EMC代表“電磁兼容性”,根據EMC指令,它描述了“設備在電磁環境中正常工作的能力,而不會對環境中的其他設備造成不可容忍的干擾”。
在日益復雜的系統中,電力電子設備與微電子設備的結合使用日益增多,這意味著在確保復雜系統和設備正常運行時,電磁兼容性已成為一個極其重要的問題。
因此,在設備和系統的規劃階段就必須考慮到電磁兼容性問題。這包括定義EMC區域、確定要使用哪種類型的電纜以及這些電纜的布線方式,以及在適當的情況下提供濾波器和其他干擾抑制措施。
1、 歐盟規范
歐盟規范在歐盟官方期刊上公布,必須納入歐盟成員國的國家立法,以促進歐洲經濟區內的自由貿易和貨物流動。因此,作為國家立法的一部分公布的歐盟規范及其執行構成了歐洲經濟區內法律執行的基礎。
已發布了兩項有關調速低壓驅動系統的歐盟標準:
?低壓規范2006/95/EC(歐盟成員國電氣設備法律法規)
?EMC規范2004/108/EC(歐盟成員國電磁兼容法律法規)
2、CE標志
CE標志是對所有要執行的EC規范的符合性聲明。獲得CE標志的責任由設備制造商或系統集成商承擔。CE標志的先決條件是制造商的自我確認(或聲明),表明所述裝置符合所有適用的歐洲標準。此聲明(工廠證書、制造商聲明或符合性聲明)必須僅包括歐盟官方期刊中列出的標準。
3、EMC規范
所有含有可能引起電磁干擾或其運行可能受此干擾影響的電氣或電子設備和系統必須符合EMC規范的規定。變頻器屬于這一類別。
EMC規范的符合性可以通過相關EMC標準進行認證,因此產品標準優先于通用標準。對于變頻器,必須適用調速電力驅動系統(power drive systems,簡稱PDS)的EMC產品標準EN 61800-3。如果變頻器已集成在存在特定EMC產品標準的最終產品中,則最終產品必須滿足此類產品的EMC產品標準。
如果變頻器被視為整個系統或設備“部件”(與變壓器,電機或控制器等相同),則系統CE標志的申請以表明符合EMC規范的責任不在驅動設備制造商。然而,此類“部件”的制造商有具體義務提供有關其電磁特性,使用和安裝的完整信息。這意味著原始設備制造商或系統集成商對確保整個系統或設備的電磁兼容性負有唯一和最終責任。這種責任不能轉移給“部件”的供應商。
4、EMC產品標準 EN 61800-3
變頻器適用調速電驅動系統(Power Drive Systems,簡稱PDS)的EMC產品標準EN 61800-3。此標準不僅針對變頻器本身,還涉及一個完整的變速驅動系統,該系統除變頻器外,還包括電機和附加設備。
根據EMC產品標準EN 61800-3定義的安裝和電驅動系統(PDS)
EMC產品標準使用以下術語:
?PDS=電驅動系統(包括變頻器,電機和附加設備的完整驅動系統)
?CDM=完整驅動模塊(完整的變頻器設備,例如西門子G150變頻柜)
?BDM=基本驅動模塊(例如西門子G130變頻裝置)
EMC產品標準定義了在干擾情況下評估運行特性的標準,并根據應用環境條件定義了抗干擾性要求和干擾發射限值。根據安裝位置,區分了“第一類”和“第二類”環境,如下圖所示。“第一類”和“第二類”環境的定義:
?“第一類”環境
民用環境或驅動系統直接連接到公共低壓電源而無需中間變壓器的地點。
?“第二類”環境
EN 61800-3根據變速驅動器的安裝位置和輸出電流定義了四種不同的類別C1到C4:
? C1類別
額定電壓<1000V,在“第一類”環境中使用不受限制的驅動系統。
? C2類別
額定電壓<1000V,在“第二類”環境中的固定位置使用的驅動系統。如果驅動系統由有資質的專業人員安裝和使用,則可在“第一”環境中使用。必須遵守制造商提供的警告和安裝信息。
? C3類別
額定電壓<1000V,在“第二類”環境中使用的不受限制的驅動系統。
? C4類別
額定電壓≥1000V或額定電流≥400A,用于“第二”環境中的復雜系統的驅動系統。
根據EMC產品標準EN 61800-3的C1至C4類別概覽
在“第一類”環境(即民用環境)中,允許的干擾等級較低。因此,設計用于“第一類”環境的設備必須具有低的干擾發射。但同時,它們只要求相對較低的抗干擾性。
在“第二類”環境中(即工業區),允許的干擾等級較高。為在“第二”環境中使用而設計的設備允許具有相對較高水平的干擾發射,但它們也要求具有較高水平的抗干擾性。
5、變頻器的應用環境
C1類別:
一般沒有此類變頻器產品。
C2類別:
一般變頻器設計用于“第二類”環境。然而在中性點接地的TN或TT電源系統中,通過安裝輔助的進線濾波器(RFI抑制濾波器或EMC濾波器),還可以運行于根據EMC產品標準EN 61800-3定義的“第一類”環境C2類別。為了達到C2類別的要求,必須使用屏蔽電機電纜。
C3類別:
有部分變頻器會標配符合EMC產品標準EN 61800-3定義的C3類別的進線或EMC濾波器(RFI抑制濾波器),適用于中性點接地的TN或TT電源系統。為達到符合C3類要求,必須使用屏蔽電機電纜。
C4類別:
變頻器也可用于非接地(IT)電源系統。在這種情況下,對于集成C3級別濾波器的變頻器,必須拆除連接濾波器電容和外殼的金屬片以禁用該進線濾波器。如果沒有拆除,變頻器可能發生故障跳閘,或者濾波器可能過載甚至在發生故障時損壞。當作為標準集成的進線濾波器停用時,變頻器僅符合C4類別要求。EMC產品標準EN 61800-3明確允許在復雜系統中使用IT供電系統,在這種情況下,設備制造商和設備運營商必須商定EMC計劃,即采取定制的、特殊系統性措施以確保符合EMC要求。符合C4類別要求不再要求使用屏蔽電機電纜,但仍建議在變頻器中未安裝出線電抗器或輸出濾波器的系統中使用屏蔽電機電纜,以降低電機中的軸承電流。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:漲知識 | 變頻器EMC指的是干什么
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