2.2發(fā)動機(jī)控制器
發(fā)動機(jī)控制器采用的是脈沖寬度調(diào)制方式對礦用電力無軌膠輪車發(fā)動機(jī)進(jìn)行控制，同開關(guān)電源啟動一樣會產(chǎn)生很大的高頻脈沖信號，其具有很大的du/(dt)。當(dāng)邏輯電路給驅(qū)動電機(jī)提供一個高電平的控制信號時，半導(dǎo)體材料開關(guān)的集電極和發(fā)射極電壓近似為0，即當(dāng)邏輯電路給驅(qū)動電壓提供一個低電平的控制信號時，半導(dǎo)體材料開關(guān)的集電極和發(fā)射極電壓近似為Ud，當(dāng)發(fā)動機(jī)控制器不斷動作，必然會伴隨一個瞬時的上升和下降時間，集電極和發(fā)射極之間就會形成一個近似梯形的脈沖電壓，如圖2所示，梯形波電壓幅值越大即集電極和發(fā)射極之間幅頻特性的幅值越大，當(dāng)控制器件產(chǎn)生較大的du/(dt)時，通過電纜中的寄生電容產(chǎn)生共模干擾電流，ic(t)=Cdudt該共模干擾產(chǎn)生電磁干擾在頻率一般分布在幾千赫茲到約三十兆赫茲之間。
2.3發(fā)動機(jī)
目前礦用電力無軌膠輪車的主要動力為ISG電機(jī)，該種電機(jī)的電流幅值和頻率隨著路況、車速以及輸出功率頻繁變化，其電機(jī)轉(zhuǎn)速與三向電流頻率之間的關(guān)系為:(1)P為ISG電機(jī)對數(shù)，通常電機(jī)對數(shù)為4;礦用電力無軌膠輪車啟動階段電機(jī)轉(zhuǎn)速約為700～900r/min，在機(jī)車不同工況行駛階段電機(jī)轉(zhuǎn)速約為900～3500r/min，其中任一相電流A的表達(dá)式為:f(t)=f(t+kT)(2)傅里葉級數(shù)展開為:式中第一項為直流分量，第二項以后為基波分量和其他高次諧波。隨著工況及車載電源的不同，礦用電動機(jī)車電源輸入端的電流通常在60A～200A之間變化，頻率范圍在45～200Hz之間，同時根據(jù)式(3)諧波電流的幅值隨諧波次數(shù)疊加而快速減小，因此6次以后的諧波對周圍電磁輻射可基本忽略，所以礦用電動機(jī)車發(fā)動機(jī)及相應(yīng)的動力電纜上產(chǎn)生的主要是低頻電磁干擾[6]。
3電磁干擾解決方案
各種可能產(chǎn)生電磁場的設(shè)備對周圍形成的干擾都需要具備三個要素:干擾源、干擾傳播路徑和易被干擾的敏感設(shè)備，這三個要素任何一個要素得到抑制，整個電磁兼容效果都會得到改善。由于煤礦井下生產(chǎn)特殊環(huán)境的限制，在相對狹小封閉的空間內(nèi)有大量的高壓電氣和變頻器設(shè)備并且在現(xiàn)有技術(shù)水平下不會有太大改變，所以只能接受外部干擾源的客觀存在，而解決干擾的方式就是通過結(jié)構(gòu)、材料、電氣電路等的改進(jìn)削弱干擾的傳播途徑和加強(qiáng)對敏感設(shè)備的保護(hù)，同時抑制自身內(nèi)部的干擾源的產(chǎn)生。
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