IEC61000-3-22005条款621的解析.doc

谐波电流标准附录谐波电流标准附录 C 7 条款对吸尘器检测的影响条款对吸尘器检测的影响 扈罗全 苏州出入境检验检疫局 江苏苏州 215104 摘要摘要 分析了 IEC 谐波电流标准 C 7 条款给出的真空吸尘器谐波电流型式试验的测试条件 针对非连续可调吸尘器产品 以及触发角无法达到 90 附近产品的谐波电流检测 提供了 对该类产品提高测试结果合理性的措施 1 标准中测试条件条款分析标准中测试条件条款分析 标准 IEC61000 3 2 2005 附录条款 C 7 针对真空吸尘器规定了其测试条件 按照 IEC60335 2 2 的规定 1 将空气吸口调节到正常操作位置 测试观察时间要求不少于 6 分 钟 带有电子控制器的真空吸尘器 进行谐波电流发射测试时 需要同时满足下列三种工 况 1 最大输出功率 2 控制设定到触发角 90 士 5 如果是多级控制 则设定到 最接近 90 的那一级上 3 最小输出功率 与此相比较 IEC61000 3 2 2001 条款 C 7 中规定 2 控制触发角设定到 90 5 如果 是多级控制 则设定到最接近 90 的那一级上 而在新版标准 IEC61000 3 2 2005 中规定 3 具有电子控制器的真空吸尘器 测试观察周期不小于 6 分钟 测试在三种模式下进行 每 个模式的时间间隔相同 各持续 2 分钟 在实际测试中为方便操作 一般先设定在触发角 为 90 5 的状态 持续 2 分钟 再分别调到最大和最小输入功率下 测试时间均为 2 分钟 一般测试仪器所带的测试软件会自动计算三种工作模式下各次谐波电流的平均值和最大值 对该测试数据与标准规定的限值进行比较 以判定最后的测试结果 2 型式试验条件改进措施的理论及对办法型式试验条件改进措施的理论及对办法 2 1 检测特殊产品面临的矛盾检测特殊产品面临的矛盾 对于含有电子控制器的真空吸尘器 在一般情况下触发角在 90 附近时会产生最大的 谐波电流 因此一些生产厂家为了降低整体的谐波电流水平 通过调整芯片的工作程序 跳过触发角为 90 的工作状态 在测试时就无法找到这个谐波电流发射最恶劣的状态 对 于这种产品的检测 在标准中没有给出详细的检测程序 在实际检测过程中 检测工程师 通常都缓慢旋转调节按钮 在触发角 90 附近寻找一个谐波电流最大的状态 该触发角与 90 之间的差距通常在 20 以上 有些产品中间状态的触发角与 90 之间的差距会达到 30 以 上 持续测试 2 分钟 然后再分别调到最小和最大输入功率下 各持续 2 分钟 2 2 推荐的应对措施推荐的应对措施 显然 上面这种检测流程不符合新版谐波标准精神的要求 当真空吸尘器的电子控制 器不能调节到 90 触发角附近时 可以把该类产品列入不符合条款 C 7 的产品 这时型式 试验的条件按照条款 6 2 1 进行布置 在标准 6 2 1 条款 试验配置 中明确指出 对于 附录 C 中未列出的设备 发射测量应在用户操作控制下或自动程序设定在正常工作状态下 预计产生最大总谐波电流 THC 的模式进行 这是规定了发射试验时设备的配置 而不 是要求测量 THC 值或寻找最恶劣状态下的发射 因此 对于不带电子控制器 具有单一 工况条件的吸尘器 或者带电子控制器 但是工况条件无法满足条款 C 7 的吸尘器 需要 在预计产生最大总谐波电流的单一工况下进行测试 但这种解释并未在条款 C 7 中出现 也未见于各种 CTL 决议 依据标准 IEC61000 3 2 的条款 6 2 1 以及附录条款 C 7 现将各种真空吸尘器的谐波 电流测试流程总结于图 1 首先确定其正常运行时的功率 Pm 然后按照真空吸尘器有无调 速和三种不同类型的调速情况 分别进行测试 3 实验数据分析与讨论实验数据分析与讨论 测试仪器为 EMC Partner HAR1000 P 4 该仪器完全符 合标准 5 的要求 待测样品为 连续调速的真空吸尘器 其额 定功率为 1400 W 该产品在初 次测试时 按照谐波电流新版 标准是不合格的 在技术整改 过程中 设计工程师调整该吸 尘器芯片的工作程序 跳过了 90 触发角的工作状态 偏离角 度约为 25 左右 这就使得第 二次测量时 我们分别使用图 1 中的多级调速流程 记作流 程 1 无 90 触发角调速流程 记作流程 2 两种测试方法 进行测试 测试结果见图 1 流程 1 的三种工作状况其工作 功率分别为 1143 W 382 W 319 W 流程 2 的工作功 率为 409 W 测试结果见图 2 两种检测流程的测试结果 均为合格 从对该产品的综合性能评 价来看 使用流程 2 的测试方 吸尘器 有调速 额定电压下 吸风口全开 3min 测得功率为 Pf 额定电压下 吸风口全 堵20s 测得功率为Pi 调节吸风口 使功率 为Pm 1 2 Pf Pi 吸尘器 无调速 在功率为Pm状态下 测试至少2min 设定在触发角 为90 5 持续 2min 连续调速 多级调速 无 90 触发角的调速 设定在触发角为最 靠近90 的一级 持 续2min 设定在触发角在 90 附近 使谐波电流最 大 持续至少2min 调节至最小功率 持续2min 调节至最大功率 持续2min 图 1 真空吸尘器的谐波电流测试流程 a 流程 1 b 流程 2 图 2 真空吸尘器样品不同检测流程的谐波电流检测结果 法对于该产品进行谐波电流发射评价更为合理 以三次谐波为例 两种流程的测试结果见 表 1 表 1 不同检测流程三次谐波的测试结果 序号频率 Hz Iavg 限值 Imax 限值 流程 115066 95884 335 流程 215085 76886 139 综合图 2 和表 1 不难看出 采用不同检测流程得到的检测结果相差较大 这一现象 同时表明 待测物的工况对谐波电流测试结果影响十分大 目前在绝大多数 EMC 检测实 验室中 在检测数据的原始记录以及检测报告中 均没有反映样品检测时的工况信息 通 常在检测报告中都会指出 本检验结果仅对所检样品有效 这一信息的内涵要求检测方清 晰地给出样品检测时的工况信息 以使得一旦被检方当对检测结果有异议而按照中国的 商检法 申请复验时 可以很方便地找到客观 唯一的比照对象 否则 当复验时出现 异议时 没有工况信息的检测数据或检测报告会给仲裁带来许多困难 4 结束语结束语 对真空吸尘器谐波电流发射的型式试验测试条件进行了分析 发现在对真空吸尘器进 行谐波电流测试时吸尘器的工况对测试结果影响很大 特别是对于非连续可调真空吸尘器 以及触发角无法达到 90 附近产品的检测 根据最新版本的 IEC 谐波电流发射标准中若干 条款的技术细则要求 以及标准中 6 2 1 条款 试验配置 的要求 结合实际的测试情况 分析了两种不同检测流程 也即工况条件不同 同一吸尘器产品的谐波电流测试结果之间 的差异 目前使用本文第 3 小节的流程 1 的方法较为普遍 我们认为 流程 2 的检测方法更为 合理 图 1 给出的真空吸尘器的谐波电流测试流程可以推广应用在 EMC 检测实验室 因 此 需要对标准 2 中条款 C 7 的内容做出适当修改 以使该条款能够更加符合实际的吸尘 器产品的检测工作 我们建议在该条款中增加类似于图 1 的真空吸尘器的谐波电流测试流 程推荐图 致谢致谢 TUV 南方 中国公司鲍军工程师 广州威凯检测技术研究所邓俊泳工程师和作者进 行了有益讨论 参考文献参考文献 1 IEC IEC 60335 2 2 2002 A1 2004 A2 2006 Household and similar electrical appliances Safety Part 2 2 Particular requirements for vacuum cleaners and water suction cleaning appliances S Switzerland Geneva IEC press 2006 2 IEC IEC 61000 3 2 2001 Electromagnetic compatibility EMC Part3 2 Limits Limits for harmonic current emissions equipment input current 16A per phase S Switzerland Geneva IEC press 2001 3 IEC IEC 61000 3 2 2005 A1 2008 A2 2009 Electromagnetic compatibility EMC Part3 2 Limits Limits for harmonic current emissions equipment input current 16A per phase S Switzerland Geneva IEC press 2009 4 EMC Partner Regulatory authority use EMC PARTNER s HAR1000 to enforce Harmonic and Flicker CE requirements in Germany EB OL 2008 04 15 http www emc 5 IEC IEC 61000 4 7 2002 A1 2008 Electromagnetic compatibility EMC Part 4 7 Testing and measurement techniques General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation for power supply systems and equipment connected thereto S Switzerland Geneva IEC press 2008 附录 谐波电流检测相关的部分论文 附录 谐波电流检测相关的部分论文 1 扈罗全 王俊玲 施亚申 电压波动评定参数及其在测试仪评估中的应用 江南大学学报 自然科学版 2009 8 3 263 266 2 扈罗全 吴 刚 吸尘器中使用谐波电流抑制元器件浅析 家电科技 2009 5 25 26 3 扈罗全 吴刚 陆全荣 谐波电流测量标准及工况对真空吸尘器谐波测试的影响 检验检 疫科学 2008 增刊 63 66 4 扈罗全 薛峰 吴刚 赵润生 新版谐波电流标准对吸尘器测试要求的比较分析 J 安全与电磁兼容 2008 5 9 11 5 扈罗全 向 霞 真空吸尘器工况对谐波电流测试的影响与分析 中国测试 2009 6 扈罗全 徐进 谐波电流发射测试标准中触发角条款存在的问题及其研究 J 家电科技 2009 简介简介 扈罗全 1972 男 江苏宜兴人 博士 中国电子学会电磁兼容分会会员 1996 年 7 月在四川大学获得学士学 2004 年 1 月在同济大学获得硕士学位 2007 年 3 月在南京 邮电大学电磁场与微波技术专业获得博士学位 研究方向为无线通信与电磁兼容 研究课 题为无线信道理论与无线电波传播 2007 年 3 月在国防科技大学电子科学与工程学院进行 访问研究 2007 年 7 月进入苏州出入境检验检疫局信息产品检测中心 从事 IT 电子电气 类产品的电磁兼容检测工作 电磁兼容实验室负责人 科技情报部负责人 苏州检验检疫 局 2007 年度和 2008 年度科技工作先进个人 江苏检验检疫系统第 3 层次学科带头人 2008 年被聘为苏州大学工程硕士研究生指导老师