摘要:谐波的分析方法有很多,为了统一标准,在不同应用场合,国际或国内标准组织提出了不同的测试标准,其中 IEC 谐波就是其中一种,本文重点阐述 IEC 谐波测试的应用和方法。
 

一、IEC 谐波标准解读

在说到 IEC 谐波时,我们的印象中会有两个标准:IEC61000-4-7 和 IEC61000-3-2,这两个标准分别代表什么意思,其作用又是什么呢?我们先来做一个解析。

 

IEC61000-4-7 的中文全称是:《电源系统及其相连设备的谐波、间谐波测量方法和测量仪器技术标准》;

 

IEC61000-3-2 的中文全称是:《电磁兼容、限值、谐波电流发射限值(设备每相输入限值≤16A)》。

 

从全称上看,很多人可能还不是很了解 IEC61000-4-7 和 IEC61000-3-2 的区别,下面就做个解析。简单的说,IEC61000-4-7 是针对电源和连接电源的设备,给出其谐波、间谐波的测量方法,同时针对测量谐波、间谐波的仪器设备给出技术标准。在测量方法方面,IEC61000-4-7 给出了频率、谐波、失真系数、间谐波的具体测试方法,IEC61000-4-7 还特意强调,严格意义上讲,被测信号需要处于稳定状态。除了测量方案,IEC61000-4-7 还对测量仪器给出了标准,包括仪器的准确等级、基本结构、电流输入电路、电压输入电路、准确度要求等,此外 IEC61000-4-7 规定应用频率为 50Hz/60Hz 场合,并给出了高于谐波频率但不高于 9KHz 的频率分量的测量,也就是高次谐波。
IEC61000-3-2 是针对具体产品进行类别划分标准,并给出不同类别设备的谐波限制标准的标准。根据 IEC61000-3-2 标准,把其范围内的设备分为 A/B/C/D 四类,其中 A 类设备包括:平衡的三相设备、家用电器(不包括 D 类设备)、工具(不包括便携式工具)、白炽灯调光器、音频设备、未规定为 B、C、D 类的设备均视为 A 类设备;B 类设备包括:便携式工具、不属于专用设备的电弧焊设备;C 类设备包括:照明设备;D 类设备包括:个人计算机和个人计算机显示器、电视接收机;不同类别的设备,其谐波限制不同,IEC61000-3-2 标准中给出了明确的限制表加以说明。

 

 

二、IEC 谐波测试

通过上面的分析,我们清楚了 IEC61000-4-7 和 IEC61000-3-2 之间的区别和关系。所以要实现 IEC 谐波测试,首先要保证测试设备满足 IEC61000-4-7 的标准要求,其测试结果才是正确的。其次测试设备最好能够按照 IEC61000-3-2 中的类别划分要求,针对不同类别的设备,给出对应的结果,并且能够与标准限值做相应的对比,给出结论,这样的测试才是真正有用、有效的设备。ZLG 立功科技·致远电子提供的 PA 系列功率分析仪可以在满足 IEC61000-4-7 的标准下,实现 IEC61000-3-2 的谐波测量对比要求,给出最终的结论。

 

 

三、PA 的 IEC 谐波

致远电子提供的 PA 系列功率分析仪全系支持 IEC 谐波测试功能,PA 功率分析仪将原始采样点进行 DFT 处理,将信号分解成不同频率的谐波进行分析,根据 IEC61000-4-7 的规范计算出相应结果并显示数据,包括谐波 / 间谐波子组、功率谱、谐波 / 间谐波指标。

 

 

同时 PA 系列功率分析仪可以选择显示标准,实现 IEC61000-3-2 标准的显示与对比,如下图所示,用户可以自己选择 A/B/C/D 类别设备,选择 50Hz/60Hz 频率,选择对应标准和类别之后,PA 功率分析仪会自动显示出谐波列表和对应类别的限制。

 

 

 

除了显示以外,PA 功率分析仪还可以对相应数据进行存储导出,便于用户进行长时间记录、分析数据。

 

当然除了上述 IEC 谐波标准以外,在不同应用领域还存在各类不同的谐波或其他参数的测量标准,PA 功率分析仪还给用户提供功能丰富的上位机分析软件,在软件中集成了各类标准的分析功能,满足不同行业的测试测量需求。