Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Computer ControlsComputer Controls
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Powstawanie zakłóceń elektromagnetycznych

02 Oct 2015 20:26 1644 16
  • Level 27  
    Mam pytanie o powody powstawania zakłóceń elektromagnetycznych. Są mi znane podstawy techniki radiowej gdzie fala elektromagnetyczna powstaje na skutek przepływu prądu przez antenę (im lepsza tym wieksza sprawność).
    Jednak dlaczego bardzo silne fale elektromagnetyczne powstają np w silnikach kumutatorowych i urządzeniach wysokiego napięcia jak np generator Tesli itp.
    Wiem że np głupia szuszarka jest w stanie skutecznie zakłócić sieć WI-FI w promieniu 3 metrów. Dlaczego tak sie dzieje? Czy ktoś mógłby mi to rozjaśnić?
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Admin of DIY, Automation
    Mówi się, że łuk elektryczny wytwarza falę elektromagnetyczną w całym zakresie częstotliwości, co skutecznie zakłóca dosłownie cały przekaz... to tak najprościej ujmując.
  • Level 27  
    Tak właśnie przypuszczałem, jednak dziwne to że łuk elektryczny nadaje na wszystkich częstotliwościach. Może ktoś będzie wiedział coś więcej na ten temat :) Bo przyznaję że temat mnie bardzo zainteresował.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Level 27  
    Prosto i krótko: przebieg o stromych zboczach (krótkim czasie narastania i/lub zmniejszania się prądu) składa się z przebiegów o wielu różnych częstotliwościach, w tym nawet bardzo wysokich. Są ona co prawda coraz słabsze ze wzrostem częstotliwości, ale gdy mowa o przebiegu o dużej mocy (np. suszarka - ponad 1000W) to nawet te o częstotliwościach na których pracuje WiFi są wielokrotnie mocniejsze od sygnału emitowanego przez nadajnik punktu dostępowego. Dlatego go zakłóca...
  • Level 27  
    Czyli rozumiem że podanie sygnału prostokątnego dużej mocy na byle jaką antenę wywoła podobny efekt?
    Coś mi się teraz przypomniało o trzeszczeniu np w radiu podczas wyciagania przysłowiowej wtyczki z gniazdka :)
  • Admin of DIY, Automation
  • Level 27  
    Impuls diraca znam doskonale, jestem automatykiem z wykształcenia :)
    Sygnał prostokątny podałem czysto przykładowo. Chociaż nadal się dziwię bo tak na moja logikę przy stromym zboczu powinna być tylko jedna wysoka częstotliwość. Albo ja źle rozumuję albo samo zjawisko jest bardziej skomplikowane.
  • Level 43  
    strikexp wrote:
    Chociaż nadal się dziwię bo tak na moja logikę przy stromym zboczu powinna być tylko jedna wysoka częstotliwość.
    Jedna wysoka byłaby przy przebiegu sinusoidalnym. Zobacz: Aproksymacja fali prostokątnej szeregiem Fouriera.

    Mały offtopic - aproksymację zobaczyłem (dosłownie) oglądając pod mikroskopem zapis fali prostokątnej 300Hz na testowej płycie gramofonowej :)
  • Level 43  
    Quote:
    Impuls diraca znam doskonale, jestem automatykiem z wykształcenia :)
    To wiesz jak wygląda jego widmo. lub jak wolisz transformata Fouriera. Jest bardzo szerokopasmowe - od 0 do ∞
  • Level 27  
    A tego to nie wiedziałem a przynajmniej nie pamiętałem :) Tyle tylko że impuls Diraca jest wytworem czysto teoretycznym. Jednak informacja o transformacie daje na sprawę zakłóceń zupełnie nowe spojrzenie .
  • Admin of DIY, Automation
    To, że firmujesz się automatykiem z wykształcenia to raczej źle, bo to oznacza, że albo nie uważałeś na fizyce podczas szkoły średniej i/lub studiów albo /w co wątpię/ nie było na zajęciach o impulsie prostokątnym ;)

    Łuk elektryczny (dowolny, z dowolnego źródła) stanowi w teorii i w praktyce stan mocno nieustalony. Charakterystyka częstotliwościowa (widmo, spectrum) ukazuje wartości w całym paśmie od 0Hz do wartości granicznej analizatora widma a być może i do nieskończoności. Amplituda poszczególnych f jest różna i zmienna w czasie (bo i łuk elektryczny jest zmienny w czasie). Taki "nadajnik" sieje zarówno w miejscu występowania (fala elektromagnetyczna, oczywiście w całym paśmie) jak również kolejne harmoniczne "wracają" do sieci 230V zakłócając inne urządzenia podłączone do tej samej instalacji.

    Zjawisko niepoliczalne matematycznie, nie dające się do końca przewidzieć, powodujące naprawdę dużo zamieszania podczas projektowania urządzeń itp. bardzo uciążliwe w praktyce.

    Widziałem kiedyś dedykowany "zakłócacz" eteru, (urządzenie militarne) który działał podobnie jak starej daty szkolny dzwonek elektryczny lub niektóre stare zapalarki do gazu. Taki zakłócacz można sobie zrobić samemu - wystarczy dowolny przekaźnik np. z cewką na 12V z jednym stykiem nc. Łączymy cewkę szeregowo jego własnym stykiem nc i podłączamy do baterii. Przekaźnik drga a na platynach wytwarza się ciągła iskra skutecznie zakłócające wszelaki przekaz wokoło.
  • Level 27  
    Na fizyce tego nie miałem :) Może z racji tego że chodziłem do liceum.
    Ogólnie o zmienności łuku elektrycznego to wiem, jednak nie sądziłem że to tak wygląda z tą częstotliwością.

    Zastanawia mnie tylko ile zależy od prędkosci opadania zbocza a ile od łuku elektrycznego. Chciałbym zauważyć że łuk elektryczny to plazma emitująca silne promieniowanie elektromagnetyczne. Może to właśnie plazma jest tutaj czynnikiem dającym tak spektakularne efekty?
  • Level 27  
    Plazma jako taka nie jest źródłem zakłóceń, natomiast najczęściej mamy do czynienia z plazmą powstałą na skutek przepływu prądu przez gaz i właśnie ten chaotyczny przepływ prądu jest przyczyną.

    Generalnie im bardziej strome zbocza przebiegów tym więcej składowych o wysokiej częstotliwości. Z kolei im wyższe wartości prądu tym większa energia zakłóceń. Dlatego przebiegi - takie jak iskrzenie styków - składające się z szeregu gwałtownych, skokowych zmian prądu i napięcia powoduje silne zakłócenia. Przewody, którymi płynie ten ciąg impulsów prądowych stają się antenami nadawczymi. Ograniczyć je możemy filtrami, które składają się z indukcyjności blokujących przepływ impulsów przez filtr i pojemności, które przejmują ładunek, który niosą.
  • Level 43  
    Quote:
    Zastanawia mnie tylko ile zależy od prędkości opadania zbocza a ile od łuku elektrycznego. Chciałbym zauważyć że łuk elektryczny to plazma emitująca silne promieniowanie elektromagnetyczne. Może to właśnie plazma jest tutaj czynnikiem dającym tak spektakularne efekty?

    Głównie od szybkości opadania/narastania, ale moim zdaniem z tym zapaleniem łuku sprawa nie jest jednoznaczna, bo mogę podać przykłady za i przeciw, np. jeśli napięcie narasta stosunkowo powoli aż do nagłego przebicia przerwy iskrowej to szybkość narastania prądu będzie większa. Gdy rozłączamy obwód z indukcyjnością na stykach zapala się łuk i podtrzymuje przepływ prądu, gdyby zjawisko zapalenia łuku nie występowało szybkość opadania prądu byłaby znacznie większa.

    Piszesz, że plazma emituje promieniowanie E-M - to bardzo ogólne stwierdzenie - nie można zaprzeczyć bo plazma świeci, ale jeśli mamy stabilny przepływ prądu w gazie to żadnych zakłóceń być nie powinno, no może poza szumem śrutowym.

    To może cię zainteresować - widmo w funkcji czasów narastania
    Link
  • Level 27  
    jarek_lnx wrote:
    Gdy rozłączamy obwód z indukcyjnością na stykach zapala się łuk i podtrzymuje przepływ prądu, gdyby zjawisko zapalenia łuku nie występowało szybkość opadania prądu była by znacznie większa.
    To chyba nie tak. Proces wyłączenia wygląda wówczas tak, że na styku występuje przerwa i skokowy spadek prądu do zera - przez styk i dalszą część układu. Natomiast nadal płynie prąd przez cewkę, bo zgromadzona w niej energia nie pozwala na zanik prądu. To powoduje gwałtowne narastanie napięcia na cewce i w efekcie na styku - tym szybsze, im mniejsza jest pojemność (rozproszona lub specjalnie przyłączona) na stykach. Gdy w wyniku tego procesu natężenia pola elektrycznego między stykami przekroczy wartość graniczną następuje jonizacja gazu i przeskok iskry - prąd w obwodzie znów płynie, napięcie na stykach gwałtownie spada, przy okazji następuje rozładowanie pojemności co powoduje chwilową wartość prądu nawet większą niż była w stanie ustalonym. Taki cykl może powtórzyć się wielokrotnie, aż do całkowitego rozproszenia energii zgromadzonej w uzwojeniu. Stąd intensywne zakłócenia.

    Dla porównania, przy wyłączeniu obwodu z obciążeniem czysto rezystancyjnym nastąpi jeden skok wartości, w modelu idealnym nieskończenie krótki, w realnym świecie wydłużony przez pojemność rozproszoną.