减弱干扰源深入分析火花产生的电磁性原因,其附加换向电流iadd主要由于换向时所产生的电抗电势eX和旋转电势eA相抵消后剩下来的合成电势e和电刷与换向片间的接触电阻存在。因此,减小iadd有2种途径。
(1)减小换向回路的合成电势e因e=eX+eA,要减小e,可减小电抗电势eX,而eX=2NylAva。式中Ny元件匝数l换向元件每一元件边的有效长度等效比漏磁导A线负荷va电枢表面线速度可见减小元件匝数Ny和降低等效比漏磁导都可达到减小电抗电势eX的目的。另外要减小e,可设法在换向区内产生一个新的电动势,使其大小与(eX+eA)相等,而方向相反,为此可采用在电机几何中性线上装置换向磁极的方法。这样,便在换向线圈所在的几何中性线上建立一个换向极磁场,转子旋转,换向极线圈切割此磁场产生旋转电动势,称为换向电动势eK,只要正确选择换向极的极性和换向绕组的匝数,就可以使eK=-(eX+eA),则附加换向电流iadd=eK+eX+eAR=0,干扰可被抑制。
(2)增加换向回路的电阻R增加换向回路的电阻,是增加电刷与换向器的接触电阻,它能有效地抑制附加换向电流iadd。增加回路电阻常用而又行之有效的方法是选用接触电阻较大的电刷,一般来说,对于正常使用的中小型直流电机,通常采用石墨电刷;对换向比较困难的大型电机或特殊用途电机,应采用接触电阻更大的碳石墨电刷;对于低压大电流的,为减小接触电压降,宜采用铜石墨电刷。
削弱传播途径(1)滤波由于高频电流沿着直流电机的输电线向外传播,增加了附近无线电装置与高频干扰源耦合的可能性,为此可在电机的出线端加设滤波电路,以削弱高频电流往外传输。
通常采用的电容滤波线路如示,虚线表示电机外壳,电容一般为05F左右。由于一般电容引线在高频下有很大的电抗,往往削弱了滤波效果,建议采用穿心式电容,如播音室内应用的直流电机,对抑制干扰的要求较高,采用所示的电感电容滤波电路。(2)屏蔽将电机用金属罩屏蔽起来,罩外无线电装置受到的干扰将大为降低。封闭式电机接地良好的机座本身也起着屏蔽作用。对防护式或开启式电机,可用金属网将机座上的各种孔洞罩起来,外伸的输电线可包屏蔽线。
结语直流电机运行时形成的电磁波,直接影响到附近无线电通讯的质量,因此抑制干扰的问题不容忽视,一定要慎重对待。文中介绍的几种方法,简单可靠,应用极为广泛。