变频器经过国外电磁兼容规范实践与考虑

0.导言

跟着国内变频器产品日趋老练，在工业设备节能和工艺调速方面越来越发挥了巨大的效果。变频器带载运转时，在电源侧和电机侧均会发生必定的电磁搅扰。一起，在其运转的工业现场也存在着因为运用各类电力电子设备所带来的较高的电磁搅扰。电磁兼容问题解决的好坏，直接联系到体系能否牢靠、安稳运转【1】。国内变频器厂家在逐鹿本乡商场的一起，已逐渐具有竞赛海外商场的实力。对不同国家及区域而言，变频器产品经过电磁兼容规范及准入要求是进入其商场的必要条件。基于此，本文在剖析变频调速器规划及运用中存在的电磁搅扰问题基础上，讨论变频器产品经过国外认证需求留意的电磁兼容规范及测验问题，指出了国内电磁兼容专业人才培养、测验、认证实验室存在的缺乏。

1. 变频器中的电磁兼容问题

1.1 输入侧的高次谐波

现在的低压变频器产品中，输入侧均选用二极管不控整流计划，非线性不控整流器在工作中会带来高次谐波的干

扰【2】。以图1 所示的变频器主电路进行剖析。图中给出了交-直-交电压型逆变器，工频电源经过三相不控整流给电解

电容充电，可已知道，输入电流波形发生了严峻的畸变。畸变次数与量值和整流方法有很大联系。一般整流脉波次数越高，高次谐波对电源的污染越小。表1给出了变频器整流脉波次数对电源污染的比较。

图1.低压变频器主电路

表1.不同脉波整流比较

在处理变频器电磁兼容的问题中，常常将高次谐波和高频搅扰混杂。变频器输出侧的高频搅扰是由输出侧逆变器的PWM脉宽调制信号构成的。搅扰的凹凸与PWM调试方法和开关频率有关。表2中给出了搅扰和高次谐波的比照。

表2.搅扰和高次谐波的不同点

1.2 搅扰的品种

构成电磁搅扰有必要具有三个基本要素：电磁搅扰源、耦合途径和灵敏设备。经过了解电磁搅扰的品种能够有针对性的按捺或消除电磁搅扰。依据电磁搅扰的耦合途径能够将搅扰分为：传导耦合、感应耦合、辐射耦合及其它类型搅扰。

1) 传导耦合

在变频调速体系中，电磁搅扰经过与其相连的导线(如电源线、信号线、接地线)进行直接耦合，见图2所示。

图2 变频调速体系传导耦合途径

2)感应耦合

在搅扰源的频率较低时, 其电磁波辐射才能有限。

此刻, 搅扰源的电磁搅扰能量能够使不与搅扰源直接相连的附近的导线或导体中发生感应电压或电流, 构成感应耦合

现象。在变频调速传动体系中, 感应耦合首要表现为附近导体间的电感耦合或电容耦合或兼而有之, 这与搅扰源的频

率以及相邻导体间的间隔等要素有关，见图3，图4所示。

图3 变频调速体系电感感应耦合途径

图4 变频调速体系电容感应耦合途径

3)辐射耦合

变频器内发生的搅扰，以输入侧或输出侧的电缆为天线向空中发散，对外围器材发生影响的搅扰便是辐射搅扰。辐射搅扰不只限于电缆，电机的机壳或变频器的操控柜都有或许成为天线，见图5所示。

图5 变频调速体系辐射耦合途径

4)其它类型搅扰

除了前面说到的几类搅扰，常见的搅扰还有，电源快速瞬变搅扰、雷电搅扰、无线电射频搅扰、电压下跌与中止

等。本文不打开胪陈。

2. CE认证中的电磁兼容

前面说到了经过指定电磁兼容规范是国内变频器进军海外商场时的必备条件。下面以欧盟商场为例进行介绍。

2.1 CE 认证

CE 是欧盟许多国家语种中“欧共体”这一词组的缩写，原来用英语词组EUROPEAN COMMUNITY 缩写为EC,因欧盟在法文是COMMUNATE EUROPEIA, 所以称为CE认证。CE认证具有如下特色：

1)强制性(关于买到欧盟的产品有必要经过);

2)EMC+LVD (满意电磁兼容和低电压指令，不同产品遵从不同的规范);

3)不要工厂查看(美国的UL认证有定时的工厂查看);

4)证书没有有效期;

5)能够选用自我声称或第三方认证方法取得经过;

6)认证经往后的标志能够等比例缩放，但高度不能小于5mm ;

2.2 变频器产品CE认证方法及过程

CE 认证的要求是以指令(Directive)的方法发布要求。就变频器产品而言指令如下：

EMC DIRECTIVE 89/336/EEC (2004/108/EC);LVD DIRECTIVE 73/23/EEC;上面介绍了经过CE认证的两种方法，

表3 给出了两种方法各自的优缺陷。

表3 不同认证方法对照表

在选定了认证方法后，CE认证所履行的查验过程如下:

第一步：履行样品查验

第二步：树立“技术档案”;

第三步：施行量产产品质量确保准则;

第四步：签署“CE确保声明”;

第五步：运用CE标识;

在履行上述查验过程中，需求依据规范要求对产品中的各个规划环节进行严厉查看，直至悉数契合规范要求。

2.3 变频器产品CE认证规范及测验设备

就低压变频器而言，CE认证中需求遵从的EMC规范如表4所示。从所列规范中能够看出，内容含盖了1.2节中说到的关于变频器体系中呈现的一切搅扰所需满意的要求。在实践的规划及查验过程中需求对规范中提出的目标进行细心理解消化。下表5中给出了常用的测验设备及参阅类型。

表4.变频器CE认证中的EMC规范