一种混响室穿壁电机及屏蔽方法与流程

本申请涉及混响室高场强电磁敏感度测试
技术领域：
，特别是涉及一种混响室穿壁电机及屏蔽方法。
背景技术：
：emc混响室是一个电大尺寸高q值腔体结构，通过其内部的机械搅拌或源搅拌获得均匀的场强，一般emc混响室由混响室金属腔体和内部的发射天线、接收天线、场强探头、搅拌器以及外部的仪器(信号源、功率放大器、功率计、场强监视器等)组成。混响室具有低成本和易于产生高场强的优势。国际上已经利用混响室对系统级产品开展高场强电磁敏感度测试。国内目前所承担的设备需要面临的电磁环境场强要大于200v/m，依据现有的暗室试验条件无法有效满足高场强和系统级的试验需求。在目前的混响室设计过程中，为了保证腔体的屏蔽效能，驱动部分(驱动电机和减速器)一般都放置在混响室的腔体外侧，如电机、驱动器全部在腔体以外，传动轴通过联轴器与内部旋转轴连接，此种电机部分会产生电磁辐射，同时传动轴会造成腔体出现孔缝，没有考虑到电机对混响室的电磁干扰以及混响室的屏蔽效能，使得测试结果准确性大打折扣。技术实现要素：有鉴于此，本申请提供一种混响室穿壁电机及屏蔽方法，解决现有混响室穿壁电机过孔电磁屏蔽效能低下的问题。本申请实施例提供一种混响室穿壁电机，包括电机组件部分和屏蔽层部分；所述混响室包括内腔体和外腔体，二者之间有间距，外腔体内壁安装预埋法兰盘；所述电机组件部分包括电机、减速器、电机座、联轴器和驱动轴，所述电机位于电机组件末端，并与所述减速器固定连接，二者位于外腔体外侧；所述电机座穿过两层腔体，固定于所述预埋法兰盘，电机座法兰盘盘面上预留导电橡胶屏蔽条槽，所述减速器固定于电机座上，输出轴深入所述电机座内部；所述联轴器一端与所述输出轴连接，另一端与所述驱动轴连接，所述驱动轴伸入混响室内部，连接搅拌器旋转轴。所述屏蔽层部分包括第一屏蔽层、第二屏蔽层和第三屏蔽层，所述第一屏蔽层为外腔体与电机座连接缝处的密封铝箔，所述第二屏蔽层为导电橡胶屏蔽条，安装在预留导电橡胶屏蔽条槽内，与所述预埋法兰盘压合，所述第三屏蔽层为金属屏蔽仓，密闭包围混响室外腔体外侧的所有电机组件部分，所述第三屏蔽层上预留波导管，电机信号线通过所述波导管引出。本申请实施例还提供一种混响室穿壁电机屏蔽方法，包含以下步骤：将预埋法兰盘固定于所述混响室外腔体内壁；将所述驱动轴由电机座上端穿过电机座，至电机座最底部，并固定连接；将联轴器由电机座上端穿入，与所述驱动轴固定连接；将所述第二屏蔽层由电机座上端穿入；将所述减速器由电机座上端穿入，与所述联轴器固定连接；将所述电机与所述减速器固定连接；将所述电机组件部分穿过混响室腔体过孔，并将所述电机座与所述预埋法兰盘固定连接；将电机座与混响室外腔体连接缝密封处理，作为第一屏蔽层；在第三屏蔽层上预留波导管，并将电机信号线通过波导管引出；在混响室过孔处外侧加装第三屏蔽层。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过电机组件的合理布局以及屏蔽层设计，有效提高混响室的屏蔽效能，并减少了电机组件对混响室腔体和外部环境的电磁干扰；横、竖电机组件采用模块化设计，考虑实际安装工作空间，有效提高装配工作效率；电机信号线采用波导管集中导出，既保证了信号传输质量，又提高了屏蔽效能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种混响室穿壁电机结构示意图；图2为电机组件部分结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种混响室穿壁电机屏蔽方法流程示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请涉及的大型混响室，参照国际上关于混响室的设计标准，按照电磁敏感度测试装置的性能要求，用于产生电磁敏感度试验环境，开展系统级装备的环境效应试验。本文设计的大型混响室测试频率范围包括10khz～40ghz，测试依据gb12190-2006《电磁屏蔽室屏蔽性能的测量方法》所规定的方法进行。综合相关技术要求和标准要求，混响室、控制室、功放室的屏蔽性能满足以下要求：表1混响室评比性能指标频率衰减量场源10khz～14khz≥70db磁场150khz～15mhz≥100db磁场100mhz～40ghz≥100db电场以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。图1为本申请实施例提供的一种混响室穿壁电机结构示意图。包括电机组件部分和屏蔽层部分；所述混响室包括内腔体和外腔体，二者之间有间距，外腔体内壁安装预埋法兰盘；所述电机组件部分包括电机1、减速器2、电机座3、联轴器(图1中未示出)和驱动轴5，所述电机位于电机组件末端，并与所述减速器2固定连接，二者位于外腔体外侧；所述电机座3穿过两层腔体，固定于所述预埋法兰盘30，电机座法兰盘6盘面上预留导电橡胶屏蔽条槽，所述减速器2固定于电机座3上，输出轴深入所述电机座3内部；所述联轴器4一端与所述输出轴连接，另一端与所述驱动轴5连接，所述驱动轴5伸入混响室内部，连接搅拌器旋转轴。所述屏蔽层部分包括第一屏蔽层31、第二屏蔽层32和第三屏蔽层33，所述第一屏蔽层31为外腔体与电机座2连接缝处的密封铝箔，所述第二屏蔽层32为导电橡胶屏蔽条，安装在预留导电橡胶屏蔽条槽内，与所述预埋法兰盘30压合，所述第三屏蔽层33为金属屏蔽仓，密闭包围混响室外腔体外侧的所有电机组件部分，所述第三屏蔽层33上预留波导管，电机信号线通过所述波导管引出。优选地，所述电机组件部分包括竖轴电机组件和横轴电机组件两种形式，所述竖轴电机组件的驱动轴为上大下小不同直径的阶梯环结构，所述横轴电组件电机座右端采用挡板封口。需要说明的是，横、竖电机组件部分采用通用化设计方法，两个组件尽量采用同种结构。由于竖轴驱动轴与竖搅拌器固定连接，驱动轴受到向下的拉力，因此驱动轴设计成上大下小的不同直径的阶梯环结构，与电机座内部的阶梯台阶配合，利用组合轴承转动连接。横轴电机组件不用承受轴向的拉力，因此电机座右端的封口不用设计成一体的，在右侧增加挡板即可，这样减少了加工和装配的难度，其他的组合方式和竖轴电机组件一致。进一步地，所述第三屏蔽层密闭包围方式为满焊连接混响室外腔体。三层屏蔽结构(内向外)第一层是混响室内腔体部分，优选地，腔体内部采用两块镀锌钢板拼接，连接缝处采用铝箔密封，提高腔体部分的屏蔽效能；第二层屏蔽层是电机法兰盘6处增加的导电橡胶屏蔽条，电机法兰盘中会预留导电橡胶屏蔽条槽，导电橡胶屏蔽条是市场上的成熟产品，将其安装在设计好的屏蔽条槽内，通过法兰盘面与屏蔽室面压合，目的是屏蔽电机对腔体内部的电磁干扰；第三层是电机外部的屏蔽仓，采用焊接形式与外腔体满焊连接，减小电机对外部环境的电机干扰。根据具体实现的场强大小要求，整个屏蔽壳内腔体采用优质镀锌钢板。需要说明的是，电磁屏蔽设计可通过对电磁干扰源和受感器进行合理布局实现。电机组件的电磁干扰源主要是电机和驱动器，在结构设计中，电机安置在最末端，设计中也使电机置于混响室腔体外侧，驱动器直接安置在混响室腔体的外侧的控制室底板下，需要通过引线连接。除了考虑电机对混响室腔体内部的影响之外，在设计过程中也尽可能地减少电机对外部环境的电磁干扰，因此在整个电机组件外侧加装了屏蔽仓，起到减小对外辐射干扰的作用。优选地，所述波导管与第三屏蔽层焊接连接。电机信号线要避免不同类信号的走线集中在一起或紧靠着进行走向分线，应将同类信号线集中进行走向分线布局设计。电机组件中的信号线需要穿过第三屏蔽层，通过引线接到驱动器端，一般采取两种方法，一是滤波器，二是波导管。经过反复实践，采用波导管与屏蔽层焊接的形式可达到最佳效果。优选地，所述电机组件部分采用直连形式，总长约为650mm。本实施例适用于微波混响室，分为内腔体和外腔体，例如，混响室内腔体高5.1m，外腔体距离外部建筑最顶端高度为480mm，采用直连形式，工作频率是100mhz～18ghz。混响室内腔和外部腔体的尺寸位置、横竖搅拌器的尺寸位置、以及外侧建筑墙体的尺寸位置确定后，依据电机组件尺寸，最终结合屏蔽要求确定电机组件的位置和结构形式。将电机组件(包括电机、减速器、驱动轴)穿过混响室墙壁放置，电机和减速器设置在腔体外侧，其余部分包括驱动轴和联轴器穿过混响室两层腔体，驱动轴伸入混响室内腔体，可减少电机对混响室的电磁干扰，同时提高混响室的屏蔽效能。优选地，所述电机为110byg350ch-saksma-0501步进电机，所述步进电机驱动器为sh-20803a。电机性能参数，转动惯量为13560g·cm2，保持扭矩12nm，定位转矩0.5nm；所述减速器选用ps142-030，减速比30：1。所述电机、减速器的型号，根据仿真优化的横、竖搅拌器形式和重量，通过计算扭矩、功率等参数，最终确定。本实施例提供的穿壁电机，通过材料的选用、结构形式的确定和对屏蔽体孔缝泄漏的抑制，有效提高混响室的屏蔽效能，并减少了电机组件对混响室腔体和外部环境的电磁干扰；电机信号线采用波导管集中导出，既保证了信号传输质量，又提高了屏蔽效能。图2为电机组件部分结构示意图。包括电机1、减速器2、电机座3、联轴器4、驱动轴5、封闭盖7、轴承盖8、深沟球轴承9(φ80×φ125×18)、平推轴承10(φ75×φ100×19)和锁紧螺母11(φ70×φ90×12)。优选地，所述电机为110byg350ch。优选地，所述减速器为ps142-030。进一步地，所述深沟球轴承9的尺寸为φ80×φ125×18，所述平推轴承10的尺寸为φ75×φ100×19，所述锁紧螺母11的尺寸为φ70×φ90×12。需要说明的是电机座3是连接电机1、减速器2和驱动轴5的核心部件，电机座3为圆柱形，内部有阶梯孔，电机座3带有电机座法兰盘6，可固定安装在混响室腔体的钢骨架上；电机1与减速器2通过自带法兰盘，用紧固件固定连接；减速器2与电机座3通过电机座法兰盘6，同样用紧固件固定连接，电机座法兰盘6上预留导电橡胶屏蔽条槽，用于安装导电橡胶屏蔽条；减速器2的输出轴深入到电机座3内部，通过联轴器4与驱动轴5连接。所述电机组件部分包括竖轴电机组件和横轴电机组件两种形式，所述竖轴电机组件的驱动轴为上大下小不同直径的阶梯环结构，所述横轴电组件电机座右端采用挡板封口。图3为本申请实施例提供的一种混响室穿壁电机屏蔽方法流程示意图。包含以下步骤：步骤101：将预埋法兰盘固定于所述混响室外腔体内壁；步骤102：将所述驱动轴由电机座上端穿过电机座，至电机座最底部，并固定连接；步骤103：将联轴器由电机座上端穿入，与所述驱动轴固定连接；步骤104：将所述第二屏蔽层由电机座上端穿入；步骤105：将所述减速器由电机座上端穿入，与所述联轴器固定连接；步骤106：将所述电机与所述减速器固定连接；步骤107：将所述电机组件部分穿过混响室腔体过孔，并将所述电机座与所述预埋法兰盘固定连接；步骤108：将电机座与混响室外腔体连接缝密封处理，作为第一屏蔽层；步骤109：在第三屏蔽层上预留波导管，并将电机信号线通过波导管引出；步骤110：在混响室过孔处外侧加装第三屏蔽层。一般地，还应将联轴器窗口采用封闭盖封闭。进一步地，所述电机组件部分包括竖轴电机组件和横轴电机组件两种形式，所述竖轴电机组件的驱动轴为上大下小不同直径的阶梯环结构，所述横轴电组件电机座右端采用挡板封口。所述竖轴电机组件部分由混响室内腔体穿向外腔体。考虑到混响室实际位置情况，腔体距离建筑屋顶较小，例如480mm，腔体外侧还有第三屏蔽层，因此竖轴电机组件需要整体在混响室内部由下向上伸出，利用法兰盘落地紧固连接。所述横轴电机组件部分由混响室外腔体穿向内腔体。横轴电机组件与竖轴电机组件安装方式基本一致，不同的是电机组件的安装方位，由混响室腔体外侧向腔体内侧伸入。电机信号线通过第三屏蔽层预留的波导管中穿出，信号线直接连至控制室的驱动器上。本实施例通过对穿壁电机加装三个屏蔽层的方法，有效提高混响室的屏蔽效能，并减少了电机组件对混响室腔体和外部环境的电磁干扰；横、竖电机组件采用模块化设计，考虑实际安装工作空间，有效提高装配工作效率；电机信号线采用波导管集中导出，既保证了信号传输质量，又提高了屏蔽效能。以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。当前第1页12