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仓储机器人设备必测的项目及EMC整改解决方案
2025-06-17 11:30  浏览:3
仓储机器人设备必测的项目及EMC整改解决方案一、EMC测试核心项目(必测项)

物流机器人的EMC测试分为 电磁干扰(EMI) 和 电磁抗扰度(EMS) 两大类,依据其工业属性选择对应标准(工业环境标准严于民用)。

1. 电磁干扰(EMI)测试项目项目频率范围测试目的适用标准
传导骚扰(CE)150kHz–30MHz检测电源线/信号线传导至电网的干扰GB/T 17799.4, IEC 61000-6-4 [22][60]
辐射骚扰(RE)30MHz–6GHz评估机器人工作时的空间电磁辐射强度GB 17799.4, CISPR 11 [22]
谐波电流(Harmonics)2–40次谐波检测对电网的谐波污染IEC 61000-3-2 [5][32]
电压闪烁(Flicker)0.1Hz–25Hz评估电压波动对周边设备的干扰IEC 61000-3-3 [5][33]



2. 电磁抗扰度(EMS)测试项目项目干扰类型测试目的适用标准
静电放电(ESD)±8kV接触放电/±15kV空气放电验证人体接触或靠近时的抗静电能力IEC 61000-4-2 [33][66]
电快速瞬变脉冲群(EFT)5kHz脉冲群,±2kV模拟开关动作引起的瞬时干扰IEC 61000-4-4 [33]
浪涌(Surge)1.2/50μs电压波,±2kV测试雷击或大电流切换的承受能力IEC 61000-4-5 [33][71]
辐射抗扰度(RS)80MHz–1GHz,10V/m评估在强电磁场环境下的稳定性IEC 61000-4-3 [32][64]
传导抗扰度(CS)150kHz–230MHz,10V检测电源/信号端口对传导干扰的敏感性IEC 61000-4-6 [33]
电压暂降与中断(Dips)电压跌落40%-70%,持续10ms-1s测试电网波动时的运行连续性IEC 61000-4-11 [33]
工频磁场(PFMF)50Hz,30A/m验证在强磁场环境(如变压器附近)的抗干扰性IEC 61000-4-8 [33]

注:工业机器人需额外关注 浪涌 和 电压中断 测试,因其动力系统对电网波动敏感 [12][81]。

二、检测标准体系

物流机器人需满足中国CR认证及guojibiaozhun,关键标准如下:

认证类型EMI标准EMS标准依据文件
中国CR认证GB 17799.4-2012 (工业发射)GB/T 17799.2-2003 (工业抗扰度)国质检认联[2016]622号 [22][68]
国际通用IEC 61000-6-4 (工业发射)IEC 61000-6-2 (工业抗扰度)ISO 13850, IEC 60204-1 [71][21]
欧盟CEEN 61000-6-4EN 61000-6-2EMC指令2014/30/EU [5][64]

特殊要求:

CR认证要求测试后不得修改EMC设计,否则需重新测试 [17]。

出口欧盟需注意:EN 61000-6-2的工频磁场测试限值(30A/m)严于国标(GB/T 17799.2为10A/m)[64]。

三、EMC整改方案与技术措施1. 辐射骚扰(RE)超标整改

屏蔽设计:

控制电路与电机驱动电路物理隔离,采用金属屏蔽罩(≥60dB衰减) [13][120]。

线缆改用双层屏蔽线,屏蔽层360°端接(非辫状接地) [25][117]。

滤波优化:

电源入口加装π型滤波器(如TDK ZJYS81系列),抑制30MHz–300MHz噪声 [13][108]。

时钟信号线串联磁珠(如Murata BLM系列)并并联10pF电容 [108]。

接地策略:

采用星型接地拓扑,避免数字/模拟/功率地共阻抗干扰 [117][123]。

接地线长≤λ/20(λ为最高干扰频率波长),线宽≥3mm [117]。

2. 传导骚扰(CE)超标整改

输入滤波:

增加X电容(抑制差模)和Y电容(抑制共模),容量按0.1μF/kW配置 [25][120]。

共模电感选用高μ材料(如铁氧体磁环),感量10mH–100mH [111]。

布线优化:

电源输入线长度≤50cm,避免与信号线平行走线(间距≥3倍线宽) [13][111]。

电机驱动线加磁环(绕3–5匝),阻抗≥1kΩ@100MHz [120]。

3. 抗扰度(EMS)失效整改

静电放电(ESD):

金属外壳接地电阻≤0.1Ω,非金属外壳喷涂导电漆(表面电阻≤1Ω/sq) [66][134]。

信号端口加TVS管(响应时间≤1ns),如Littelfuse SP3050 [111]。

浪涌防护:

电源端部署两级防护:GDT(气体放电管) + MOV(压敏电阻) [134]。

通信端口加装隔离变压器(隔离电压≥1500V) [120][108]。

四、测试与整改实施流程

测试准备

预测试

是否通过?

问题定位

整改方案设计

整改实施

复测验证

正式测试

CR认证

预测试阶段:

送样1–3台整机,在3m/10m电波暗室进行全项扫描 [16][84]。

使用频谱分析仪(如R&S FSW)定位超标频点 [111][112]。

整改周期:

辐射问题:平均3–5轮修改(涉及PCB布局时需7–10天) [13]。

传导问题:通常2–3轮可解决(滤波器参数调整为主) [25]。

认证后维护:

量产机型需每年抽样EMC测试(CR认证B模式要求) [68][16]。

更换关键器件(如电机驱动器)需重新测试 [17]。


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