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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:程建雄
論文名稱:電動手工具產品安全性電磁相容性整改與驗證之研究-以電鑽為例
論文名稱(外文):The measurement and rectification of safety electromagnetic interference for handheld electric power tool - electric drill as an example
指導教授:王宜明
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:機電工程學系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:電磁干擾電鑽傳導干擾輻射干擾
外文關鍵詞:Electromagnetic interferenceconducted emissionsradiated emissions
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本論文之研究電動手工具安全性(Safety)及電磁相容EMC(Electromagnetic Compatibility)整改與驗證之要求,其中能協助解決電動手工具的電磁干擾EMI(Electromagnetic Interference)問題。
本文之探討主要針對「電鑽」產生之電磁干擾(EMI)做量測與分析,並藉由標準化的量測,試驗傳導干擾(Conducted Emissions)及輻射干擾(Radiated Emissions)之量測。藉由量測之結果分析其干擾程度,並分析統計其產生干擾頻率的狀況,予以適當的電磁干擾整改對策,並驗證整改方法之可行性與規範符合之要求。

關鍵字: 電磁干擾,電鑽、傳導干擾、輻射干擾。

This paper studies the safety electromagnetic interference for handheld electric power tool require rapid solution to the electric power tool electromagnetic interference.
Therefore, the objective of this study is dealing with the electromagnetic interference which is generated by“electric drill”. Based on standardized measuring processes, the conducted emissions and radiated emissions are tested and determined. The electromagnetic interference level and frequency are analyzed. If required, systematic approach of correction action to reduce the magnitude level of electromagnetic interference is conducted.
The result will then be tested and verified.

Key words: Electromagnetic interference, conducted emissions, radiated emissions

目錄
摘要……………………………………………………………………………I
Abstract………………………………………………………………………II
誌謝 …………………………………………………………………………III
目錄……………………………………………………………………………IV
表目錄 ………………………………………………………………………VII
圖目錄 ……………………………………………………………………VIII
第一章 緒論……………………………………………………………………1
 1-1 研究背景與動機 ………………………………………………………1
 1-2 研究目的及方法 ………………………………………………………3
 1-3 文獻回顧 ………………………………………………………………3
 1-4 論文架構 ………………………………………………………………4
第二章 電磁相容原理與定義…………………………………………………5
 2-1 電磁干擾與電磁耐受 …………………………………………………7
2-1-1 傳導性干擾與輻射性干擾 …………………………………………8
 2-1-2 傳導耐受性與輻射耐受性 …………………………………………9
 2-2電磁相容標準與規範 …………………………………………………11
 2-2-1 國際電磁相容標準組織……………………………………………13
 2-2-2 國內電磁相容標準與規範…………………………………………17
 2-2-3 傳導干擾量測要求…………………………………………………19
 2-2-3-1傳導干擾量測儀器………………………………………………19
 2-2-3-2傳導干擾量測場地配置…………………………………………20
 2-2-4輻射干擾量測要求…………………………………………………22
 2-2-4-1輻射干擾量測儀器………………………………………………22
 2-2-4-2輻射干擾量測場地配置…………………………………………24
第三章 抑制電磁相容設計與元件 …………………………………………26
 3-1 電磁屏蔽 ……………………………………………………………26
 3-1-1 電磁屏蔽原理與定義………………………………………………28
 3-1-2 電磁屏蔽的類型……………………………………………………29
 3-1-2-1 靜電屏蔽…………………………………………………………30
 3-1-2-2 交變電場屏蔽……………………………………………………33
 3-1-2-3 低頻磁場的屏蔽…………………………………………………33
 3-1-2-4 高頻磁場的屏蔽…………………………………………………35
 3-1-3 電磁屏蔽的材料……………………………………………………37
 3-1-4 電磁屏蔽的結構……………………………………………………37
 3-2電源濾波器設計………………………………………………………37
第四章 電動工具初步實驗與整改方法 ……………………………………39
第五章 驗證及結果分析 ……………………………………………………48
第六章 結論與建議 …………………………………………………………52
6-1結論……………………………………………………………………52
6-2建議……………………………………………………………………52
參考文獻 ……………………………………………………………………54


表目錄
表2-1 傳導干擾頻率0.15MHz 至 30MHz限制值要求表 …………………22
表2-2 輻射干擾頻率30MHz 至 300MHz限制值要求表 …………………25
表4-1 傳導干擾量測數據……………………………………………………41
表4-2 輻射干擾量測數據……………………………………………………43
表5-1 傳導干擾量測數據……………………………………………………49
表5-2 輻射干擾量測數據……………………………………………………50



圖目錄
圖2-1 電磁相容性……………………………………………………………5
圖2-2 電磁耐受三要素………………………………………………………6
圖2-3 傳導性干擾(CE)測試示意圖…………………………………………8
圖2-4 輻射干擾(RE)測試示意圖……………………………………………9
圖2-5 傳導耐受性示意圖……………………………………………………10
圖2-6 輻射耐受性測試………………………………………………………11
圖2-7 各國對電器之電磁相容及安全性測試規定比較……………………12
圖2-8 無線電干擾特別委員會(IEC/CISPR)的組職圖……………………14
圖2-9 電磁相容技術委員會(IEC/TC77)的組職圖…………………………14
圖2-10 傳導干擾量測系統架構 ……………………………………………20
圖2-11 傳導干擾測試金屬板尺寸配置圖 …………………………………21
圖2-12 傳導干擾量測配置圖 ………………………………………………21
圖2-13 吸收夾具組件圖 ……………………………………………………23
圖2-14 吸收夾具架構圖 ……………………………………………………23
圖2-15 無電感性滑動支架平台 ……………………………………………24
圖2-16 輻射干擾功率測試配置 ……………………………………………25
圖3-1 場源距離不同材料的屏蔽體…………………………………………28
圖3-2 電磁屏蔽區分圖………………………………………………………29
圖3-3 外遮罩結構圖…………………………………………………………31
圖3-4 全遮罩結構圖…………………………………………………………31
圖3-5 靜電屏蔽結構圖………………………………………………………32
圖3-6低頻磁場屏蔽結構圖 …………………………………………………34
圖3-7 低頻磁場屏蔽結構圖…………………………………………………35
圖3-8 感應渦流示意圖………………………………………………………35
圖3-9 高頻磁場屏蔽結構圖…………………………………………………36
圖3-10 高頻磁場屏蔽結構圖 ………………………………………………36
圖3-11 磁性材料示意圖 ……………………………………………………37
圖3-12 電源濾波架構 ………………………………………………………38
圖4-1 傳導干擾實測配置場地照……………………………………………40
圖4-2 傳導干擾量測曲線圖…………………………………………………40
圖4-3 輻射干擾實測配置場地照……………………………………………42
圖4-4 輻射干擾量測曲線圖…………………………………………………44
圖 4-5對策配置電器量測L1高速模式………………………………………44
圖 4-6對策配置電器量測L2高速模式………………………………………45
圖 4-7對策配置電器量測L1高速模式及模擬手……………………………45
圖 4-8對策配置電器量測L1高速模式及模擬手……………………………46
圖4-9 量測輻射干擾對策配置電器…………………………………………47
圖5-1 傳導干擾驗證量測架構圖……………………………………………48
圖5-2 輻射干擾驗證量測架構圖……………………………………………48
圖5-3 傳導干擾曲線圖………………………………………………………50
圖5-4 輻射干擾曲線圖 51

[1] 蔡懷進,"EMI 濾波器與功因修正電路整合設計",中山大學電機工程學系碩士論文,中華民國89年6月
[2] 陳嘉珮,"電動按摩器產品電磁相容性整改與驗證之研究-以肩頸式按摩器為例",彰化師範大學機電工程學系碩士論文,中華民國100年7月
[3] 黃紫光,"家電產品之電磁雜訊抑制對策及安全研究",逢甲大學資
訊電機工程在職專班碩士論文,中華民國96年6月
[4] 王耀賢,"電子式安定器電磁干擾量測與防制",逢甲大學資
訊電機工程在職專班碩士論文,中華民國95年6月
[5] CNS 3765 家用和類似用途電器產品的安全- 第1 部:通則
,中華民國94年9月7日。
[6] CNS 13783-1 家用製品、電動工具盒類似裝置的電磁相容
要求- 第1 部: 發射,中華民國93年9月27日。
[7] 林慶仁、宋自恆,"傳導性EMI量測系統的架構及原理",中央 研
究院
[8] 林忠賢,"高功因半橋轉換器之電磁干擾濾波器研製",逢甲大學電
機工程學系碩士論文,中華民國86年6月

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