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了解什么是谐波及如何进行EMC测试


  来源: 日图科技 时间:2020-06-15 编辑:仪器仪表WXF
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我们知道EMC测试它分为EMI和EMS测试要求。EMI主要评估被测物干扰环境的能力(这种能力要越小越好),而EMS则是评估被测物抵抗环境干扰的能力(这种能力要越强越好)。但无论EMI还是EMS测试,其很大程度上其实是对“谐波”的测量,那什么是“谐波”了?


什么是谐波电流?

严格地讲,谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波,这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念,才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。



谐波产生的原因:

由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。


谐波电流的危害:

1、降低系统容量如变压器、断路器、电缆等;·加速设备老化,缩短设备使用寿命,甚至损坏设备;

2、危害生产安全与稳定;

3、浪费电能等。


谐波电流测试标准:

在低压供电设备范畴内,涉及到的产品标准有:iec61000-3-2(额定电流小于16A);iec61000-3-4(额定电流大于16A);iec61000-3-12(额定电流大于16A小于75A)。对应的EN标准中只有EN61000-3-2和EN61000-3-12列入了欧盟EMC协调标准的官方公报中,因此对于大于75A的设备没有相应的协调标准。


涉及到测试方法的基础标准为61000-4-7,目前为止有1991版和2002版共两个版本。


谐波电流怎么测试:

1、设备

谐波分析仪和纯净的交流电源。



2、谐波电流测试频段

2~40次谐波,即100Hz~1kHz。


3、谐波电流测试限值

iec61000-3-2中根据产品的分类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、谐波电流控制方法

谐波标准不同于其它标准,它对产品控制方法的设计有所要求:在iec61000-3-2中,对供电电源进行非对称控制及半波整流是不允许的,除非满足:

a、是检测不安全状况唯一可用方法

b、被控制部分功率小于等于100W③被控制设备是两芯软线供电并且短时间使用的其中之一;在iec61000-3-12中,只允许使用对称控制方法,针对发热元件的对称控制方法只能用于专业设备中,并且前提是该专业设备的主要目的不是用于加热。


谐波电流测试方法:

根据61000-3-2:首先确定设备的分类Class A/B/C/D,在谐波分析软件中选择分类,设定测量时间(测量时间需要足够长,以满足测试可重复性的要求,一般默认是2.5min);设备工作模式的选择首先参照附录C,如果在附录C中没有列出,那么选择合适的工作方式使之产生大谐波电流;谐波分析软件会根据采样电流算出各次谐波电流的大小,并与限值比较得出测试结果。


根据61000-3-12:首先假定设备小短路比为33,然后根据不同设备类型(单相、平衡三相等)选择限值与实际测量得到的设备产生的各次谐波电流、总谐波畸变(THD)、加权谐波畸变(PWHD)几个参数作比较,如果设备产生的这些参数满足短路比33条件下的限值,那么设备制造商可以宣称“Equipment complying with  61000-3-12”,设备可以不受限制的连入供电系统;如果设备产生的几种参数超过短路比33条件下的限值,那么可以根据测量得到的值,并参考其它更高短路比(66、120或更大等)的限值,重新确定设备的小短路比。根据新的短路比,结合设备的额定电流,可以算出所接入电网需要的小短路容量,制造商需要指出需要用户向供电部门确认设备所接入的电网拥有超过该短路容量的能力。

关键词:了解 谐波 EMC测试    浏览量:751

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