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什么是EMC中諧波電流測試?

日期:2024-10-19 08:22
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摘要: 我們知道EMC測試它分為EMI和EMS測試要求。EMI主要評估被測物干擾環(huán)境的能力(這種能力要越小越好),而EMS則是評估被測物抵抗環(huán)境干擾的能力(這種能力要越強越好)。但無論EMI還是EMS測試,其很大程度上其實是對“諧波”的測量,那什么是“諧波”了? 什么是諧波電流? 嚴(yán)格地講,諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量,一般是指對周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解,其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。 從廣義上講,由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率,因此任何與工頻頻率...

我們知道EMC測試它分為EMI和EMS測試要求。EMI主要評估被測物干擾環(huán)境的能力(這種能力要越小越好),而EMS則是評估被測物抵抗環(huán)境干擾的能力(這種能力要越強越好)。但無論EMI還是EMS測試,其很大程度上其實是對“諧波”的測量,那什么是“諧波”了?



什么是諧波電流?


      嚴(yán)格地講,諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量,一般是指對周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解,其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。
從廣義上講,由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率,因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波,這時“諧波”這個詞的的意義已經(jīng)變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念,才有了“分?jǐn)?shù)諧波”、“間諧波”、“次諧波”等等說法。



諧波產(chǎn)生的原因:


由于正弦電壓加壓于非線性負(fù)載,基波電流發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。主要非線性負(fù)載有UPS、開關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。



諧波電流的危害:


1、降低系統(tǒng)容量如變壓器、斷路器、電纜等;·加速設(shè)備老化,縮短設(shè)備使用壽命,甚至損壞設(shè)備;
2、危害生產(chǎn)**與穩(wěn)定;
3、浪費電能等。



諧波電流測試標(biāo)準(zhǔn):


    在低壓供電設(shè)備范疇內(nèi),涉及到的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有:iec61000-3-2(額定電流小于16A);iec61000-3-4(額定電流大于16A);iec61000-3-12(額定電流大于16A小于75A)。對應(yīng)的EN標(biāo)準(zhǔn)中只有EN61000-3-2和EN61000-3-12列入了歐盟EMC協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的官方公報中,因此對于大于75A的設(shè)備沒有相應(yīng)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。
涉及到測試方法的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)為61000-4-7,目前為止有1991版和2002版共兩個版本。



諧波電流怎么測試:


1、設(shè)備
諧波分析儀和純凈的交流電源。

2、諧波電流測試頻段

2~40次諧波,即100Hz~1kHz。

3、諧波電流測試限值
 iec61000-3-2中根據(jù)產(chǎn)品的分類Class A/B/C/D不同而有不同的限值;iec61000-3-12中基于不同的短路比(Rsce)不同而有不同的限值。


4、諧波電流控制方法
      諧波標(biāo)準(zhǔn)不同于其它標(biāo)準(zhǔn),它對產(chǎn)品控制方法的設(shè)計有所要求:在iec61000-3-2中,對供電電源進(jìn)行非對稱控制及半波整流是不允許的,除非滿足
a、是檢測不**狀況唯壹可用方法
b、被控制部分功率小于等于100W③被控制設(shè)備是兩芯軟線供電并且短時間使用的其中之一;在iec61000-3-12中,只允許使用對稱控制方法,針對發(fā)熱元件的對稱控制方法只能用于專業(yè)設(shè)備中,并且前提是該專業(yè)設(shè)備的主要目的不是用于加熱。



諧波電流測試方法:


     根據(jù)61000-3-2:首先確定設(shè)備的分類Class A/B/C/D,在諧波分析軟件中選擇分類,設(shè)定測量時間(測量時間需要足夠長,以滿足測試可重復(fù)性的要求,一般默認(rèn)是2.5min);設(shè)備工作模式的選擇首先參照附錄C,如果在附錄C中沒有列出,那么選擇合適的工作方式使之產(chǎn)生大諧波電流;諧波分析軟件會根據(jù)采樣電流算出各次諧波電流的大小,并與限值比較得出測試結(jié)果。


      根據(jù)61000-3-12:首先假定設(shè)備小短路比為33,然后根據(jù)不同設(shè)備類型(單相、平衡三相等)選擇限值與實際測量得到的設(shè)備產(chǎn)生的各次諧波電流、總諧波畸變(THD)、加權(quán)諧波畸變(PWHD)幾個參數(shù)作比較,如果設(shè)備產(chǎn)生的這些參數(shù)滿足短路比33條件下的限值,那么設(shè)備制造商可以宣稱“Equipment complying with  61000-3-12”,設(shè)備可以不受限制的連入供電系統(tǒng);如果設(shè)備產(chǎn)生的幾種參數(shù)超過短路比33條件下的限值,那么可以根據(jù)測量得到的值,并參考其它更高短路比(66、120或更大等)的限值,重新確定設(shè)備的小短路比。根據(jù)新的短路比,結(jié)合設(shè)備的額定電流,可以算出所接入電網(wǎng)需要的小短路容量,制造商需要指出需要用戶向供電部門確認(rèn)設(shè)備所接入的電網(wǎng)擁有超過該短路容量的能力。

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