胡德隆 窦慧 潘勇 刘桂秋
山东省产品质量检验研究院 山东省济南市 250102
摘要
由于推土机比较大,不方便运输,推土机电磁兼容整车测试有时需要到现场进行试验,本文针对推土机整车测试中电磁兼容辐射发射现场试验,分别介绍了辐射发射的试验要求,以及现场试验需要注意的事项,并用一个案例来对推土机辐射发射现场试验进行分析。
关键词
建筑机械;推土机;电磁兼容;辐射发射;
前言
对于建筑机械而言,电磁兼容性EMC指的是建设机械或其组成部分或独立的技术单元在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。推土机属于土方机械是建筑机械的一种,它的电磁兼容试验标准为GB/T22359-2008,国际标准为ISO13766,而建筑机械包括混凝土机械、工程起重机械、土方机械、筑路机械、桩工机械等,建筑机械的电磁兼容试验标准为GB/T28554-2012,国际标准为EN13309,所以对于推土机而言,不管是按照土方机械标准还是建筑机械标准,它的辐射发射试验的要求都是一样的,区别在于建筑机械包含的种类很多,针对不同的机械,试验时建筑机械的测试状态有所区别。
1辐射发射限值
辐射发射试验需要分别进行宽带电磁发射(准峰值)测试和窄带电磁发射(平均值)测试,电磁发射测试的限值见表1。
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2辐射发射试验条件
由于推土机尺寸比较大,相对笨重,运输不是很方便,运到实验室中进行测试不太现实,所以往往需要到现场进行测试,而测试现场的选择,应是一个以推土机和天线间中点为圆心,最小半径为30m圆形场地内,场地应是没有电磁反射表面的开阔的、平坦的区域,试验用的测量设备,可安置在试验场内,只要可以证明试验结果不受影响,则允许其他测量天线位于距受试建设机械和接收天线至少10m的试验区内,而它的测试环境应远离市区,并且周围不能出现明显骚扰源,比如行驶的车辆、机械等,如果推土机上有降雨或降水停止后10min之内不应进行试验,开始测试推土机辐射发射试验之前,为确保没有本质影响的外部噪声或信号,应在试验前测量环境背景噪声。
3辐射发射试验方法
对于宽带电磁发射测试,推土机的测试状态为若由发动机驱动,发动机应在其正常操作温度下运行,且变速器应处于中位。测试天线的距离,可以是10m距离,也可以是3m距离,如果天线为10m距离测量,则天线高度为(3.00±0.05m),如果天线为3m距离测量,则天线高度为(1.80±0.05)m,这里所说的测试距离是指天线的顶端或其它适当点到推土机的外壳表面的水平距离。
天线相对于推土机的位置,天线应在推土机的左手边和右手边连续摆放,平行于推土机的纵向对称面。如果发动机是柴油发动机,则天线应对准推土机的座椅位置,如果发动机是点燃式发动机,则天线应对准推土机发动机中点位置。应分别对天线的水平极化和垂直极化两种方式读取数值,测量应覆盖30MHz~1000MHz频率范围内,如果试验期间限值超标,应进行辨别以确保是机械本身原因还是背景噪声的原因。
4外场测试实例分析
推土机在开始测试之前,在试验场地内对背景噪声进行测试,试验场地的背景噪声一共需要测试4组,分别为天线水平极化和垂直极化下的准峰值和平均值。背景噪声测试完毕以后,推土机进场,天线距离推土机的距离为3m,分别测试推土机的宽带电磁发射和窄带电磁发射,这里需要注意的是,测试用的对数周期天线,在测试距离为3m的情况下,覆盖范围大约为3.5m,所以如果推土机的尺寸比较大超过3.5m,侧面1个测试位置天线覆盖不到全部尺寸,则应在推土机左右手两边分别选取两个位置进行测试,图1为宽带电磁发射图。
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图1宽带电磁发射图
宽带电磁发射图中天线极化方向为垂直极化,检波类型为准峰值,测试距离为3m,图中红实线为准峰值限值,蓝色线为背景噪声图,绿色线为实际测试曲线,从图中可以看出来该推土机在此测试状态下的宽带电磁发射数据比基准限值低2.0dB以上,满足限值要求。
5总结
推土机辐射发射现场试验,测试频率覆盖30MHz~1000MHz,覆盖频率范围大,由于不是实验室条件,外在环境中干扰源比较多,所以对试验场地的要求比较高,试验场地的选取要尽量远离市区,试验场地范围内甚至包括周边环境要避免其他设备工作的影响,保持场地背景噪声的一致性以及低噪声,如果试验期间测试数据超标,应进行辨别以确保是机械本身原因还是背景噪声的原因。
参考文献
[1] GB/T22359-2008,土方机械 电磁兼容性[S].
[2] GB/T28554-2012,工业机械电气设备 内带供电单元的建设机械电磁兼容要求[S].
[3] EN13309:2010,Construction machinery.Electromagnetic compatibility of machines with internal power supply[S].