机器人发射对策方法-3(3/4)
4. 模拟机器人的发射对策(辐射噪声)
作为机器人发射对策的第二个事例,我们将介绍在30MHz至1GHz的范围内评估的辐射噪声对策事例。在这一部分,我们将介绍2个事例:(1)有刷电机的噪声事例和(2)无刷电机的噪声事例。
5.(1)有刷电机的噪音事例
5-1.(事例)通过由内置电刷直流电机驱动的AGV辐射噪声评估
作为有刷电机辐射噪声的事例,我们调查了由内置电刷直流电机驱动的AGV(自Automated Guided Vehicle)的辐射噪声。
在本次调查中,我们将磁带粘贴在电波暗室的地板上,形成一圈,然后让AGV围绕磁带做圆周运动并测量噪声。
AGV由有刷DC电机驱动。
- AGV沿着圆形磁带环绕而行。
- 参考CISPR11的测量环境,通过预设实际使用环境的设备配置对辐射噪声进行了评估。
对实施噪声对策之前的辐射噪声进行了调查。
在30MHz至1GHz的宽范围频带内观测到了噪声频谱。
此外,在部分频带内还观察到了超过噪声允许值的噪声频谱。
- 在宽范围频带内观测到针状噪声频谱。
5-2. 调查辐射天线(噪声分割)
我们对辐射天线的辐射噪声产生机制进行了与市售机器人相同的调查。
此处将辐射天线调查抽出来显示。
- 噪声源:有刷DC电机的放电噪声
- 路径:电机的放电噪声传导至电缆
- 辐射天线:连接控制电路板和电机的电缆
- 通过铁氧体磁芯降低辐射噪声水平。
将1个铁氧体磁芯装配到接电机和控制电路板的电缆上后,全部频带的辐射噪声频谱都减少了。由此可以认为,噪声源、传导路径、辐射天线如下图①~④所示。
有刷电机运转时会产生电刷噪声。这种电刷噪声是有刷电机的工作原理上肯定会产生的噪声。电刷噪声会传导至②所示的电缆上。这里的机器人使用的电缆大部分都是乙烯基护套电缆,很少使用屏蔽电缆。也就是说,如果噪声传导至乙烯基护套电缆,这些噪声就会辐射到空间中。
下面对前面所示的辐射天线调查进行说明。在连接电机和控制电路板的电缆(②所示的电缆)上装配铁氧体磁芯后,电机产生的电刷噪音就被铁氧体磁芯阻挡,难以流入电缆(※铁氧体磁芯增加了电缆的阻抗,导致噪声难以传导)。
由于噪声难以传导至②中的电缆,因此减少了从电缆辐射的噪声。
在此事例中,噪声源是有刷电机的电刷噪声,辐射天线是②所示的电缆。
5-3. 电刷噪声对策事例
下面介绍通过滤波器对电刷噪声实施对策的事例。
在此事例中,我们使用了共模扼流圈(PLT10HH)和X电容器(0.1uF)。
我们调查了使用此滤波器结构实施对策之前和之后的噪声。
通过插入滤波器,成功地在全部频带减少了噪声频谱。
此外,还能满足噪声允许值要求,成功地用少量零件有效地阻止了辐射噪声。
- 预防电机产生的(电刷)噪声传导至电缆。
- 辐射噪声大幅减少。
5-4. 有刷电机辐射噪声对策总结
共模扼流圈(PLT10HH401100PN)
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