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電磁兼容分析與建模概述

2018-08-31 14:52:41 電力論文網  點擊量: 評論 (0)
電氣系統或物理過程的建模是對電氣系統或物理過程進行分析的非常有用的 工具。建模的方法可以用于模擬各種初始條件、激勵源和系統結構的情形。人們 常把這種建立數值模型,計算特定條件下的輸出結果的過程成為“數值實驗”。

電氣系統或物理過程的建模是對電氣系統或物理過程進行分析的非常有用的 工具。建模的方法可以用于模擬各種初始條件、激勵源和系統結構的情形。人們 常把這種建立數值模型,計算特定條件下的輸出結果的過程成為“數值實驗”.

對于 電磁學問題來講,理論建模都是基于麥克斯韋方程組。麥克斯韋方程組是電磁現 象最通用的理論模型。對于線性情形,可以直接從公式中建立合適的模型,而對 于非線性情形,必須將非線性特性測量和麥克斯韋方程組同時加以考慮來建立模 型。

電磁干擾的建模過程意味著建立干擾源和其影響之間的關系.電磁兼容建模 可以通過許多途徑實現,其建模方法決定于問題的類型和性質,決定于系統的復 雜性、精度要求和關于精確理論的近似程度。

通常情況下: .應用電路理論來進行描述,計算的傳導干擾,如過電壓、電壓突降、電壓 中斷、共模接地禍合等; .應用具有集總參數的等效電路,研究禍合渠道、途徑,研究對象主要是分 布參數的情況,如低頻場禍合、互感、分布電容、場照射傳輸線、串音等; .用麥克斯韋方程及邊界條件來求解天線、散射、輻射的孔縫等輻射發射的 建模; .用計算電磁學方法建模,如積分法、微分法、模函數展開法、射線法、有 限元法等對工程的細節進行建模。

電磁拓撲法((Electromagnetic Topology, EMT)作為一種從系統級別來整體考慮 設備受電磁干擾情況的分析方法,在整個系統分解為各個子問題后,對各子問題 的建模時可以綜合考慮,恰當地采用上述四類方法中的一種或者結合多種方法進 行研究。在后文中即將提到的BLT方程,是運用傳輸線理論的數學推導,可以劃 分到第二類建模方法。 為了建立特定電磁兼容((EMC)問題的模型,首先要進行EMC的分類,要把由 干擾源到被干擾設備的連接途徑進行分類。源和被干擾設備之間可以通過電傳導 或電磁場發生藕合。干擾源可分為自然噪聲和人為噪聲,還有一種分類方法,是 分為連續波和脈沖波。

從建模的角度來看,頻域模型更適合連續的電磁干擾源, 而時域模型更適合脈沖源。確定電磁千擾源類型之后,確定描述源的參數是非常 重要的,其中包括干擾信號的幅度、頻率、波形、上升沿、下降沿、半波時間等 信號特性。 實際上,任何描述系統行為的數學模型應用于具體問題的關鍵都在于如何把 一個系統分解為相對簡單的各個有機的組成部分。

這里,主要采用電磁屏蔽拓撲 的概念來進行系統的分解。拓撲的概念最初是來源于圖論的分析,這里把它引入 電磁問題的分析中,主要是因為采用電磁拓撲圖和電磁拓撲樹的形式來分析干擾 的相互關聯,既層次分明,結構清晰,又大大簡化了理論分析的復雜度。

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責任編輯:電力交易小郭

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