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EMV-Prüfung (Elektromagnetische Verträglichkeit) für eine Aktives Oberwellenfilter AHF Ist kritisch und nicht verhandelbar . Ein AHF(APF) ist ein Leistungselektronikgerät (wie ein Hochfrequenz-Wechselrichter), das Kompensationsströme in ein rauschendes elektrisches System einspeist. Bei schlechter Konstruktion kann es zu einer bedeutenden Quelle elektromagnetischer Störungen (EMI) werden selbst und stört andere Geräte. Umgekehrt muss es gegen die in industriellen Umgebungen vorhandene elektromagnetische Verschmutzung immun sein, um zuverlässig zu funktionieren.
Durch Tests werden zwei Haupteigenschaften überprüft:
EMI (Emission): Dass die AHF gibt keine übermäßigen Störungen in die Stromleitungen ab und strahlt sie nicht in den Weltraum ab.
Immunität (Anfälligkeit): Dass die AHF funktioniert weiterhin ordnungsgemäß, wenn es externen Störungen wie Spannungsspitzen, Spannungseinbrüchen und HF-Feldern ausgesetzt ist.
AHFs fallen unter den Begriff „Industrieausrüstung“ und werden hauptsächlich anhand der folgenden Normen geprüft:
Fachgrundnorm für Industrieumgebungen: EN/IEC 61000-6-4 (Emission)
Fachgrundnorm für Industrieumgebungen: EN/IEC 61000-6-2 (Immunität)
Diese allgemeinen Normen verweisen häufig auf spezifischere „Grundnormen“ für die Testmethoden.
EN 61000-3-12: Grenzwerte für Oberschwingungsströme, die von Geräten erzeugt werden, die an öffentliche Niederspannungssysteme mit einem Eingangsstrom von >16 A und ≤75 A pro Phase angeschlossen sind. (Oft ein wichtiger Standard für AHFs).
EN 61000-3-2: Für Geräte mit Eingangsstrom ≤16A pro Phase.
EN 61800-3: Elektrische Antriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl. Dies ist äußerst relevant, da der Kern eines AHF ein PWM-gesteuerter Wechselrichter ist, ähnlich einem Frequenzumrichter (VFD).
Die Tests werden in zwei Hauptkategorien unterteilt: Emissionen Und Immunität .
Leitungsgebundene Emissionen (CE)
Was es ist: Misst hochfrequentes Rauschen (150 kHz - 30 MHz), das der AHF sendet zurück ins Stromnetz über seine Versorgungsanschlüsse.
Warum es wichtig ist: Dieses Rauschen kann sich innerhalb einer Anlage weit ausbreiten und Fehlfunktionen in empfindlichen Geräten wie SPS, Sensoren und Kommunikationsgeräten verursachen, die an dasselbe Stromnetz angeschlossen sind.
Testaufbau:
Der
AHF
wird in einer Prüfkammer mit Strom versorgt und läuft unter Volllast. Ein Leitungsimpedanzstabilisierungsnetzwerk (LISN) wird zwischen der Stromquelle und dem
AHF
Das LISN bietet eine standardisierte Impedanz und ermöglicht einem Spektrumanalysator die Messung der Rauschspannung auf den Stromleitungen.
Strahlungsemissionen (RE)
Was es ist: Misst das elektromagnetische Feld (30 MHz - 1 GHz, oft bis zu 6 GHz), das die AHF strahlt durch die Luft von seinem Gehäuse, seinen Kabeln und Kühlkörpern.
Warum es wichtig ist: Dieses Hochfrequenzrauschen kann Störungen bei drahtlosen Geräten (Radios, WLAN, Bluetooth) und anderen elektronischen Geräten in der Nähe verursachen.
Testaufbau: Der AHF Das Gerät wird in einer halbschalltoten Kammer oder auf einem Freigelände (OATS) betrieben. Eine in einem Standardabstand (3 m, 10 m oder 30 m) platzierte Antenne sucht nach den stärksten Emissionen des Geräts.
Oberschwingungsstromemissionen (EN 61000-3-12)
Was es ist: Misst die niederfrequenten Stromoberwellen (bis zur 40. Harmonischen, ~2 kHz), die der AHF selbst bezieht seinen Strom aus dem Stromnetz. Hinweis: Dies unterscheidet sich von den harmonischen Strömen, die dadurch aufgehoben werden sollen. Sogar ein „Filter“ verfügt über eine Stromversorgung und Steuerschaltung, die Verzerrungen verursachen kann.
Warum es wichtig ist: Stellt sicher, dass der AHF nicht zum grundlegenden Problem der Oberschwingungsverschmutzung beiträgt, zu dessen Lösung er installiert wurde.
Testaufbau: Ein Präzisions-Leistungsanalysator misst die Wellenform des Eingangsstroms und führt eine Fourier-Analyse durch, um die Größe jeder harmonischen Komponente zu berechnen.
Elektrostatische Entladung (ESD) – IEC 61000-4-2
Was es ist: Simuliert eine Person, die auf einem Teppich läuft und das Gerät berührt, oder eine Entladung zwischen zwei Objekten.
Warum es wichtig ist: Testet die Robustheit der Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), der Kommunikationsanschlüsse und der Gesamtabschirmung. Das Gerät sollte nicht zurückgesetzt oder beschädigt werden.
Schnelle elektrische Transienten/Bursts (EFT) – IEC 61000-4-4
Was es ist: Führt eine Reihe sehr schneller Hochspannungsspitzen auf die Strom- und E/A-Leitungen aus. Diese treten häufig beim Schalten induktiver Lasten (Relais, Schütze, Motoren) auf.
Warum es wichtig ist: Eine sehr harte Prüfung für die AHF Stromversorgung und Steuerschaltkreis von . Darf nicht fehlerhaft funktionieren oder irrtümlich auslösen.
Störfestigkeit gegen Überspannungen – IEC 61000-4-5
Was es ist: Simuliert hochenergetische Transienten durch Blitzeinschläge in externen Leitungen oder das Schalten großer Lasten.
Warum es wichtig ist: Entscheidend für Geräte, die in industriellen Umgebungen an lange Stromleitungen angeschlossen sind. Testet die Robustheit der Eingangsstufe und der Überspannungsschutzgeräte (MOVs).
Spannungseinbrüche, Kurzzeitunterbrechungen und Schwankungen – IEC 61000-4-11
Was es ist: Simuliert Spannungseinbrüche, kurze Stromausfälle (Unterbrechungen) und Spannungsschwankungen im Stromnetz.
Warum es wichtig ist: Der AHF sollte kurze Einbrüche überstehen, nach kurzen Unterbrechungen wieder angezogen starten und während der Veranstaltung keine fehlerhaften Ströme einspeisen.
Störfestigkeit gegen HF-Strahlung – IEC 61000-4-3
Was es ist: Der AHF wird in einer Kammer einem starken, modulierten HF-Feld ausgesetzt.
Warum es wichtig ist: Simuliert Störungen durch nahegelegene Funksender, Walkie-Talkies usw. Die Messungen des AHF sollten nicht verfälscht oder die Steuerung gestört werden.
Störfestigkeit gegen leitungsgebundene HF-Signale – IEC 61000-4-6
Was es ist: Überträgt hochfrequentes HF-Rauschen auf die Stromkabel.
Warum es wichtig ist:
Ähnlich wie Strahlungsimmunität, testet jedoch die Kopplung über die Kabel. Stellt sicher, dass Rauschen auf der Stromleitung die Steuersensoren des AHF nicht täuscht.
Testmodi: Der Aktiver Oberwellenfilter muss in seiner Worst-Case-Emissionsszenario . Dies ist typischerweise bei Volllast der Fall, wobei eine nichtlineare Last starke Oberschwingungen erzeugt und die AHF Die Kompensationsverstärkung von ist auf Maximum eingestellt. Um die Störfestigkeit zu gewährleisten, testen Sie in einem empfindlichen Modus, in dem aktiv gemessen und kompensiert wird.
Layout & Verkabelung: Die EMV-Leistung hängt stark vom internen PCB-Layout, der Erdung und der Filterung ab. Externe Kabel (CT-Sensorkabel, Stromkabel) sind wichtige Antennen. Tests sollten mit repräsentativen Kabellängen und -verläufen durchgeführt werden.
Leistungskriterien: Bei Immunitätstests ist nicht immer eine einwandfreie Leistung erforderlich. Normen definieren Leistungskriterien (z. B. Kriterium A: normale Leistung innerhalb der Spezifikation; Kriterium B: vorübergehende Verschlechterung oder Funktionsverlust, der sich von selbst wiederherstellt). Bei einem AHF kann ein vorübergehender Filterstopp (B) akzeptabel sein, eine dauerhafte Blockierung oder Beschädigung jedoch nicht.
Vorab-Konformitätstests: Um Zeit und Kosten zu sparen, führen Hersteller häufig Vorab-Konformitätstests intern mit kleineren, kostengünstigeren Geräten durch, um größere Probleme zu identifizieren und zu beheben, bevor sie sich zur formellen Zertifizierung an ein akkreditiertes EMV-Testlabor wenden.
Ein erfolgreicher EMV-Prüfbericht für eine Aktiver Oberwellenfilter ist ein starkes Zeichen für Qualität und Zuverlässigkeit. Es beweist, dass das Gerät eine echte Lösung ist, kein neues Problem. Es gibt dem Kunden die Gewissheit, dass die AHF Wille:
Überleben die raue elektrische Umgebung einer Industrieanlage.
Ausführen seine Filterfunktion ohne Störungen durch Interferenzen erfüllen.
Koexistieren friedlich mit anderen empfindlichen Geräten im Netzwerk.
IPv6-Netzwerk unterstützt
