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中国叉车技术的发展与电磁兼容性

前  言

    随着国民经济和社会信息化的发展,大量的电子产品被广泛的应用于人们的生活和社会生产中,叉车及工业车辆领域也不例外。叉车等作为搬运工具,其应用的场合比较广泛,随着物流业的飞速发展,社会生产和生活对叉车的需求量越来越大,越来越多的领域都将会出现叉车等搬运机械的影踪。我国自1953年研制出第一台叉车以来,经过半个多世纪的发展,中国叉车业已初具规模。在国内各叉车生产商竞相提高叉车产品动力性、经济性、安全可靠性等诸多性能的过程中,却忽视了另外一个重要特性--电磁兼容性,这也是中国工程机械领域很少有生产商关注的一项重要性能指标。
    笔者根据参加中国首台叉车电磁兼容性试验的心得与体会,对电磁兼容性的含义、叉车等工业车辆对电磁兼容性的要求、国内外电磁兼容性的发展状况作一粗浅的分析,意在叉车领域内倡导设计叉车产品时考虑电磁兼容的重要性,并建议有关部门制定和完善叉车行业电磁兼容方面的技术标准和检验规程,以便更好的服务于叉车行业。

电磁兼容的含义

     电磁干扰是人们早就发现的电磁现象,它几乎和电磁效应的现象同时被发现。电磁兼容性,简称EMC,是一门综合性的学科。国家军用标准GJB72-85《电磁兼容干扰和电磁兼容性名词术语》第5.10对电磁兼容性作了如下的定义:设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态,即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的性能降级;它也不会使同一电磁环境中其它设备(分系统、系统)因受其电磁发射而导致或遭受不允许的性能降级,这种共存状态就被称为是电磁兼容性(EMC)。电磁兼容性分为两个方面,一方面是电磁抗扰性,另一方面是电磁骚扰性。电磁抗扰性是指系统本身能够抗拒外来电磁干扰的能力;电磁骚扰性是指系统本身对外界产生电磁干扰的能力。   
    我们对电磁兼容总结为:电磁兼容是设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中。能一起执行各自功能的共存状态。即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中的其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级,它也不会使同一电磁环境中其它设备(分系统、系统)应受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。

叉车等工业车辆领域对电磁兼容的要求

    随着电力电子技术的发展,电子器件和产品被广范的应用于叉车等工业车辆上,这样就叉车而言其本身就成了电磁干扰源;同时,叉车所处的工作环境中也存在大量的电磁干扰源,使得在叉车正常工作时会释放和接受大量的电磁干扰能量。由于电磁干扰源的大量普遍曾在,电磁干扰现象经常发生。如果叉车能和谐正常工作而不与作业环境内的其他设备相互发生电磁干扰造成性能改变和遭受损坏,则叉车的电磁辐射与其作业环境中其他设备的电磁辐射是相互兼容的。但是随着生产生活中(即叉车作业环境中)用电设备功能的多样化、结构的复杂化、功率加大和频率提高,同时它们的灵敏度已越来越高,这种相互包容兼顾、各显其能的状态很难获得。为了达到电磁兼容,必须以各种用电设备共处的电磁环境为依据,要求每个用电设备产生不超过一定限度的电磁发射,同时又要求它具有一定的抗干扰能力。只有对每一个设备作这两方面的约束,才能保证每个用电设备达到完全电磁兼容。
     对于叉车等工业车辆要符合电磁兼容性的要求,则必须要通过以下项目的实验:
        1. 干扰辐射
        2. 抗干扰辐射
        3. 抗静电释放干扰
    为了构建一个和谐的社会生产、生活环境,电磁兼容技术在叉车领域的应用是叉车技术发展的必然趋势。在以后的叉车设计过程中,一旦忽视产品的电磁兼容性,不但有可能会影响叉车作业环境内其他设备或系统工作性能下降或无法正常工作,而且有可能叉车自身受环境中电磁辐射的干扰,使其工作性能下降或无法正常工作,这样就会出现不得不对叉车的系统进行重新设计的尴尬局面。

国内外电磁兼容性的发展状况

     在国外,1981年英国科学家发表论干扰的文章,标志着研究干扰问题的开始。1989年英国邮电部门研究了通信中的干扰问题,使干扰问题的研究开始走向工程化和产业化。40年代提出电磁兼容性(Electro-magnetic Compatibility缩写为EMC)概念,是电磁干扰问题由单纯的排除干扰逐步发展成为从理论上、技术上全面控制用电设备在其电磁环境中正常工作能力保证的系统工程。80年代,欧、美等经济发达国家在电磁兼容研究和应用方面达到很高的水平,并建立了相应的电磁兼容标准和规范,电磁兼容设计广泛的应用于相关的社会生产领域,电磁兼容性成为产品可靠性保证中的重要组成部分。目前,电磁兼容性工程从事后检测处理已发展到预先分析评估、预先检验、预先设计的阶段,工程机械领域业已形成了较完善的技术标准体系和检验规程。
      在我国电磁兼容理论和技术的研究起步较晚,直到80年代之后才组织系统地研究并制定国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。目前除航空、航天、通信、电子等格外受到重视的部门外,其他行业和领域发展相对落后。汽车行业电磁兼容性起步较晚,但发展相对较为迅速,已经形成了较完善的技术标准体系和检验规程,并建立了国家级检测机构。而工程机械行业,因其作业环境多为空旷的野外、矿山、码头,很少有人去研究其对电磁环境的影响。叉车作为工程机械的一种,其与作业环境的电磁兼容性一直未引起人们的注意。
      2005年,中国的首台叉车已通过电磁兼容性试验,这标志着中国工业车辆领域对电磁兼容性关注的开始。

结束语

    电磁兼容技术的发展会更深入、更广泛,会涉及到各个学科领域。现在许多国家对机械类产品的电磁兼容性都做了限制,我国已经加入WTO,与关税壁垒相比,电磁兼容的技术壁垒将是未来我国机械类产品出口又一障碍。要冲破这种壁垒,就需要学习和借鉴国外先进技术和经验,掌握电磁兼容性技术,培养自己的技术人才。作为工业车辆的一种,叉车的发展空间很大,为了尽快的使我国的叉车产品走入国际市场,希望业内生产商把电磁兼容性作为一项强制性指标,贯彻在以后的产品设计中,这一点也希望业内有关人士尽快完善叉车电磁兼容性技术标准与检验规程。

(作者单位:国家工程机械质量监督检验中心第一检验研究室)

 
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