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库顿电子三相电机正反转用固态继电器电磁兼容测试|高新研发速递

库顿电子三相电机正反转用固态继电器电磁兼容测试|高新研发速递

发布时间:
2019/05/31
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库顿电子技术团队进行了三相电机正反转用固态继电器电磁兼容测试,将为客户提供领先的技术服务。电动车辆减速器控制箱是驼峰编组场电动车辆减速器的控制单元 , 其中主电路采用了固态继电器技术,作为控制主回路的关键零部件需要对其进 行电磁兼容测试,以保证其在控制电机正反转过程 中不被外界干扰信号扰乱其正常工作状态。铁路信号产品要求有高可靠性,同时对电气电 子产品的电磁兼容要求较高,所以电磁兼容是电动 车辆减速器控制箱用的控制三相电机正反转固态继电器的一项重要试验内容。所以,高新技术企业库顿电子科技(上海)有限公司对该关键件——固态继电器进行了电磁兼容试验中的脉冲群抗扰度(IEC61000-4-4)、浪涌抗扰度(IEC61000-4-5)两项试验。 

 

库顿三相电机正反转用固态继电器概述 :电动车辆减速器控制箱使用的交流固态继电器 是一种无触点通断电子开关,即整个器件无机械可动部件及触点 , 可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能,同时在输入控制端设置逻辑正反互锁电路,有效防止正反两路可控硅同时导通 造成相间短路,保证供电系统、电机及模块本身的安全。库顿三相电机正反转控制固态继电器由三组端子组成,其中一组为输入控制端,在输入端加上直流或 脉冲信号,输出控制端能从关断状态转变成导通状 ( 无信号时呈阻断状态 ),从而控制较大负载 ; 变输入端正反转信号,可以控制固态继电器的输出 相序;另外两组端子为输出受控端,三进三出,在控制的主回路中起到关键的作用。固态继电器内部原理如图所示,产品均是库顿固态继电器: 

 

 

库顿电子尝试的3种试验方法:

1次试验:浪涌试验 共模 2 kV
库顿固态继电器 KMS系列三相正反转模块、库顿KMT系列三相正反转模块、库顿KMTY系列三相正反转模块、库顿KMTYM系列三相正反转模块,并接入 经过耦合和去耦网络的电源的一相电源线同时给固态继电器的三相电源端口浪涌冲击2kV干扰信号。 试验结果 :库顿固态继电器样品通过该项试验。 

 

第二次试验:浪涌试验 差模1kV 

接线如图 所示,接入经过耦合和去耦网络的电源 AB 相接入固态继电器输入端库顿固态继电器 KMS系列三相正反转模块、库顿KMT系列三相正反转模块、库顿KMTY系列三相正反转模块,库顿KMTYM系列三相正反转模块不接,启动试验设备引入1KV 差模信号,进行试验。该步试验成功后,依次做库顿固态继电器 KMS系列三相正反转模块、库顿KMT系列三相正反转模块、库顿KMTY系列三相正反转模块,库顿KMTYM系列三相正反转模块不接;试验结果 :库顿固态继电器样品通过该项试验。 

 

第三次试验:脉冲群抗扰度试验 AC2 kV/5 kHz 

接入经过耦合和去耦网络的三相电源同时接入库顿固态继电器 KMS系列三相正反转模块、库顿KMT系列三相正反转模块、库顿KMTY系列三相正反转模块、库顿KMTYM系列三相正反转模块,手动设置信号给入方式 :三相同时进行电快速脉冲群信号 (AC2 kV/5 kHz),试验结果 :库顿固态继电器样品通过该项试验。 

 

第四次试验:脉冲群抗扰度试验 AC1 kV/5 kHz
在试验脉冲群抗扰度试验中,固态继电 器无法通过 AC2 kV/5 kHz 测试,为更好摸清固 态继电器特性增加以下试验内容。设置干扰信号由 AC2 kV/5 kHz 变为 AC 1kV/5 kHz,给入方式 :库顿固态继电器 KMS系列三相正反转模块、库顿KMT系列三相正反转模块、库顿KMTY系列三相正反转模块、库顿KMTYM系列三相正反转模块、KMS+KMTKMS+KMTYKMS+KMTYM 分别对 PE。试验结果 :库顿固态继电器样品通过该项试验。 

 

试验结果分析

1)共模 2 k V 浪涌试验 , 实验前可以将固态继电器三相输入端短接,然后由实验设备给出干扰信号,这样BC两相之间不会引入差模 2kV 干扰信 号,试验可以通过;同理,试验设备可以同时给固态继电器三相输入端干扰信号(端口不短接),也可以避免引入差模信号。 

2)脉冲群抗扰度(AC2 kV/5 kHz)测试与共模 2kV浪涌试验测试方法一致,干扰信号可以同时给入固态继电器三相输入端,不会使 BC 相间引入差模干扰信号,造成试验失败。 

3)脉冲群抗扰度(AC1 kV/5 kHz)测试发现:相间不能承受AC2 kV/5 kHz干扰信号,但可以承受 AC1 kV/5 kHz干扰信号,所以在测试脉冲群抗扰度时,要了解固态继电器内部电路,然后选取适宜参数测试,不能将同样的干扰信号随意加在测试回路中。 

 

试验总结

  1. 控制三相电机正反转的固体继电器的电磁兼 容不同于每条回路都是独立的固态继电器,厂家在 考核其电磁兼容耐受性时一定要选择正确的接线方 式和信号幅值,以免烧毁器件。 
  2. 产品内部结构的变化直接影响到产品的 EMC 性能。如 :内部 PCB 的排版设计、输入输出 之间的走线和元件的摆放位置等。 
  3. 厂家选购控制电机正反转三相固态继电器时 不能盲目,一定要根据产品需要选择适合的参数,否则无法通过电磁兼容测试,影响产品在特定环境中的使用效果。 

 

比如测试中使用的库顿KMTY系列的电机正反转控制模块是专门为三相电机控制开发的。控制回路包含逻辑互锁、延时电路,正、反转之间切换时间大于50ms。内置自动纠相、缺相保护功能,应用于电机控制场合。 性能为

  • SCR输出用于重型工业负荷 
  • 10-32VDC宽范围控制输入
  • 4000Vrms介质耐压 
  • 内置RC保护                                                                       
  • EMC设计 
  • 内置自动纠相、缺相保护功能

 

库顿具有丰富的产品线和解决方案

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