工業(yè)應(yīng)用中變頻驅(qū)動(dòng)器的電磁兼容性
時(shí)間:2008-07-24 11:12:00來(lái)源:dujing
導(dǎo)語(yǔ):?電磁兼容性(EMC)是電氣/電子設(shè)備在其安裝環(huán)境中既不引起也不會(huì)受到電磁干擾(EMI)運(yùn)行的能力。
電磁兼容性(EMC)是電氣/電子設(shè)備在其安裝環(huán)境中既不引起也不會(huì)受到電磁干擾(EMI)運(yùn)行的能力。電磁干擾是指由于不規(guī)則的能量通過(guò)線路的連接或電磁波輻射進(jìn)入設(shè)備從而影響設(shè)備操作的干擾。輻射引起的電磁干擾,也稱為射頻干擾(RFI)。傳導(dǎo)引起的電磁干擾也就是所謂的高頻噪音。
美國(guó)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
在美國(guó),沒(méi)有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)具體和完整地涵蓋變頻驅(qū)動(dòng)器(AFDs)的電磁兼容性。
FCC標(biāo)準(zhǔn)
美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)標(biāo)準(zhǔn)的第15部分適用于放射無(wú)線電頻率能量的未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備。FCC第15部分適用于所有變頻驅(qū)動(dòng)器,因?yàn)樗鼘儆谝纵椛湓O(shè)備。第15部分涵蓋的所有設(shè)備必須在滿足第15.5條所列的一般運(yùn)行條件中操作。第15.5條的宗旨是要求該設(shè)備不得干預(yù)任何一家合法經(jīng)營(yíng)的廣播、導(dǎo)航或安全服務(wù),且必須接受其他設(shè)備造成的任何干擾。根據(jù)第15.13條,易輻射設(shè)備的制造商應(yīng)采用良好的工程實(shí)施,以盡量降低有害干擾的風(fēng)險(xiǎn)。
FCC15適用于由微處理器控制的變頻驅(qū)動(dòng)器,因?yàn)樗鼘儆跀?shù)字設(shè)備。作為商業(yè)或工業(yè)設(shè)備,變頻驅(qū)動(dòng)器是特例,它只適用于第15.5條(上文所述)所規(guī)定的一般運(yùn)行條件……。盡管如此,美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)仍強(qiáng)烈建議這些特殊設(shè)備的制造商應(yīng)努力滿足FCC15的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
FCC15限制由數(shù)字設(shè)備傳輸?shù)焦苍O(shè)施電力線路的無(wú)線電頻率電壓,頻率范圍為0.15至30兆赫。FCC15還限制了數(shù)字設(shè)備輻射的磁場(chǎng)強(qiáng)度,頻率范圍為30兆赫及以上。傳輸?shù)诫娏€路中低于FCC規(guī)定頻率的電壓視為諧波失真電壓。而諧波失真在IEEE519標(biāo)準(zhǔn)中有定義。
把驅(qū)動(dòng)器當(dāng)作FCC15中的數(shù)字設(shè)備來(lái)評(píng)價(jià)
驅(qū)動(dòng)器的微處理器不太可能是電磁干擾的重要來(lái)源。驅(qū)動(dòng)器電磁干擾和射頻干擾最重要的潛在來(lái)源是功率開關(guān)電路。這種潛在的來(lái)源在很大程度上與微處理器的設(shè)計(jì)或其他類型的控制電路無(wú)關(guān)。設(shè)備中所產(chǎn)生的電磁干擾是在直流總線的正負(fù)極來(lái)回轉(zhuǎn)換輸出端形成交流輸出波形引起的。每一次輸出開關(guān)操作,端電壓(對(duì)于一個(gè)480伏的驅(qū)動(dòng)器)從一極650伏跳躍到相反極650伏。這種瞬時(shí)電壓的變化有可能產(chǎn)生大量的無(wú)線電頻率能量。
把驅(qū)動(dòng)器當(dāng)作一個(gè)微處理器控制的數(shù)字設(shè)備來(lái)評(píng)價(jià)時(shí),并不是產(chǎn)生電磁干擾最重要的來(lái)源。
尋求滿足FCC標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)器
由于應(yīng)用的規(guī)定不是非常明確和嚴(yán)格,幾乎所有不具備電磁過(guò)濾功能的驅(qū)動(dòng)器都被稱為符合FCC15標(biāo)準(zhǔn)。
驅(qū)動(dòng)器必須滿足FCC15對(duì)A類或B類數(shù)字設(shè)備對(duì)傳輸和輻射標(biāo)準(zhǔn)的要求,但是FCC15并沒(méi)有包含或說(shuō)明為驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)的測(cè)試方法。由于沒(méi)有說(shuō)明相應(yīng)的測(cè)試方法,任何表示驅(qū)動(dòng)器符合指定標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)法都是值得懷疑的。
FCC15關(guān)于傳輸輻射的標(biāo)準(zhǔn)在2002年的協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)的需求以符合國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)
制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)--無(wú)線電干擾國(guó)際特別委員會(huì)(CISPR)(見FCC02-157)中作了修訂。
CISPR11標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)測(cè)試驅(qū)動(dòng)器是否符合這些標(biāo)準(zhǔn)的方法。
CISPR12制定的輻射標(biāo)準(zhǔn)比FCC15的要低。因此,在2003年FCC15增加了FCC15.109。
這部分a節(jié)和b節(jié)中提到可選的輻射標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字設(shè)備應(yīng)該符合CISPR22(1997)(見FCCDA03-3848)。
CISPR22針對(duì)數(shù)字設(shè)備,而CISPR11涵蓋了工業(yè)科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備。美國(guó)食品藥物管理局鼓勵(lì)醫(yī)療電子設(shè)備制造廠商采用CISPR11。
歐盟委員會(huì)指示
在歐洲經(jīng)濟(jì)共同體,歐盟委員會(huì)為各種產(chǎn)品制定不同的標(biāo)準(zhǔn)。很多都來(lái)自IEC制定的標(biāo)準(zhǔn)。電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的EMC產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)——EN61800-3(或IEC61800-3)是變速驅(qū)動(dòng)器的主要標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法包含測(cè)試過(guò)程和細(xì)節(jié),特別適合驅(qū)動(dòng)器,而且這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)全面。它包括驅(qū)動(dòng)器的電磁輻射和輻射免疫。
IEC61800-3定義的兩種安裝環(huán)境
第一種環(huán)境
第一種環(huán)境包括住宅樓宇。它還包括不通過(guò)中間變壓器直接和為住宅建筑供電的低壓供電網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)施。
第二種環(huán)境
第二種環(huán)境包括除了與為住宅建筑供電的低壓供電網(wǎng)直接連接的其他所有設(shè)施。
IEC61800-3針對(duì)兩種用戶制定銷售計(jì)劃
無(wú)限制的銷售
無(wú)限制的銷售指設(shè)備供應(yīng)不依賴于顧客或用戶使用設(shè)備的電磁兼容能力的銷售模式。
限制銷售
限制銷售是指制造商限制為個(gè)人或團(tuán)體在設(shè)備的電磁兼容方面擁有技術(shù)能力的供貨商、顧客或用戶供應(yīng)設(shè)備的銷售模式。必須按照安裝手冊(cè)的提示來(lái)安裝驅(qū)動(dòng)器。
其他信息
其他資訊可在ABB的兩個(gè)出版物中找到:
-第二號(hào)技術(shù)指南,歐盟委員會(huì)指示要求和調(diào)速電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
-第三號(hào)技術(shù)指南,電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中滿足EMC的安裝和配置
建議具有最全面的電磁兼容性的驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該滿足國(guó)際電工委員會(huì)61800-3電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和輻射標(biāo)準(zhǔn),限制銷售且安裝在第一種環(huán)境中。手冊(cè)中必須包括安裝驅(qū)動(dòng)的說(shuō)明以便符合輻射標(biāo)準(zhǔn)。
符合上述規(guī)定的驅(qū)動(dòng)器通常會(huì)滿足FCC15的技術(shù)要求,包括A類數(shù)字設(shè)備的輻射標(biāo)準(zhǔn)。
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