В

Для консультанта по ЭМС оценка эффективности ЭМС крупных систем и машин является обычной задачей. За прошедшие годы я сталкивался с широким спектром оборудования, включая мощные частотно-регулируемые приводы (ЧРП) на заводах, специализированное оборудование, установленное на судах, оборудование для пищевой промышленности и многое другое. С развитием технологий появилось еще больше крупных систем, требующих оценки ЭМС на месте, таких как квантовые компьютеры, машины для аддитивного производства, оборудование для переработки отходов, генераторы энергии из возобновляемых источников, мощные зарядные устройства для электромобилей и многое другое.

Хотя испытательное оборудование в аккредитованной камере ЭМС является идеальным вариантом, оно может оказаться нереалистичным вариантом для больших машин по нескольким причинам. Во-первых, для размещения этих машин требуется большая камера. Во-вторых, пока камера заряжается для использования, могут потребоваться дни или даже недели, чтобы установить машину в камеру, а затем разобрать ее после завершения тестирования. Наконец, логистика и время использования камеры также могут увеличить общие затраты и время, необходимые для испытаний ЭМС больших машин.

К счастью, путь к обеспечению соответствия нормам ЭМС с помощью Технического файла конструкции (TCF) доступен всем, кроме тех, кто производит передающие устройства радиосвязи. Инженерные компании, а не компании, производящие массовое электронное оборудование, могут счесть путь TCF более экономически эффективным, чем путь самосертификации по стандартам. Для очень крупных продуктов или тех, которые собираются только на территории заказчика, в любом случае может оказаться невозможным провести испытания в соответствии с гармонизированными стандартами. В таких случаях маршрут TCF может быть единственным возможным вариантом обеспечения соответствия требованиям ЭМС. [1]

Среди различных испытаний ЭМС на месте, которые могут выполнять производители, испытание на излучаемое излучение является одним из наиболее важных, поскольку оно демонстрирует, что устройство не мешает другому оборудованию, находящемуся поблизости, посредством электромагнитного излучения. Однако излучение крупного объекта может быть сложно оценить на месте из-за двух основных факторов.

Первым фактором является окружающий шум, который состоит из находящихся поблизости передатчиков радио- и телевещания, портативных устройств, таких как рации, оборудования и механизмов, используемых во время оценки, а также событий, связанных с электростатическим разрядом.

Второй фактор — отражения, создаваемые металлическими конструкциями, в том числе стойками, шкафами, распределительными коробками, кабелепроводами и трубами. Если испытания на месте спроектированы и проведены неправильно, между испытаниями в камере и испытаниями на месте может возникнуть значительная разница, иногда до 20 дБ. Поэтому крайне важно тщательно рассмотреть и решить эти проблемы во время испытаний на месте, чтобы обеспечить точную оценку излучаемых агрегатом излучений.

В ссылке [2] Вятт представил практический трехэтапный подход к оценке излучений на месте. Подход можно резюмировать следующим образом:

Этот подход теоретически обоснован и может быть реализован при относительно низких затратах. На рис. 1 перечислено некоторое оборудование, которое часто используется при выполнении измерений как в ближнем, так и в дальнем поле. В этой статье представлено подробное объяснение каждого шага подхода, способствующее глубокому пониманию и эффективному внедрению метода оценки излучений на месте.

Рисунок 1. Инструменты измерения ближнего и дальнего поля

В большом устройстве может быть множество подсистем/модулей, каждая из которых имеет свои собственные характеристики ЭМС. Некоторые компоненты разработаны собственными силами. Таким образом, инженеры/системные интеграторы будут знать электрическую и электронную архитектуру подсистемы (EEA). С точки зрения EMC нам необходимо знать:

В большом устройстве вполне вероятно, что многие модули представляют собой готовые к продаже детали (COTS), а это означает, что системные интеграторы могут не обладать необходимыми знаниями о внутренней конструкции этих устройств. Детали COTS могут иметь или не иметь соответствующую сертификацию регулирующих органов (например, CE, FCC и т. д.), и они редко сопровождаются результатами испытаний на ЭМС.