1 电磁兼容(EMC)测试

　　电磁兼容(EMC)测试是确保变频器可靠性的重要手 段，通过该项测试评估其电磁干扰(EMI)能力和电磁抗扰 (EMS)能力，为高压变频器工作于复杂环境保驾护航。

在实际应用中，高压变频器主要关注EMS测试，该测试 主要包括浪涌测试(Surge)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、 静电放电(ESD)、射频电磁场辐射抗扰度(RS)、射频电 磁场传导抗扰度(CS)以及工频磁场抗扰度(PMS)。

　　本文将为大家解读EMS测试中的三大“试炼”：浪涌 测试(Surge)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、静电放电 (ESD)，以及射频电磁场辐射抗扰度(RS)、射频电磁场 传导抗扰度(CS)以及工频磁场抗扰度(PMS)，且看利德 华福高压变频器如何经受住这些“试炼”的考验。

　　2 乘风破”浪“——浪涌试炼

　　浪涌测试的核心在于精准模拟电力供应系统中可能骤然

图 1 浪涌测试开路电压和短路电流波形

　　出现的过电压及过电流等突发状况。测试过程中，通常会采 用专用的设备，将浪涌信号精确地耦合至诸如主控、PLC 以 及功率单元等关键部件的电源端口与信号端口之上，进而对 变频器在遭受浪涌(冲击)这一特定情境下的实际性能展开 科学、客观且精准的评价。

　　如图1所示，常见浪涌测试波形包括1.2/50us开路电压 (图a)和8/20us短路电流(图b)。1.2/50us开路电压波 形表示浪涌电压在1.2ms内达到峰值，然后在50us内衰减至 零;8/20us短路电流波形表示浪涌电流在8us内达到峰值， 随后在20us内衰减至零。浪涌测试电压最高等级通常为2kV (线-线)或4kV(线-地)。

　　3 超”群“耐受——电快速瞬变脉冲群挑战

　　电快速瞬变脉冲群测试旨在模拟变频器切断感性负载 或开关电器触点动作瞬态过程产生的电磁干扰。通过将脉冲 群信号耦合到主控、PLC及功率单元等部件的电源和信号端 口，该测试可以评估变频器受到此类干扰时的耐受水平。

　　电快速瞬变脉冲群是指数量有限且清晰可辨的脉冲序列 或持续时间有限的振荡，脉冲序列及脉冲群波形如图2所示。

　　该项测试的电压峰值对于电源端口和接地端口最大值 通常设置为4kV，而信号端口和控制端口则为2kV。脉冲群 测试的重复频率通常为5kHz，但100kHz更贴近实际干扰情 况。因此，测试频率通常考虑5kHz和100kHz两个点。

图 2 电快速瞬变脉冲及脉冲群波形

　　4 有”的“放矢——静电放电考验

　　静电放电测试旨在模拟变频器受到操作者及其接触的临 近物体产生的静电放电影响。通过对整机外壳、柜门按钮、 HMI等部件或部件的端口采取接触放电或空气放电测试，可以 有效评估变频器的静电耐受水平，并根据实验结果改进设计。

　　空气放电测试的电压最高等级通常为15kV，而接触放电 则通常设置为8kV，且不同电压等级条件下接触放电电流波 形存在差异，4kV理想的接触放电电流波形如图3所示。

　　5 如释重”辐“——射频电磁场辐射抗扰度挑战

　　射频电磁场辐射抗扰度测试(RS)的核心在于精准模拟 高压变频器运行过程中可能频繁遭遇如无线电话、手持对讲 机和大功率发射机等无线电发射装置产生的电磁辐射以及杂 散辐射的状况，尤其是遇到80MHz以上电磁场辐射干扰的情 况。测试过程中，通常会使用特定的测试设备和仪器，通过 观察被测设备的反馈，评估变频器诸如主控、PLC和功率单 元等关键部件在面对此类电磁干扰时的性能和稳定性。

　　如图4所示，在射频电磁场辐射抗扰度测试里，为了模 拟实际干扰中最具挑战性的情况，通常会对原始射频信号进 行80%幅度的1kHz正弦波射频信号调制，并将其施加到受试 设备上。这种方式不但切实模拟了实际应用中可能遭遇的极 端情形，并且能够确保测试结果具备代表性。在该测试中， 电磁辐射环境(场强)由高到低通常依次设置为10V/m、 3V/m和1V/m三个等级。

　　6 恰”导“好处——射频电磁场传导抗扰度挑战

射频电磁场传导抗扰度测试(CS)旨在模拟通过线缆耦

图 3 静电接触放电电流波形

图 4 射频电磁场辐射抗扰度测试信号波形

　　合到变频器的150kHz～80MHz这一频段内的电磁场干扰情 况。通过将射频电磁场耦合到电源线、通信线和接口线，模 拟变频器在射频电磁场传导干扰环境下的工作情况，进而对 其性能表现进行全面评估。

　　该测试和射频电磁场辐射抗扰度测试类似，都需要对原 始射频信号采用1kHz的正弦波进行调制，通过模拟实际干扰 情形来达到设备抗扰度测试目的。而这两种测试主要的区别 则在于以下两个方面。

　　(1)射频场的频率不同

　　(2)射频场和受试设备间的耦合方式不同

　　辐射抗扰度测试是将受试设备直接放置在辐射场中;传 导抗扰度测试则是将干扰信号耦合到受试设备的线缆上。

　　7 捷报”频“传——工频磁场抗扰度挑战

　　工频磁场抗扰度测试(PMS)旨在模拟变频器线缆里因工频电流(50Hz/60Hz)所形成的磁场干扰，以及其他装置 所产生的磁场干扰情形。其中，涵盖了导体在正常运行电流 作用下产生的幅值相对较小的稳定持续磁场和因故障电流引 发的幅值较大的短时磁场。精准模拟这两种典型磁场环境， 并对诸如主控、PLC和HMI等低压部件进行针对性测试，从 而达到全方位评估设备的抗扰能力和实际性能的目的，为产 品设计优化提供方向和量化指标。

　　如图5所示，在该项测试中，采用施加工频信号至线圈 的方式，并且用此线圈环绕受试设备。通过调整电流大小来 实现对工频磁场强度的精准把控，以此精确模拟在实际应用 场景里受试设备可能遭遇的工频磁场干扰状况。工频磁场抗 扰度测试时稳定持续磁场强度最高通常设备为100A/m，短 时磁场为1000A/m。

　　8 持久坚毅——利德华福“绝代双骄“

　　利德华福为满足各企业“提高工作效率、减少维护成 本、扩大适用范围”等多样化需求，始终坚持生产可靠稳定 的高压变频器。这一点在HARSVERT第七代空冷高压变频器 和HAR9000系列大功率水冷高压变频器得到了充分展现!这 两款变频器均从电磁兼容(EMC)相关的一系列测试评估中 脱颖而出，是当之无愧的利德华福“绝代双骄”。

　　(1)HARSVERT第七代高压变频器(图6)

　　作为一款“用得好、用得住、用得久”的优质高压变频 器产品，利德华福HARSVERT第七代空冷高压变频器对器件 进行了升级。其使用了更高功率密度、更集成封装的IGBT及 薄膜电容，电容耐压等级达1200V，优化电路设计，提高了 器件的可靠性。HARSVERT第七代高压变频器将“数字化技 能”融入到产品之中， 由此实现了诸多卓越特性：实时提效 更新、提供 7×24 小时不间断在线服务、构建端到端的网络 安全保障体系让设备实时运行状态清晰可见、尽在掌握。

　　其采用的模块化设计搭配丰富的系统功能，可以满足各 种复杂现场的工艺要求，能广泛适配不同行业的应用场景。

　　(2)HAR9000系列大功率水冷高压变频器(图7)

　　作为一款专为高价值、超大功率关键负载应用而设计 的高可靠、耐久型高压变频器，利德华福HAR9000系列在 电磁兼容(EMC)测试中的表现十分亮眼。除了电磁兼容 (EMC)测试外，其历经百余项专业测试验证，具备面向更 多高价值、高端、超大容量、超长耐久应用场景的能力。

图 5 工频磁场抗扰度测试示意图

图 6 HARSVERT 第七代高压变频器

　　图 7 HAR9000 系列大功率水冷高压变频器

　　其采用不同于以往空冷产品的技术路线、关键元器件及 结构设计，拥有高安全可靠的稳定性、超长使用寿命，以及 较低的故障维护成本，是利德华福面向煤化工、油气化工、 新能源、天然气等行业领域关键装备配套的超大功率高压 变频调速解决方案。采用纳米银烧结技术的芯片拥有更强的 功率循环能力，器件可通过业内严苛的测试条件(Tvjmax/ min=150℃/50℃,100K结温波动，50,000次循环)，可满 足现场服务寿命长达30年以上的苛刻要求。

　　怀揣着“专注、专业、专心、专属”的初心，利德华福 高压变频器始终坚持“品质有保证，服务伴终生”的品牌推 广主题。在未来，利德华福仍将严格执行全面的电磁兼容 (EMC)测试，确保产品能在复杂电磁环境中长期稳定运 行，为企业高效前行保驾护航。