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          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?
            嚴格地講,諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍的電量,一般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數分解,其余大于基波頻率的電流產生的電量。
      從廣義上講,由于交流電網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變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念,才有了“分數諧波”、“間諧波”、“次諧波”等等說法。

      諧波電流變化曲線

      諧波產生的原因:
      由于正弦電壓加壓于非線性負載,基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。


      諧波電流的危害:
      1、降低系統容量如變壓器、斷路器、電纜等;·加速設備老化,縮短設備使用壽命,甚至損壞設備;
      2、危害生產安全與穩定;
      3、浪費電能等。


      諧波電流測試標準:
          在低壓供電設備范疇內,涉及到的產品標準有: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)。對應的EN標準中只有EN61000-3-2和EN61000-3-12列入了歐盟EMC協調標準的官方公報中,因此對于大于75A的設備沒有相應的協調標準。
      涉及到測試方法的基礎標準為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、設備
      諧波分析儀和純凈的交流電源。

      諧波分析儀

      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中根據產品的分類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
            諧波標準不同于其它標準,它對產品控制方法的設計有所要求:在iec61000-3-2中,對供電電源進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,針對發熱元件的對稱控制方法只能用于專業設備中,并且前提是該專業設備的主要目的不是用于加熱。


      諧波電流測試方法:
           根據61000-3-2:首先確定設備的分類Class A/B/C/D,在諧波分析軟件中選擇分類,設定測量時間(測量時間需要足夠長,以滿足測試可重復性的要求,一般默認是2.5min);設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生大諧波電流;諧波分析軟件會根據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果。


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

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