大容量离心机EMC 电磁兼容测试？
一、概述
大容量离心机在化工、生物医药、食品加工等领域的固液分离环节中承载着关键职责，其内部高转速电机、变频器、PLC 控制器等诸多电子元器件在运行过程中易产生电磁干扰，同时又需抵御外部干扰源的影响。电磁兼容（EMC）测试旨在验证设备在合理电磁环境下既不会对外部环境造成过度辐射或传导污染，又能在规定的扰动条件下保持功能正常，实现“既不打扰、也不被打扰”的和谐状态。
二、法规与标准
国际标准
IEC 61000-6-2 《工业环境抗扰度标准》
IEC 61000-6-4 《工业环境发射标准》
IEC 61326-1 《测量、控制和实验室用电-磁兼容要求》
国内法规
GB /T 17626 系列《电磁兼容 抗扰度试验》
GB /T 17625 系列《电磁兼容 发射限值测量方法》
《工业产品生产许可管理办法》及地方 EMC 认证实施细则
行业规范
化工机械行业推荐性标准 Q /CL xxx
医药设备 CMC 备案对电磁兼容的特殊要求
三、测试准备
设备清单
被测离心机及配套外壳、控制柜、冷却系统；
信号源（DC 电源、三相交流电源、射频信号发生器、静电放电发生器等）；
监测仪表（频谱分析仪、功率计、电场探头、接收机、电流探头）；
标准耦合网络（LISN）、阻抗盒、负载箱。
文件资料
电路图、接地平面图；
零部件技术说明书；
控制软件版本与通信协议文档；
上位机或 MES 对接需求说明。
测试计划
确定发射和抗扰度测试项目，编制测试大纲；
排定测试顺序（通常先发射、后抗扰）；
安排工位与人员，明确每个阶段的责任。
四、测试环境
屏蔽暗室
面积 ≥ 10 m²，内壁为导电涂层，接地良好；
天线旋转台、暗室门密封、防雷措施齐全。
开放场地
对超大设备或现场整机测试，可选用 CISPR 开放测量场地；
距离 ≥ 3 m，地面反射平面符合规范要求；
天线高度可调，并设有预探头与干扰源定位器。
接地系统
采用星型接地或统一接地母排；
地线电阻 < 1 Ω，所有金属外壳、冷却管路、地面联接。
五、测试项目
辐射发射（Radiated Emission）
频率范围：30 MHz ～ 1 GHz（工业级至6 GHz）；
测量天线：双极化（水平/垂直），记录峰值与准峰值；
判定依据：限值曲线 CISPR 11 Class A。
传导发射（Conducted Emission）
测试范围：0.15 MHz ～ 30 MHz（交流输入）；
耦合装置：50 μH/50 Ω LISN；
判定标准：CISPR 11 Class A 上限。
静电放电抗扰度（ESD）
模式：接触放电与空中放电；
电压等级：± 2 kV、± 4 kV、± 8 kV；
对象：外壳、操作面板及高频敏感部位；
判定：功能丢失或误动作次数与恢复时间。
电快速瞬变脉冲群（EFT/Burst）
耦合方式：电源线、控制信号线；
脉冲：5 kHz 重复频率，± 1 kV（供电端）、± 2 kV（信号端）；
观察：控制器、传感器读数是否跳变。
浪涌抗扰度（Surge）
测试等级：± 1 kV（线对线）、± 2 kV（线对地）
波形：1.2/50 μs（开路电压）与8/20 μs（短路电流）；
检查：变频驱动、电机绕组与保护接地完整性。
射频电磁场抗扰度（Radiated Immunity）
频段：80 MHz ～ 1 GHz；
场强：3 V/m (10 V/m~30 V/m 根据行业需求)；
调制：1 kHz 正弦调幅，80% 调制深度；
扫频速率：1 oct/min。
电压跌落、短时中断与波动
短时中断（≥ 95% 电压）、电压跌落（40%、70%）、瞬变；
持续时间：0.5 周期 ～ 1 s；
检测：PLC 程序是否自动重启或报警停机。
六、测试方法与步骤
安装与连线
将离心机放置于实验室指定基座，水平度 ≤ 3 mm/m；
输入输出端按现场走线实际布置，并留出弯曲半径余量；
接地端子使用 16 mm² 铜排，确保低阻抗接地。
预测试
先在低电压、空载状态下检查控制逻辑；
使用近场探头扫描机体表面，标记辐射热点。
全功率测试
依次进行发射与抗扰度项目，实时记录数据；
对抗扰项目在稳态运行、加速、减速等工况下重复。
发射测试自动采集峰值、准峰值和平均值；
抗扰度测试以设备功能状态（正常/失效/误动作）判定。
七、数据采集与分析
频谱图与波形图
对比多个工况下的发射谱线差异；
分析超标频段并定位干扰源。
统计表
编制抗扰度故障率表和恢复时间表；
计算系统平均恢复时间 MTTR。
误动作类型分类
供电跳停、控制指令丢失、显示异常等；
按严重程度分级，绘制 Pareto 图。
八、不合格原因分析及改进措施
电缆走线耦合
原因：电源线与信号线并行走线；
改进：采用金属编织屏蔽线，分层绑定并增加 Ferrite 滤波器。
外壳接地不良
原因：接地点离电源入口过远；
对策：在电源入口、控制柜和机壳均增设等电位联接。
滤波器规格不足
原因：L-C 滤波器截止频率选择不当；
优化：根据谐波频谱重新设计 π 型滤波网络。
控制系统灵敏度高
原因：PLC 输入端未做二次防护；
建议：增加 TVS 二极管和光耦隔离模块。
九、报告编写与归档
报告结构
概述、法规依据、方法、结果、判定、改进建议、附件；
附件材料
测试日志、设备照片、频谱截图；
标准限值曲线对比图、仪器校准证书；
评审与存档
实验室主任审核签字；
将报告电子版存入质量管理系统，并归档纸质资料。
十、结论与建议
通过上述一系列发射与抗扰度测试，大容量离心机在符合 GB /T 17625 和 GB /T 17626 要求的同时，部分工况出现局部辐射超标及高频干扰误动作。针对检出的问题，建议在电缆布局、屏蔽隔离和滤波防护方面进行系统升级，并完善接地网与隔离策略。后续可在现场运行环境中开展二次验证，确保最终版本满足工业现场的电磁兼容性要求，为设备可靠稳定运行提供有力保障。
