【空氣炸鍋】風(fēng)扇電機(jī)（EN 55014低頻磁場(chǎng)）——繞組對(duì)稱性改進(jìn)與矽鋼片接地

深圳市南柯電子科技有限公司作為一家專業(yè)的檢測(cè)及技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)期致力于小家電產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)檢測(cè)與技術(shù)改進(jìn)。本文將結(jié)合空氣炸鍋風(fēng)扇電機(jī)這一典型案例，重點(diǎn)分析其在EN 55014標(biāo)準(zhǔn)下的低頻磁場(chǎng)輻射表現(xiàn)，探討繞組對(duì)稱性及矽鋼片接地兩大技術(shù)改進(jìn)方案的實(shí)施原理及效果，旨在為同行業(yè)及生產(chǎn)制造企業(yè)提供實(shí)用參考和技術(shù)指導(dǎo)。

一、產(chǎn)品背景及結(jié)構(gòu)分析

空氣炸鍋?zhàn)鳛楝F(xiàn)代廚房常用的健康烹飪?cè)O(shè)備，其核心功能依賴高速風(fēng)扇電機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)勁熱風(fēng)循環(huán)，以加速食材水分蒸發(fā)。風(fēng)扇電機(jī)一般為小型無(wú)刷直流電機(jī)或異步電機(jī)，載流繞組的設(shè)計(jì)與制造精度直接影響設(shè)備的性能與安全性。

風(fēng)扇電機(jī)繞組部分是電機(jī)產(chǎn)生磁場(chǎng)的主體，其對(duì)稱性差異不僅關(guān)系到電磁力矩平衡，也對(duì)電機(jī)內(nèi)外低頻磁場(chǎng)輻射強(qiáng)度有直接影響。，機(jī)芯使用的矽鋼片作為電機(jī)鐵芯的重要組成部分，起到了導(dǎo)磁和磁路閉合的作用，其處理方式會(huì)影響電機(jī)的磁漏效應(yīng)，進(jìn)而關(guān)系到電磁干擾(EMI)水平。

二、EMC檢測(cè)項(xiàng)目與EN 55014標(biāo)準(zhǔn)介紹

空氣炸鍋屬于家用電器，必須符合如EN 55014系列標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性要求。其中，EN 55014-1要求設(shè)備在正常工作狀態(tài)下的輻射和傳導(dǎo)干擾的限值，而EN 55014-2重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備的抗擾度性能。針對(duì)風(fēng)扇電機(jī)，低頻磁場(chǎng)輻射是一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注的干擾源。

EN 55014中，低頻磁場(chǎng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定測(cè)試頻段通常集中在50Hz到10kHz，重點(diǎn)在于評(píng)估電機(jī)繞組及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)地磁場(chǎng)的貢獻(xiàn)。測(cè)試時(shí)，使用線圈諧振傳感器及頻譜分析儀進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量，關(guān)鍵指標(biāo)包括磁感應(yīng)強(qiáng)度的峰值及其頻譜密度分布。

三、繞組對(duì)稱性問(wèn)題及其改進(jìn)意義

繞組對(duì)稱性通常指電機(jī)定子繞組的電氣和機(jī)械結(jié)構(gòu)是否均勻且平衡。在實(shí)際生產(chǎn)中，繞組繞制不均衡、線圈匝數(shù)偏差或接線方式不當(dāng)均會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)分布不對(duì)稱。這種不對(duì)稱會(huì)產(chǎn)生額外的磁場(chǎng)泄漏，形成不均勻的低頻磁場(chǎng)輻射，影響產(chǎn)品的EMC合規(guī)性。

繞組不對(duì)稱還引起電機(jī)運(yùn)行時(shí)的機(jī)械振動(dòng)和噪聲，縮短設(shè)備壽命，降低用戶體驗(yàn)。對(duì)稱性改進(jìn)通常采取精密繞組工藝，嚴(yán)格控制每相繞組的匝數(shù)、繞線張力和排線均勻性，有時(shí)引入自動(dòng)繞線設(shè)備和在線檢測(cè)手段增強(qiáng)控制。

深圳市南柯電子科技有限公司在本次測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，原繞組設(shè)計(jì)存在輕微匝數(shù)差異和線圈布置不均勻，伴隨著磁場(chǎng)不對(duì)稱導(dǎo)致測(cè)試低頻磁場(chǎng)幅值超標(biāo)。通過(guò)與廠家合作，推動(dòng)重新設(shè)計(jì)繞組排線及嚴(yán)格工藝管控，使繞組對(duì)稱性大幅提升，低頻磁場(chǎng)輻射明顯降低。

四、矽鋼片接地措施及其效果分析

電機(jī)矽鋼片鐵芯在正常工作時(shí)會(huì)受到感應(yīng)電流的影響，產(chǎn)生渦流損耗及附加磁場(chǎng)。若鐵芯沒(méi)有良好的接地處理，感應(yīng)電流可能在矽鋼片間產(chǎn)生環(huán)流，產(chǎn)生額外電磁干擾并影響設(shè)備安全。通過(guò)矽鋼片接地，可以有效引導(dǎo)渦流分布，降低鐵芯內(nèi)電流環(huán)路，提升EMC性能。

在改進(jìn)方案實(shí)施過(guò)程中，我們建議制作導(dǎo)電性良好的接地路徑，將鐵芯整體或分組接地，以減少內(nèi)部電磁噪聲及磁場(chǎng)泄露。測(cè)試結(jié)果顯示，添加矽鋼片接地措施后，整體鐵芯渦流及低頻磁場(chǎng)輻射均有明顯下降，尤其是在額定負(fù)荷工況下表現(xiàn)穩(wěn)定。

五、技術(shù)視角的深入思考

對(duì)于EMC性能優(yōu)化，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)多關(guān)注外設(shè)電路濾波及屏蔽，往往忽略了電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深層次優(yōu)化。本案例強(qiáng)調(diào)繞組對(duì)稱性和鐵芯接地，體現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)向內(nèi)深挖的趨勢(shì)，這不僅提升了產(chǎn)品的EMC合規(guī)性，也為產(chǎn)品的長(zhǎng)遠(yuǎn)可靠性及性能表現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

要認(rèn)識(shí)到繞組設(shè)計(jì)和矽鋼片處理之間的相互影響。優(yōu)化繞組對(duì)稱性可以降低不均勻電磁場(chǎng)產(chǎn)生，矽鋼片接地則是控制鐵芯內(nèi)部磁場(chǎng)泄漏，兩者協(xié)同作用，形成全面電磁干擾抑制方案。

六、深圳制造優(yōu)勢(shì)與南柯電子檢測(cè)能力

深圳作為中國(guó)改革開(kāi)放的前沿陣地，擁有豐富的電子制造資源和完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套，為小家電行業(yè)的創(chuàng)新提供了肥沃土壤。南柯電子科技有限公司依托本地產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合國(guó)際先進(jìn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)榭蛻籼峁漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估、樣機(jī)測(cè)試，到整改驗(yàn)證的全流程技術(shù)支持。

本公司配備國(guó)際yiliu的EMC檢測(cè)設(shè)備及專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，能夠迅速定位產(chǎn)品電磁兼容性問(wèn)題，并提出針對(duì)性整改方案，幫助客戶節(jié)省成本與時(shí)間，縮短產(chǎn)品上市周期。

七、與合作呼吁

空氣炸鍋風(fēng)扇電機(jī)的EMC問(wèn)題已成為小家電制造商和品牌方必需重視的環(huán)節(jié)。深圳市南柯電子科技有限公司以豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和深厚的技術(shù)積累，針對(duì)繞組對(duì)稱性與矽鋼片接地開(kāi)展系統(tǒng)研究和實(shí)踐，顯著推動(dòng)了產(chǎn)品電磁性能的提升。

我們期待與更多企業(yè)攜手合作，共同優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，確保其符合國(guó)際市場(chǎng)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。歡迎咨詢南柯電子，獲得深入技術(shù)支持與專業(yè)檢測(cè)，助力您的產(chǎn)品在激烈市場(chǎng)中脫穎而出。

深圳市南柯電子科技有限公司

通過(guò)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)966三米半電波暗室

主要包括EMC摸底測(cè)試，EMC整改，EMC器件選型，EMC設(shè)計(jì)，線上線下培訓(xùn)等服務(wù)。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試儀器都經(jīng)過(guò)精密調(diào)整，每月會(huì)與第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)。

首次租場(chǎng)可以體驗(yàn)免費(fèi)測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)還有EMC整改團(tuán)隊(duì)提供整改建議。