IEC61000-3-22005条款621的解析

1谐波电流标准附录C.7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：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2.1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。23实验数据分析与讨论测试仪器为EMCPartnerHAR1000-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1400W。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1143W、382W、319W，流程2的工作功率为409W。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的测试方法对于该产品进行谐波电流发吸尘器(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3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：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[1]IEC.IEC60335-2-2:2002+A1:2004+A2:2006.Householdandsimilarelectricalappliances–Safety–Part2-2:Particularrequirementsforvacuumcleanersandwater-suctioncleaningappliances[S].Switzerland,Geneva:IECpress,2006.[2]IEC.IEC61000-3-2:2001.Electromagneticcompatibility(EMC)-Part3-2:Limits-Limitsforharmoniccurrentemissions(equipmentinputcurrent≤16Aperphase)[S].Switzerland,Geneva:IECpress,2001.[3]IEC.IEC61000-3-2:2005+A1:2008+A2:2009.Electromagneticcompatibility(EMC)-Part3-2:Limits-Limitsforharmoniccurrentemissions(equipmentinputcurrent≤16Aperphase)[S].Switzerland,Geneva:IECpress,2009.[4]EMCPartner.RegulatoryauthorityuseEMCPARTNER'sHAR1000toenforceHarmonicandFlickerCErequirementsinGermany[EB/OL].(2008-04-15).http:[5]IEC.IEC61000-4-7:2002+A1:2008.Electromagneticcompatibility(EMC)–Part4-7:Testingandmeasurementtechniques–Generalguideonharmonicsandinterharmonicsmeasurementsandinstrumentation,forpowersupplysystemsandequipmentconnectedthereto[S].Switzerland,Geneva:IECpress,2008.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：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。获得二○○八年度苏州市紧缺高层次人才引进资助，2008年度国家质检总局优秀论文一等奖，罗德与施瓦茨2009年射频微波测量仪器应用优秀论文，参与研究成果获得2006年度国家教育部自然科学二等奖。现主持科研项目四项。联系人：扈罗全博士Tel：0512－66303626(Lab),13913100639,Fax:[phone],E-mail:[e-mail]，[e-mail]通信地址：江苏苏州市吴中区吴中大道1368号商检大楼苏州出入境检验检疫局信息产品检测中心邮编：215104