扰的情况,可以划分成多种类型,主要体现在以下几个方面:第一,使用安装换向器的电动机,比如:电动工具、吸尘器、食品加工机以及滚筒式缝纫机等等,在实际工作过程中由于电刷在换向器上面进行滑动而出现电弧以及换向火花,让电网产生不间断的脉冲震荡,而且空间通过电磁波方法来传播,进而干扰无线电通讯。并且由于电刷换向引起高频电压,借助电动机引入电源线,导致电源受到污染,让电视机出现雪花,图像不清楚,计算机显示器也存在故障。第二,在启动时很有可能造成电网电源质量降低的家用电器,比如:制冷类器具和清洁器具。前者,主要包括冰柜以及空调等等。后者,主要包括干衣机以及吸尘器等等,这些都是感性负载器具,在启动时由于需要较大的启动电流而让电网电压会迅速降低。并且变频调速器具也容易产生大量的电源谐波。第三,安装触点开关的家用电器,比如:电熨斗、冰箱以及洗衣机等等,在进行开关动作时在触点间容易出现放电火花,进而产生频率较高的电磁噪声。[2]第四,安装可控硅的家用电器,比如:电子调光灯、电风扇以及吸尘器等等,其电子元件造成高频谐波而出现电磁干扰。第五,安装微处理器的家用电器,比如:模糊控制建器具以及电脑控制洗衣机等等,因为微处理器可以静电放电,采取高低电平脉冲信号,很有可能出现电压跌落或者浪涌电压的情况,进而使得电磁干扰出现。并且因为微处理器不具备较强的抗扰性,所以必须要具备较强的抗干扰能力。第六,通常,有很多家用电器可以电磁辐射,比如:音像设备、电磁灶以及手机等等,电磁辐射不只是产生电磁干扰,还会直接危害人们的身体健康。

三、我国家用电气电磁兼容性的现状分析

我国电磁兼容性测试以及标准化工作最早出现在上世纪60年代,曾经出台一些与家用电器产品要求相符的电磁兼容性国家标准,先后成立“全国无线电干扰标准化委员会”和“全国家用电器、电动工具、照明设备及类似电器无线电干扰标准化分技术委员会”,至今已经制定的相关国家标准超过40项。然而因为标准执法力度不足,尚未实施强制性贯彻,导致我国家用电器行业的电磁兼容性水平降低。[3]根据我国日用电器质量检测监测中心无线电干扰试验室的摸底试验结果显示,其合格率是相当低的。

对于世界上对家用电器产品电磁兼容性日益严峻的局面,1966年国家技术监督局在天津、广州以及上海等地区召开关于家用电器产品电磁兼容性的会议。[4]强调当前必须要不断增强推广宣传电磁兼容性强制性国家标准,尤其是家用电行业以及电动工具行业,必须要积极开展该工作,使企业可以对改善产品电磁兼容性性能的注重,以电路以及零部件的设计为起点,制定电磁兼容的概念,从根本上实现统筹兼顾安全。

四、家用电器电磁兼容性的保证策略

为了确保家用电器的电磁兼容性,通常采取三种干扰抑制策略,一是良好的接地,二是科学的屏蔽,三是合理的滤波。这些策略能够使干扰源的干扰得到抑制。降低或者有效消除干扰的耦合,加强其在敏感电路中的抗干扰性。

(一)良好的接地

完善的接地系统能够为入侵的干扰脉冲创造接地通道,减少干扰源带来的影响。接地系统不仅包括产品的电气安全保护接地,还涉及到混合接地、浮地以及多点接地等等。[5]结合产品特征,可以采用单独的方式,也可以采用混合的方式。每个接地点的线路,都尽可能控制在最短,而且要将阻抗控制在最小化。

(二)科学的屏蔽

屏蔽一般都是用在切断经过空间辐射干扰的传播渠道。屏蔽主要采用导磁性较强且导向性较强的材料,封闭很有可能引起空间辐射干扰的各种电气元器件,使屏蔽材料可以反射、吸收以及传导电磁能量。当前,常见的屏蔽有两种,比如:电磁屏蔽以及电场屏蔽等等。此外,屏蔽层必须要有良好的接地。

(三)合理的滤波

滤波经常用于对沿电源传输的传导干扰进行抑制,主要使用滤波器滤波。普遍采用的滤波器有多种,最常见的是电感器以及电感线圈。[6]其中,电感线圈主要出现在电源的输入端,能够约束高频电压通过,约束雷击浪涌电压以及瞬间脉冲干扰等等;滤波电容器主要用在电感电路的触点开关和触点开关之间,在开关间或者触点上并联一个容量较小的电容器,在断开电路时为存储的电感能量创造释放的通路,在应用过程中,一般都是将电容器与电感线圈共同使用。同时,还可以将穿心电容以及磁珠等等作为滤波器。

结语:

总而言之,随着社会经济的迅速发展,人们生活质量的不断提升,家用电器已经普遍进入到人们的日常生活中,在很大程度上人们的生活提供方便。而家用电器的电磁兼容性是主要是由两个部分组成,分别是电磁骚扰以及电磁敏感性。就家用电器来讲,电磁兼容性是其最主要的性能指标,也是确保家用电器质量安全可靠、充分发挥家用电器自身各项功能的主要方法,所以有关人们必须要进一步深入研究分析家用电器的电磁兼容性。

参考文献:

[1]黄可可.家用电器的电磁兼容性测试技术[J].电子技术与软件工程,2017(15):105.

[2]朱淑亭.家用电器的电磁兼容性测试技术研究[D].苏州大学,2011.

[3]周辉.家用电器的电磁兼容性[J].计量与测试技术,2009,36(04):67-68+70.

[4]白同云.家用电器电磁骚扰与电磁兼容性设计[J].家用电器科技,2000(04):42-44.

[5]黄布毅,刘献心.家用电器模糊控制器与电磁兼容性[J].家用电器科技,1997(05):2-3+11.

[6]匡雨洵.现代家用电器与电磁兼容性[J].家用电器科技,1992(01):39-40.