驅動電機是電力傳動和能量轉換的關鍵設備，它在工業(yè)和消費電子領域有許多重要應用。例如，驅動新能源電動汽車的電機、各類工業(yè)機械設備（如風機、壓縮機、機床、傳送機、工業(yè)機器人等）的傳動電機、能源行業(yè)中的風電、水電、火電發(fā)電機中的電機系統(tǒng)。這些應用突顯了電機在現代工業(yè)和日常生活中的重要性，其驅動、控制和轉換功能對社會的發(fā)展和便利起著關鍵作用。

EMC測試的意義

目前隨著工業(yè)4.0時代的到來，大量新型的高壓大功率電子和電磁通信部件被應用在工業(yè)設備系統(tǒng)中，其中包括了許多系統(tǒng)集成度極高的電子控制單元。這些電子部件在運行時產生的大量電磁信號不僅會影響用于設備之間通信的有線設備，更會以傳導或輻射電磁場的方式影響工業(yè)環(huán)境中的電氣設備正常工作，從而使驅動工業(yè)生產或運動裝置的電機的安全性和穩(wěn)定性受影響。

例如，電動汽車目前的工作電壓達到300V以上，電機在高電壓下工作產生復雜的電磁信號，同時其它電子設備也產生大量電磁干擾影響電機的正常運轉。一些具有無人駕駛功能的汽車內部的感知電子元件和信號處理系統(tǒng)更是非常多樣且復雜，更容易受電磁干擾和產生電磁輻射，如圖1所示。

EMC測試

據此，針對電機的電磁兼容性（Electromagneitc Compatibility，以下簡稱EMC）測試是非常有必要的。EMC是衡量設備抗電磁干擾能力，測量產生電磁輻射多少的重要指標。分析電機的EMC性能，采取相應的抗干擾措施對工業(yè)電機和商用電機的技術發(fā)展有著重要意義。

圖2：傳統(tǒng)編碼器在EMC測試環(huán)境中失效

EMC測試能夠檢測設備系統(tǒng)能否在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常的工作，分析其會不會產生大量的電磁場輻射。然而，傳統(tǒng)的電機性能測試系統(tǒng)的大部分組件都是沒有抗輻射檢測，不具備抗強電磁場的性能。例如，常用于測量電機運轉轉速和加速度的光電編碼器、磁編碼器、電容或電感編碼器在復雜的電磁環(huán)境中輸出響應會受到干擾，不能準確測量電機性能，不能完美用于電機的EMC測試中，如圖2所示。

虹科Micronor光纖編碼器

圖3：虹科Micronor編碼器在EMC測試環(huán)境中穩(wěn)定工作

虹科Micronor光纖編碼器憑借其100%無源的純光學設計，具備了近乎完美的抗電磁干擾能力。由于其極強的抗電磁能力，在EMC測試環(huán)境中實現完全隱形并且不會感生更多的電磁輻射，非常適用于電機的EMC測試實驗中，如圖3所示。

一般而言，受到干擾電磁場的影響，電機的一些重要參數可能會發(fā)生變化。這些變化可能影響電機的性能、效率、穩(wěn)定性以及與其他設備的電磁兼容性。電機會在干擾電磁環(huán)境中產生電磁輻射，其強度、頻譜特性和方向性可能會發(fā)生變化。同時，電機內部的電磁場可能會受到干擾電磁輻射的影響，導致電機輸出效率下降或波動。此外，電機的控制系統(tǒng)可能受到干擾電磁輻射的影響，導致控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。最后，干擾電磁場可能影響電機內部的電子元件，如電容、電感等的參數，可能導致其性能發(fā)生變化。

圖4：虹科Micronor增量式編碼器HK-MR338測試電機的速度、加速度輸出曲線

虹科Micronor增量式光纖編碼器能夠在強電磁環(huán)境下精確測量電機的轉速、加速度，判斷電機能否在當前干擾電磁頻率下正常工作，如圖4所示。虹科Micronor絕對式光線編碼器則能夠針對高精度電機或運動系統(tǒng)進行復雜電磁環(huán)境下的轉動角度和運動距離的高精度測試，保障電機轉動的精確性和穩(wěn)定性。了解電磁干擾環(huán)境可能會引起的變化，對于設計、測試和維護電機以確保其在電磁環(huán)境中的穩(wěn)定性和性能至關重要。在電機設計和制造過程中，需要考慮這些變化，并采取相應的措施來保證電機的電磁兼容性和可靠性。

多款光纖編碼器

針對多樣的電機裝置和負責的EMC測試環(huán)境，虹科Micronor推出了多款光纖編碼器，滿足不同類型電機以及不同工業(yè)場景的應用需求，如圖5所示。

圖5：虹科Micronor的多款光纖編碼器

其中光纖增量式編碼器用于測量驅動電機的轉速和加速度，成本比絕對式編碼器更低。而光纖絕對式編碼器用于精確測量電機轉動的角度和位置，分辨率最高達到14位。同時，光纖型非金屬編碼器除了同樣具備的強抗電磁能力，其不會因為電磁場的交變而產生感應電場。非金屬光纖編碼器實現了電磁環(huán)境完全隱形，適用于EMC要求更加苛刻的測試環(huán)境中。