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汽车雨刮电机电磁干扰的仿真与实验研究

周尚华  
【摘要】: 随着汽车电子技术的发展,日益增多的电子产品的使用恶化了汽车的电磁环境,汽车电磁兼容已经成为汽车设计中必须考虑的问题。雨刮电机作为车内的重要电磁干扰源,对汽车的电磁兼容性有重要影响,其表现在:一方面,雨刮电机在工作过程中产生的电磁干扰强度较高,且频率范围很广;另一方面,车载电子设备的增多以及工作电平的不断降低,使得雨刮电机对车载设备的耦合干扰大幅增加,而且雨刮电机也是导致汽车零部件或整车无法通过相关EMC强制法规的重要原因。所以,对汽车雨刮电机的电磁兼容性进行研究具有极为重要的理论意义和工程价值。本论文在重庆市自然科学基金重点项目“汽车电气系统电磁兼容性研究”(NO. CSTC,2006BA6015)的支持下,重点对汽车雨刮电机在工作过程中产生的电磁干扰进行了仿真和实验研究,主要内容如下: ○1对雨刮电机的基本构造,运行原理及仿真涉及的电路和电磁场理论进行了分析,奠定了本课题研究的理论基础。 ○2对雨刮电机的传导电磁干扰进行了仿真研究。重点分析电机的换向过程,揭示传导干扰产生的机理,建立换向过程的等效电路,计算换向过程中时变的电刷接触压降,并考虑高频时分布参数的影响建立电机绕组的高频等效电路模型,最终建立了电机传导干扰的仿真模型。最后,还分析了电机的设计参数对传导电磁干扰的影响。 ○3对雨刮电机的辐射电磁干扰进行了仿真研究。分析了电机辐射干扰的产生机理和辐射路径,并根据信号与系统理论利用系统传递函数结合实测的传导数据来预测电机的辐射。 ○4在重庆市电磁兼容工程技术研究中心的电波暗室进行了电机传导和辐射干扰的实验测试。通过仿真和实验结果的对比,验证了模型及方法的正确性。 ○5对雨刮电机电磁干扰的抑制技术进行了理论分析,并对一具体抑制措施进行了实验测试,提出了抑制干扰的具体措施和注意事项。


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