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一. 背景與問題分析
· 隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)向電動化、智能化加速轉(zhuǎn)型,車載電機作為新能源汽車動力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等核心部件的關(guān)鍵執(zhí)行單元,其電磁兼容性(EMC)表現(xiàn)直接影響整車電子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
· 二.整改前問題:垂直方向834MHz頻點PK值超標5dB(限值20dBμV/m,實測24.92dBμV/m)

· 譜特征分析
1.初步定位:首先斷開電機供電,僅對控制器進行測試,834MHz 頻點的輻射值降至 30dBμV/m 左右,說明干擾源主要來自電機及其供電回路。
2.近場掃描:使用頻譜分析儀搭配近場探頭對電機進行掃描,發(fā)現(xiàn) 834MHz 頻點的干擾在電機電源線和電機外殼接縫處最為明顯。
3.部件排查:
單獨測試電機繞組,未發(fā)現(xiàn) 834MHz 頻點的明顯輻射,排除繞組本身的問題。
測試電機電刷,發(fā)現(xiàn)當電機運轉(zhuǎn)時,電刷與換向器接觸產(chǎn)生火花,此時頻譜上 834MHz 頻點有明顯抬升,初步判斷火花放電是主要干擾源。
檢查供電線路,發(fā)現(xiàn)電機電源線未做任何屏蔽處理,且與電機內(nèi)部的信號線并行敷設(shè),存在較強的電磁耦合。
· 整改措施:
1.抑制火花放電:
更換優(yōu)質(zhì)電刷,采用含石墨比例更高的材質(zhì),減少電刷與換向器接觸時的火花。
在電機內(nèi)部電刷兩端并聯(lián) RC 吸收電路,電阻選用 100Ω,電容選用 100pF,抑制火花產(chǎn)生的高頻干擾。
2.優(yōu)化布線與屏蔽:
電機電源線采用帶鋁箔屏蔽層的線纜,屏蔽層單端接地,接地電阻控制在 1Ω 以內(nèi)。
將電機內(nèi)部的電源線與信號線分開敷設(shè),間距保持在 5cm 以上,避免電磁耦合。
3.增加濾波措施:
在電機供電輸入端串聯(lián)一個型號為DCCM01-0805-200M的磁環(huán),在 834MHz 頻點處阻抗不低于 600Ω。
在電機控制器輸出端并聯(lián)一個 220nF 的陶瓷電容,一端接電源線,另一端接地,進一步濾除高頻干擾。電容選型:NPO材質(zhì)(容差±5%),貼裝位置距晶振≤5mm

· 四.整改后效果:
· 整改完成后,再次在 3 米法電波暗室按照相同標準進行測試,834MHz 頻點垂直極化方向的峰值明顯改善,比整改前降低了 20+dB,滿足標準限值要求。連續(xù)測試 5 次,該頻點的輻射值均穩(wěn)定在 6-8dBμV/m 之間,整改效果顯著。


· 五:整改經(jīng)驗總結(jié):
· 電機的電磁輻射問題往往與電刷火花、布線不合理等因素相關(guān),在設(shè)計初期就應(yīng)加以重視。
· 對于高頻輻射干擾,采用屏蔽、濾波相結(jié)合的方式往往能取得較好的整改效果。
· 接地處理要規(guī)范,良好的接地可以有效降低電磁輻射水平。
