РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПАССИВНЫХ ЭКРАНИРУЮЩИХ ОБОЛОЧЕК

З.1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧЕК

З.1.1 ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

  • 1. При экранировании напряженности низкочастотных ЭМП небольшой амплитуды целесообразно использовать либо ферромагнитные оболочки, либо немагнитные, но с высокой электрической проводимостью. При использовании в качестве экранов ферромагнитных оболочек полезны следующие рекомендации:
    • - должна обеспечиваться высокая магнитная проницаемость материала, желательно применение магнитномягких материалов, для повышения начальной магнитной проницаемости, рекомендуется использовать подмагничивание;
    • - толщина оболочки должна быть достаточно велика, чтобы обеспечить минимальное магнитное сопротивление материала экрана; не рекомендуется выбирать длинные конструкции экранов;
    • - расстояния между экраном и магнитопроводами других элементов должны быть наибольшими, чтобы магнитное сопротивление внешней среды было большим по сравнению с магнитным сопротивлением экрана.

С увеличением частоты возрастает роль вихревых токов в оболочке. Происходит вытеснение магнитных силовых линий к поверхностному слою. Повышенная магнитная проводимость оболочки теряет свое значение. Экран превращается в электромагнитный. Эффективнее могут оказаться в таком случае немагнитные оболочки с высокой электрической проводимостью. При этом можно рекомендовать:

  • - в качестве материала экрана применять хорошо проводящие электрический ток материалы с целью уменьшения общего сопротивления;
  • - применением тонкостенных оболочек можно достичь при снижении массогабаритных показателей достаточно высокой эффективности экранирования.
  • 2. При экранировании многополюсного электрооборудования необходимо применять оболочки из ферромагнитных материалов. Это следует делать из следующих соображений. Экранирующее действие ферромагнитных оболочек определяется не только макроскопическими токами, протекающими в его стенках, но и намагниченностью материала. Оболочка образует из магнитных силовых линий путь с малым сопротивлением, и величина магнитного потока, проходящего внутрь, зависит от магнитного сопротивления материала оболочки. Увеличение числа полюсов источника магнитного поля приводит к возрастанию экранирующего действия ферромагнитной оболочки. Экранирующее действие немагнитных оболочек обусловлено реакцией вихревых токов, протекающих в материале оболочек под действием поля. С изменением числа полюсов источника МП изменяется и число эквивалентных контуров, образуемых вихревыми токами в материале оболочек. При этом изменяются сопротивление и индуктивность контуров, что приводит к изменению фазы между магнитными потоками в материале оболочек, к возрастанию результирующей составляющей напряженности МП.
  • 3. Выбор толщины стенок проводящего электрический ток ферромагнитного экрана нельзя сделать однозначным. Оптимальная толщина стенок определяется материалом экрана, частотой МП и заданной эффективностью экранирования. При этом необходимо учитывать следующее:
    • - при повышении частоты поля магнитная проницаемость материалов падает и вызывает снижение экранирующих свойств этих материалов, так как по мере снижения магнитной проницаемости возрастает сопротивление магнитному потоку, оказываемое экраном. Как правило, уменьшение магнитной проницаемости с повышением частоты идет наиболее интенсивно у ферромагнитных материалов с наибольшей начальной магнитной проницаемостью ^ ИАЧ . Например, листовая электротехническая сталь с малой проницаемостью ^НАЧ мало изменяет магнитную проницаемость ^ с повышением частоты, а пермаллой,

имеющий большие значения ^ИАЧ , весьма чувствителен к повышению частоты поля;

  • - в ферромагнитных материалах, подверженных действию высокочастотного МП, заметно проявляется поверхностный эффект, т. е. вытеснение магнитного потока к поверхности стенки экрана. В таких условиях целесообразно увеличивать толщину стенок экрана, чтобы снизить магнитное сопротивление экрана даже при наличии поверхностного эффекта. При этом одновременно следует учитывать и изменение магнитной проницаемости.
  • 4. При расчете экранов, находящихся вблизи мощных источников помех, необходимо учесть изменение динамической магнитной проницаемости от величины индукции и мощности потерь в экране.
  • 5. Экранирующая оболочка характеризуется двумя взаимосвязанными функциями: эффективностью экранирования и функцией обратного действия, которые могут быть определены одна из другой. Поэтому при проектировании экрана обе эти функции необходимо рассматривать совместно, чтобы получить представление о процессах экранирования исследуемой оболочкой и выбрать оптимальную конструкцию.
  • 6. Форма оболочки сравнительно мало влияет на ее экранирующие функции. Решающее значение имеют электрическая проводимость

Y , магнитная проницаемость ^ и толщина Л .

  • 7. Электромагнитный экран, как правило, представляет собой линейную систему, поэтому для него справедлив принцип взаимности. Место расположения источника не влияет на экранирующие функции. Это положение имеет большое практическое значение, так как при изучении эффективности экранирования позволяет ограничиться одним из случаев расположения источника поля.
  • 8. При использовании экрана в статическом режиме необходимо учитывать обе границы отражения: диэлектрик - экран и экран - ди-

электрик. Для низких частот (/ Гц) затуханием энергии в поперечном сечении экрана можно пренебречь.

  • 9. Экранирующие оболочки и конструкции необходимо заземлять, особенно в транспортных энергоустановках, так как в противном случае сама оболочка может явиться источником помехонесущего ЭМП нежелательного частотного диапазона, заземление необходимо также для обеспечения безопасности персонала.
  • 10. При проектировании экрана необходимо установить характеристики источников помехонесущих МП. Метод расчета параметров оболочек выбирается в зависимости от характера МП.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >