Экранирование электрических и магнитных полей
Для защиты от электрических полей и подавления паразитной емкостной связи во всех диапазонах частот используют тонкие листы и пленки, а также проволочные решетки и сетки из материала, обладающего хорошей электропроводностью. При конструировании экранов следует помнить, что их материал должен иметь хорошую электропроводимость, все электрические соединения должны быть короткими.
Для экранирования магнитных низкочастотных полей используют материалы с высокой магнитной проницаемостью при достаточной толщине экрана. Такими материалами являются, например, листовая сталь, сталь для сердечников электрических машин. При обработке этих материалов, особенно при термообработке, необходимо строго следовать указаниям изготовителя.
Затухание экранирования в общем виде:
аS = 20 lg (Ha / Hi) , где
Ha - напряженность внешнего магнитного поля, А/м;
Hi - напряженность внутреннего магнитного поля, А/м.
Экранирование магнитного поля средних и высоких частот осуществляется за счет индуцирования в экране вихревых токов. Поэтому здесь могут быть использованы и немагнитные материалы, такие как медь и алюминий. Вихревые токи, в соответствие с поверхностным эффектом (скин - эффектом), действуют только до определенной глубины экрана. В качестве такой глубины принята глубина проницаемости, коей соответствует глубина, на которой напряженность падает на 1% напряженности на поверхности. Показатель проницаемости d характеризует глубину, на коей напряженность электрического поля падает в е раз по сравнению с напряженностью на поверхности.
|
|
|
Для экранов следует выбирать тонкие листы хорошо электрически проводящего материала, толщина листа d ³ 3de , где dе -показатель проницаемости материала. Для экранирования высокочастотных полей за счет образования вихревых токов используют экраны из хорошо проводящих материалов. При полях же сверхвысокой частоты на основной материал экрана, такой как медь или латунь, для улучшения его электрической проводимости наносят слой серебра.
Примеры экранирования
Электронные элементы, такие как транзисторы, конденсаторы, потенциометры, полосовые фильтры, электронно-лучевые трубки и т.д. защищают с помощью электростатических экранов, на которые подается опорный потенциал. Для защиты катушек от воздействия полей используют металлические экраны. Защитный эффект возникает благодаря поведению в экране вихревых токов, которые вызывают появление поля, противоположного полю катушки.
Основными условиями высокой эффективности защиты являются обеспечение чистых неокисленных стыков экрана и выполнение экрана из материала, обладающего хорошей электрической проводимостью. Стыки не должны нарушать направление силовых линий поля, для чего в случае электрических полей швы и стыки должны быть перпендикулярны этим линиям. Кроме того, экран не должен искажать направления наводимых в нем вихревых токов. Для этого все швы и стыки должны идти в направлении этих токов. Экран должен быть закрыт со всех сторон и заземлен для отвода блуждающих токов.
|
|
|
Рисунок 1 - Примеры экранирования
Конструктивно экран содержит несколько составных частей, которые в процессе сборки соединяются между собой разъемными и неразъемными соединениями. В экране имеются отверстия, через которые проходят монтажные провода. При конструировании необходимо придерживаться следующих правил: поверхность стыка составных частей экрана не должна пересекать силовых линий поля и линий наведенных в экране токов. Стык должен быть направлен вдоль этих линий. При правильном соединении увеличение глубины захода основания экрана на корпус ведет к уменьшению магнитного сопротивления стыка. При фланцевом соединении двух частей экрана увеличение ширины фланца не приводит к снижению магнитного сопротивления стыка. Отверстия в экране не должны пересекать линий наведенных в нем токов, поэтому больший размер отверстия должен располагаться параллельно этим линиям.
В качестве материалов для изготовления экранов используется латунь, алюминиевые сплавы, электротехнические сталь.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1107; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!