变频器的传导骚扰测试 要点及其对策

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1、变频器的传导骚扰测试要点及其对策钱振宇QIANZHENYU1按照GB12668.3-2003《调速电气传动系统第3部分：产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法》规定，对调速电气传动系统的高频电磁骚扰发射情况要进行测试。试验包括对传导和辐射两方面的要求。试验方法应遵循GB4824-2001进行。本讲就来说明变频器设备的传导骚扰测试要点，以及测试不达标时可以采取的对策。QIANZHENYU21测试传导骚扰发射的试验配置、试验方法和试验报告变频器设备的传导骚扰发射试验一般在屏蔽室中进行，基本的试验仪器是两件：人工电源网络（50Ω/50μH）和带有峰值、准

2、峰值检波和平均值检波功能的干扰接收机（150kHz～30MHz）。考虑到变频调速系统的实际系统组成、系统的尺寸、系统的供电情况，在GB12668.3-2003标准中指出当传导骚扰发射试验中没有合适的人工电源网络可供采用时（如PDS的输入电流＞100A，或者输入电压≥500V，或者PDS中包含电网换相变流器），也可采用电压探针。试验可以在试验场或现场进行。QIANZHENYU31.1试验布局变频调速系统在交流电源线传导骚扰测量（测量频率范围0.15至30MHz）的正规试验应在屏蔽室内进行。试验布局见下图所示。QIANZHENYU41.2试验仪器1.2

3、.1测量接收机上图中的测量接收机实际上是一台专用测量接收机。由于测量对象是微弱的连续波信号，及幅值很强的脉冲信号，这就要求测量接收机本身的噪声极小，灵敏度很高，检波器的动态范围大，输入阻抗低（50Ω），前级电路的过载能力强。检波器要有多种检波功能（为适应不同测量需求，有峰值、准峰值、平均值和有效值等检波功能）。整机在整个测量频段内的测量精度能满足±2dB要求。最后，测量接收机的频率范围要与测试的频率相匹配。对于有自动测试功能的测量接收机，采用微处理机进行控制，有宽频带自动校准、频率设置和自动扫描的功能。可以通过接口与计算机配合，由计算机实行管理，还

4、可经由打印机和绘图仪输出测试结果。QIANZHENYU5测量接收机与用于广播、电视信号场强或工科医高频设备辐射场强测量的普通场强仪不同，后者的主要测量对象是正弦波电磁场。而用在电气设备的电磁骚扰及自然界骚扰测量的接收机则是频谱很宽的连续波及脉冲骚扰。因此两种测量仪器的要求不同。主要反映在带宽、检波方式及脉冲响应等指标上。①带宽场强仪测量的是正弦波信号，为降低噪声，故带宽较窄。而测量接收机正相反。带宽的不同会直接影响测量结果。按国标GB/T6113.1（对应于国际标准CISPR16-1）规定，测量接收机在9～150kHz范围内的带宽为200Hz；0.

5、15～30MHz范围内的带宽为9kHz；30～1000MHz范围内的带宽为120kHz。QIANZHENYU6②检波方式场强仪检波常采用平均值或有效值检波，因为这两种检波都能正确反映正弦波信号的变化。作为测量接收机，必须要对脉冲骚扰作出正确反应，准峰值检波器则是正确选择，而平均值检波器则不能反映脉冲幅度及频度的变化。③脉冲响应特性场强仪对脉冲响应没有专门要求，而测量接收机的准峰值检波则有严格规定。QIANZHENYU7这里重点说说准峰值检波的问题。采用准峰值检波是民用产品电磁骚扰发射测试的特点。由于民用产品中的电磁兼容产品族标准都是从CISPR标准

6、转化过来的，这些标准都是为了保证通信和广播的畅通而编制的，因此骚扰对通信和广播的影响最终都要由人的主观听觉效果来判断，平均值检波和峰值检波都不足以描述脉冲的幅度、宽度和频度对听觉造成的影响，而必须用准峰值检波，只有准峰值检波才比较符合人耳对声音的反应规律。下面几种检波方式的各自特点是：①平均值检波：其最大特点是检波器的充放电时间常数相同，特别适用于对连续波的测量。QIANZHENYU8②峰值检波：它的充电时间常数很小，即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值。当中频信号消失后，由于电路的放电时间常数很大，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。峰

7、值检波的特点首先在军用设备的骚扰发射试验中被优先采用，因为好多军用装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作，而无需像音响设备那样讲究时间的积累。③准峰值检波：这种检波器的充放电时间常数介于平均值与峰值之间，在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关，又与脉冲重复频率有关，其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。QIANZHENYU9下图是三种检波方式的比较。QIANZHENYU10准峰值测试的主要问题与改进措施。用准峰值检波方式进行测试的主要问题是测量时间长。下表是准峰值检波和峰值检波的测试时间比较。采用准峰值检波测量50Hz干扰信号的最小

8、扫描时间（测量周期为1s）频率范围带宽步长步数最小扫描时间150kHz～30MHz9kHz5kHz59705970s＝1h