我們知道EMC測(cè)試它分為EMI和EMS測(cè)試要求。EMI主要評(píng)估被測(cè)物干擾環(huán)境的能力(這種能力要越小越好),而EMS則是評(píng)估被測(cè)物抵抗環(huán)境干擾的能力(這種能力要越強(qiáng)越好)。但無(wú)論EMI還是EMS測(cè)試,其很大程度上其實(shí)是對(duì)“諧波”的測(cè)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(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)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(chēng)之為諧波,這時(shí)“諧波”這個(gè)詞的的意義已經(jīng)變得與原意有些不符。正是因?yàn)閺V義的諧波概念,才有了“分?jǐn)?shù)諧波”、“間諧波”、“次諧波”等等說(shuō)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(kāi)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)安全與穩(wěn)定;
3、浪費(fèi)電能等。
諧波電流測(cè)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(duì)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(bào)中,因此對(duì)于大于75A的設(shè)備沒(méi)有相應(yīng)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。
涉及到測(cè)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(gè)版本。
諧波電流怎么測(cè)試:
1、設(shè)備
諧波分析儀和純凈的交流電源。
2、諧波電流測(cè)試頻段
2~40次諧波,即100Hz~1kHz。
3、諧波電流測(cè)試限值
iec61000-3-2中根據(jù)產(chǎn)品的分類(lèi)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(duì)產(chǎn)品控制方法的設(shè)計(jì)有所要求:在iec61000-3-2中,對(duì)供電電源進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)控制及半波整流是不允許的,除非滿足:
a、是檢測(cè)不安全狀況唯一可用方法
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(shí)間使用的其中之一;在iec61000-3-12中,只允許使用對(duì)稱(chēng)控制方法,針對(duì)發(fā)熱元件的對(duì)稱(chēng)控制方法只能用于專(zhuān)業(yè)設(shè)備中,并且前提是該專(zhuān)業(yè)設(shè)備的主要目的不是用于加熱。
諧波電流測(cè)試方法:
根據(jù)61000-3-2:首先確定設(shè)備的分類(lèi)Class A/B/C/D,在諧波分析軟件中選擇分類(lèi),設(shè)定測(cè)量時(shí)間(測(cè)量時(shí)間需要足夠長(zhǎng),以滿足測(cè)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(méi)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(huì)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(cè)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(lèi)型(單相、平衡三相等)選擇限值與實(shí)際測(cè)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(gè)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(chēng)“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(guò)短路比33條件下的限值,那么可以根據(jù)測(cè)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(mén)確認(rèn)設(shè)備所接入的電網(wǎng)擁有超過(guò)該短路容量的能力。