Prąd wspólny

Prąd w trybie wspólnym to część prądów przewodnika, która nie ma sobie równych z dokładnie przeciwnymi i równymi prądami. Prąd w trybie wspólnym powoduje, że wieloprzewodniki działają lub zachowują się jak pojedynczy przewodnik. W kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) istnieją dwa popularne terminy, które można znaleźć w wielu dyskusjach na temat zakłóceń elektromagnetycznych lub uważane za podstawowe pojęcia, są to tryb różnicowy i tryb wspólny. Terminy te są związane z mechanizmami sprzęgającymi. Wiele systemów elektrycznych zawiera elementy, które mogą działać jak antena. Każdy element może nieumyślnie emitować o częstotliwości radiowej za pomocą środków elektrycznych, magnetycznych i elektromagnetycznych. Sprzężenie w trybie wspólnym, jak również sprzężenie w trybie różnicowym może zachodzić zarówno w sposób przewodzony, jak i promieniowany.

Definicje

Tryb różnicowy (DM) to sytuacja, w której sygnał lub moc rozchodzą się w przewodniku i wracają zamierzoną przez projektanta ścieżką lub płyną w przeciwnych kierunkach. Tymczasem tryb wspólny (CM) to miejsce, w którym obwód pasożytniczy (niepożądany) jest tworzony między pożądanym obwodem (ścieżką główną i powrotną) a strukturą obwodu, w którym się znajduje. Sygnał lub moc rozchodzi się w tym samym kierunku w tym samym obwodzie.

Henry Ott zauważył coś podobnego w swojej książce. Tryb różnicowy jest wynikiem normalnej pracy obwodu i wynika z przepływu prądu elektrycznego wokół pętli utworzonych przez przewodniki elektryczne obwodu. Tryb wspólny jest wynikiem pasożytnictwa w obwodzie i wynika z niepożądanych spadków napięcia w przewodach.

Clayton R. Paul przedstawia prostą ilustrację, która wyjaśnia terminy CM i DM w swojej książce. Para równoległych przewodników, przez które płyną prądy Î 1 i Î 2 , które można rozłożyć odpowiednio na prąd CM i DM.

Ryc. 1. Ilustracja prądu CM i DM na przewodach parowych.









Jak pokazano na powyższym rysunku, zależności między Î 1 , Î 2 a prądem modalnym są podane: Î 1 = Î C + Î D Î 2 = Î C - Î D Z tych dwóch równań prąd modalny otrzymano w następujący sposób: Î re = 1/2(Î 1 - Î 2 ) Î do = 1/2(Î 1 + Î 2 )

Prąd CM płynący w każdym przewodniku ma taką samą wartość i jest skierowany w tym samym kierunku, podczas gdy prąd DM ma taką samą wartość, ale jest skierowany w innym kierunku.

Ryc. 2. Ilustracja przedstawiająca względne wypromieniowane pole elektryczne z prądu DM i CM.


Promieniowane pole elektryczne z obu przewodników można nałożyć na siebie, aby uzyskać całkowite wypromieniowane pole elektryczne. W przypadku prądu różnicowego, ponieważ przewodniki nie znajdują się w bliskim sąsiedztwie, pola nie znoszą się dokładnie, ale wynikiem jest małe wypromieniowane pole elektryczne. W odróżnieniu od prądu DM, prąd CM jest skierowany w tym samym kierunku i powoduje znacznie większe pole elektryczne, ponieważ pola z obu przewodników zostaną dodane. Tak więc mały prąd CM ma znacznie większy potencjał w zakresie wytwarzania emisji promieniowanych w porównaniu z prądem DM. W przypadku interferencji przewodzonej, jeśli interferencja nie pojawia się między przewodami, pojawi się między każdym przewodem do trzeciego punktu odniesienia, na przykład konstrukcji w pobliżu przewodu.

Przewodzona interferencja CM powoduje więcej problemów w porównaniu z interferencją DM ze względu na możliwy trzeci punkt odniesienia, który może obejmować dowolną strukturę, która normalnie nie jest zaprojektowana do tego celu. Dlatego:

  • Prąd CM jest trudny do przewidzenia i kontrolowania;
  • Ingerencja zmienia się w czasie z powodu niekontrolowanych zmian strukturalnych;
  • Może zanieczyszczać różne niepowiązane urządzenia;
  • Prąd CM może przepływać w dużej i niekontrolowanej pętli, zwiększając ich potencjał sprzężenia promieniowanego.

Pomiar

Pomiar prądu w trybie wspólnym jest przeprowadzany w celu określenia zakłóceń przewodzonych lub wypromieniowanych, które wystąpiły w instalacji elektrycznej ze względu na duże prawdopodobieństwo niepożądanej emisji pola do otoczenia. Mówi się również, że większość awarii jest spowodowana prądami w trybie wspólnym w kablach i zespołach przewodów. Należy zauważyć, że część prądu w trybie wspólnym powraca przez ścieżkę trzeciego punktu, którą może być sąsiedni kabel, płaszczyzna uziemienia lub inna nieoczekiwana ścieżka powrotna. Prądy w trybie wspólnym w obwodzie niekoniecznie są zgodne z zaprojektowanymi schematami.


Konsultanci Henry Ott wyjaśnili prostą konfigurację pomiaru prądu w trybie wspólnym, umieszczając cęgi prądowe wysokiej częstotliwości firmy Fischer Custom Communications na wieloprzewodnikach i podłączając je do analizatora widma . Zakłada się, że cały prąd w trybie wspólnym płynący przez te wieloprzewodniki będzie podróżował inną, nieznaną ścieżką powrotną. Przy znanej impedancji przejściowej prąd w trybie wspólnym mierzony z wieloprzewodników można określić, patrząc na napięcie wyświetlane na analizatorze widma. Ta technika pomiarowa może działać zarówno na kablach ekranowanych, jak i nieekranowanych.

Obecnie istnieje wiele improwizacji dotyczących metody pomiaru w trybie wspólnym. Oto kilka przykładów: Pomiar prądu w trybie wspólnym vnd napięcia można wykonać jednocześnie, bez konieczności wykonywania oddzielnych pomiarów. Pomiar prądu zarówno w trybie wspólnym, jak iw trybie różnicowym można wykonać za pomocą dwóch jednościeżkowych sieci stabilizacji impedancji linii . Emisja promieniowana z prognozy kabla zasilającego przy użyciu pomiaru prądu w trybie wspólnym również wykonanego w Wielkiej Brytanii . Emisja promieniowania elektromagnetycznego z turbiny wiatrowej również wykonywana poprzez pomiar prądu wspólnego we wszystkich kablach zasilających i przewodzie neutralnym.

  1. Bibliografia _ „Podstawy baluna: tryb wspólny a tryb różnicowy” . Inżynieria DX .
  2. ^   Montrose, Mark I .; Nakauchi, Edward M. (2004). Testowanie zgodności EMC: podejścia i techniki . Johna Wileya. ISBN 0-471-43308-X .
  3. ^ a b c d   Williams, Tim; Armstrong, Keith (2000). EMC dla systemów i instalacji . Newnes. ISBN 0750641673 .
  4. ^   Ott, Henry W. (2009). Inżynieria kompatybilności elektromagnetycznej . New Jersey: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-18930-6 .
  5. ^ b Paul, Clayton   R. (2006). Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej (wyd. 2). Ney Jersey: Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-75500-5 .
  6. ^ Ott, Henry W. „Doradztwo i szkolenia EMC” . Firma konsultingowa Henry Ott . Źródło 23 czerwca 2020 r .
  7. Bibliografia _ „strona internetowa firmy” . FCC . Źródło 23 czerwca 2020 r .
  8. ^ Ott, Henry W. „Pomiar prądów CM na kablu” . Henry Ott Konsultant . Źródło 23 czerwca 2020 r .
  9. Bibliografia    _ Nagao, Atsushi; Ito, Hidenori; Hirasawa, Norihito (czerwiec 2019). „Jednoczesna i nieinwazyjna sonda do pomiaru napięcia i prądu w trybie wspólnym” . 2019 Joint International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Sapporo and Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC Sapporo / APEMC) : 645–648. doi : 10.23919/EMCTokyo.2019.8893871 . ISBN 978-4-8855-2322-9 . S2CID 207972348 . Źródło 23 czerwca 2020 r .
  10. Bibliografia    _ mama, wysyłka; Yin, Xuebin; Qin, Xiazhen (czerwiec 2019). „Pomiar impedancji źródła szumu w trybie wspólnym i różnicowym za pomocą sondy prądowej i jednościeżkowych LISN” . 2019 Joint International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Sapporo and Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC Sapporo / APEMC) : 641–644. doi : 10.23919/EMCTokyo.2019.8893676 . ISBN 978-4-8855-2322-9 . S2CID 207973282 . Źródło 23 czerwca 2020 r .
  11. ^ Wright, MA (sierpień 1990). „Pomiary prądu w trybie wspólnym i emisje promieniowane z systemów długich kabli” . Siódma międzynarodowa konferencja na temat kompatybilności elektromagnetycznej, 1990 : 19–23.
  12. ^    Koj, Sebastian; Reschka, Kornelia; Fisahn, Sven; Garbe, Heyno (sierpień 2017). „Wypromieniowane emisje elektromagnetyczne z systemów konwersji energii wiatrowej” . Międzynarodowe sympozjum IEEE 2017 na temat integralności sygnału / mocy kompatybilności elektromagnetycznej (EMCSI) : 243–248. doi : 10.1109/ISEMC.2017.8077874 . ISBN 978-1-5386-2229-2 . S2CID 38134771 .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Common_mode_current&oldid=1131219907 ”