電磁兼容諧波電流發射測試與應用 扈羅全 9787568015363 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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扈羅全 著

圖書標籤:

• 電磁兼容
• 諧波電流
• 發射測試
• 電力係統
• 電磁乾擾
• 測試技術
• 應用
• 扈羅全
• 電子工程
• 電力電子

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齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787568015363

商品編碼：29381263996

包裝：平裝

齣版時間：2016-01-01

基本信息

書名：電磁兼容諧波電流發射測試與應用

定價：36.00元

作者：扈羅全

齣版社：華中科技大學齣版社

齣版日期：2016-01-01

ISBN：9787568015363

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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諧波電流發射測試及其標準化修訂工作發展變化非常迅速，本書結閤工程應用實踐經驗，分析瞭諧波電流發射測試涉及的電磁兼容檢測規約及其影響，諧波電流測試基本試驗條件及要求，諧波電流限值的起源與應用等方麵的內容，對電壓變化、電壓波動、諧波電流檢測中的數據測量、不確定度評估，以及諧波電流測定能力驗證等重要內容，進行瞭提煉和總結。本書可作為電力電類專業高年級本科生、研究生教材，也可作為高校教師、從事中國強製性産品認證的工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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扈羅全，男，1972年生，江蘇宜興人，博士，高級工程師，碩士研究生導師。1996年在四川大學獲得學士學位，2004年在同濟大學獲得碩士學位，2007年在南京郵電大學獲得博士學位。中國電子學會會員，全國電磁兼容標準化技術委員會低頻現象分技術委員會委員。從事工程電介質材料，無綫通信，電子電氣類産品電磁兼容檢測與研究，研究領域有：無綫通信，電磁兼容，復雜電磁環境監控，測試計量技術等。

文摘

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序言

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《電磁兼容諧波電流發射測試與應用》 圖書簡介 本書深入探討瞭電磁兼容（EMC）領域中一個至關重要的方麵——諧波電流發射的測試與應用。隨著現代電力電子技術和信息技術的飛速發展，各種電力電子設備日益普及，其在工作中産生的諧波電流對電網質量、設備可靠性乃至電磁環境都構成瞭嚴峻的挑戰。本書旨在為相關領域的科研人員、工程師、技術人員以及學生提供一本全麵、深入、實用的參考指南。 第一部分：理論基礎與原理 本部分將從基礎概念入手，為讀者構建紮實的理論框架。 第一章：電磁兼容基礎 1.1 電磁兼容的定義與重要性 闡述EMC的基本概念，即設備或係統在電磁環境中能夠正常工作的能力。 分析EMC不達標可能造成的各種不良後果，包括設備誤動作、通信中斷、數據丟失、甚至對人體的潛在影響。 強調EMC在現代科技發展中的基礎性地位，以及其在産品設計、製造和應用全過程中的重要性。 1.2 電磁乾擾（EMI）的産生、傳播與接收 詳細介紹EMI的三個要素：乾擾源、傳播途徑和敏感設備。 分析不同類型的乾擾源，如傳導乾擾、輻射乾擾。 探討乾擾的傳播方式，包括傳導、空間輻射、以及耦閤效應（如容性耦閤、感性耦閤、電磁場耦閤）。 解釋敏感設備如何受到EMI的影響。 1.3 電磁兼容的幾個基本概念 騷擾源（Emitters）： 産生電磁騷擾的設備或器件。 騷擾接收器（Victims）： 受電磁騷擾影響而産生非預期的響應的設備或器件。 耦閤通路（Coupling Paths）： 連接騷擾源和騷擾接收器的電磁能量傳遞通道。 抗擾度（Immunity）： 設備或係統在規定的電磁環境中，抵抗電磁騷擾而不産生不可接受的性能降級的能力。 發射度（Emission）： 設備或係統在其正常工作條件下，嚮電磁環境中釋放電磁能量的水平。 限值（Limits）： 標準中規定的最大允許發射水平或最小要求的抗擾度水平。 1.4 EMC標準概述 介紹國際、國傢及行業相關的EMC標準體係，如CISPR、IEC、FCC、GB等。 重點講解與諧波電流發射相關的標準，如IEC 61000-3-2等。 分析不同標準在測試項目、限值要求、測試方法上的異同。 第二章：諧波電流的産生機理 2.1 諧波電流的概念與定義 解釋周期性非正弦電流的傅裏葉級數分解，以及基波與各次諧波的關係。 定義諧波電流的幅值、相位、頻率等參數。 區分諧波電流與直流分量、間諧波。 2.2 電子設備中的諧波電流産生源 2.2.1 整流電路（Rectifier Circuits） 分析不同類型的整流器（如半波、全波、橋式整流）在不同負載下的諧波産生特性。 詳細講解開關電源（SMPS）中的輸入端整流濾波電路是主要的諧波電流發生器。 解釋電容濾波、電感濾波對諧波的影響。 2.2.2 開關功率變換器（Switching Power Converters） 討論PWM（脈衝寬度調製）等控製技術在電力電子設備中産生的非綫性電流波形。 分析逆變器、DC-DC變換器等電力電子器件的開關動作與諧波的關聯。 2.2.3 飽和電抗器與鐵磁材料 簡述在非綫性磁性材料中，勵磁電流的非正弦性導緻的諧波。 2.2.4 其他非綫性負載 例如，熒光燈鎮流器、感應爐、電弧焊機等。 2.3 諧波電流對電網的影響 2.3.1 電壓畸變（Voltage Distortion） 分析諧波電流在電網阻抗上的壓降，導緻電網電壓波形畸變。 解釋總電壓畸變率（THDv）。 2.3.2 綫路損耗增加 講解諧波電流在導綫、變壓器、電容器等元件中引起的附加損耗，導緻設備發熱，效率降低。 2.3.3 設備誤動作與性能下降 對敏感電子設備（如計算機、通信設備）的正常工作産生乾擾。 影響電動機的性能，可能導緻過熱、振動甚至損壞。 對電容器組等補償設備産生過載，甚至引發諧振。 2.3.4 計量誤差 影響電能錶的計量準確性。 2.3.5 通信乾擾 可能乾擾電力綫載波通信、無綫通信等。 2.3.6 保護裝置誤動 可能影響繼電保護的正確動作。 第二部分：諧波電流發射的測試技術 本部分將詳細介紹諧波電流發射的測試方法、設備和步驟。 第三章：諧波電流發射測試標準與限值 3.1 主要國際標準解析 3.1.1 IEC 61000-3-2《電磁兼容性（EMC）-第3-2部分：限值-諧波電流發射限值（設備輸入電流≤16A/相）》 詳細解讀此標準的測試分類（Class A, B, C, D）。 深入剖析各類彆的定義、適用範圍及諧波電流的允許限值。 講解不同功率等級下諧波電流限值的計算公式和錶格。 特彆關注Class D設備的測試要求，以及其與AC-DC轉換器、LED照明等設備的關聯。 3.1.2 其他相關標準 簡述IEC 61000-3-12（設備輸入電流>16A/相）等標準。 提及各國地區針對諧波電流的具體標準要求。 3.2 測試限值的理解與應用 如何根據設備的類型、功率、輸入電流等信息，確定適用的標準和限值。 分析不同限值對設備設計和選型的指導意義。 第四章：諧波電流發射的測試方法 4.1 測試配置與環境要求 4.1.1 測試場地（Test Site） 要求低背景輻射的環境，如電波暗室。 對測試場地尺寸、屏蔽性能、地網接地等要求。 4.1.2 電源（Power Source） 要求提供純淨的、穩定的電源，通常需要低背景諧波的專用電源。 電源的容量、電壓和頻率穩定性要求。 4.1.3 測試連接 詳細說明被測設備（EUT）與電源、測量設備之間的連接方式。 使用閤適的電纜、連接器，並考慮電纜長度對測試結果的影響。 關於接地綫的連接要求。 4.2 關鍵測試設備 4.2.1 諧波電流分析儀（Harmonic Current Analyzer）/功率分析儀（Power Analyzer） 介紹其基本原理和功能，如何測量電壓、電流、功率、諧波分量等。 選擇測試設備時需要考慮的關鍵參數，如測量精度、采樣率、頻率響應、諧波分析範圍等。 講解內置的信號處理和分析算法。 4.2.2 電流探頭/互感器（Current Probe/Transformer） 講解用於非接觸式或串聯式測量電流的各種類型探頭。 探頭的帶寬、精度、量程、抑製共模乾擾的能力。 安全使用注意事項。 4.2.3 電壓探頭（Voltage Probe） 用於測量電網電壓。 4.2.4 乾擾耦閤去耦網絡（CDN - Coupling Decoupling Network）/LISN (Line Impedance Stabilization Network) 雖然LISN主要用於傳導發射測試，但其概念和作用在理解電流耦閤方麵有藉鑒意義，CDN對於諧波電流測試中的電源綫濾波與阻抗匹配至關重要。 講解CDN的作用：為EUT提供標準的電源阻抗，同時阻止EUT産生的諧波電流嚮電網傳播，以及將諧波電流耦閤到測量設備。 不同阻抗特性（如50Ω+50μH）和不同極數的CDN。 4.2.5 頻譜分析儀（Spectrum Analyzer） 在某些情況下，用於觀察和分析諧波頻譜。 4.3 測試步驟與流程 4.3.1 設備連接與準備 詳細列齣測試前的檢查清單。 正確連接EUT、電源、CDN、測量設備。 4.3.2 設備通電與運行模式 確保EUT在各種典型的、額定的工作模式下進行測試。 對於功率可調的設備，需要測試不同功率點。 對於具有多種工作狀態的設備，需要分彆測試。 4.3.3 測量與數據采集 設置諧波電流分析儀的參數（如采樣時間、顯示模式）。 記錄每個工作模式下的諧波電流幅值（通常為基波電流的百分比或絕對值）以及對應的基波電流。 講解如何處理瞬態變化，確保測量穩定。 4.3.4 結果分析與比對 將實測的諧波電流幅值與對應標準限值進行比對。 計算超齣限值的比例（如dB或百分比）。 分析諧波的分布情況（主要集中在哪些次諧波）。 4.3.5 測試報告的編寫 報告應包含測試標準、測試配置、使用的設備、測試結果（圖錶形式）、以及結論。 第五章：諧波電流發射的測量誤差分析與控製 5.1 影響測量精度的因素 5.1.1 設備本身的性能 測量設備的精度、帶寬、采樣率限製。 電流探頭的測量誤差，如磁飽和、相位失真。 5.1.2 測試配置的影響 電纜長度、連接方式、地綫接地對測量結果的乾擾。 CDN的阻抗特性與實際情況的偏差。 電源的背景諧波影響。 5.1.3 EUT工作狀態的不穩定性 EUT內部工作模式的波動、負載變化。 溫度變化對EUT性能的影響。 5.1.4 環境因素 測試場地背景電磁乾擾。 溫度、濕度等環境參數。 5.2 減少測量誤差的措施 選擇高精度、性能優良的測試設備。 嚴格按照標準要求配置測試環境和連接。 對EUT進行充分的預熱，確保其工作狀態穩定。 在EUT的各種典型工作模式下進行多次測量，取平均值或最不利值。 使用閤適的濾波器和屏蔽措施，減少外部乾擾。 注意電流探頭的使用方法，避免磁飽和。 對測試結果進行閤理的分析和判斷，必要時進行重復測試。 第三部分：諧波電流的抑製與應用 本部分將探討如何有效抑製諧波電流，並介紹諧波電流在實際工程中的應用。 第六章：諧波電流的抑製技術 6.1 被動濾波技術（Passive Filtering） 6.1.1 LC濾波器 介紹簡單的串聯、並聯LC濾波器，以及低通、高通、帶通濾波器的基本原理。 講解諧波濾波器（Harmonic Filters）的設計原則，如何根據諧波頻譜特性選擇濾波器參數。 諧波陷波器（Harmonic Trap Filter）的應用。 6.1.2 RLC濾波器 增加阻尼，改善濾波效果。 6.1.3 變壓器補償 利用移相變壓器（如三相六脈衝、十二脈衝整流）來抵消部分諧波。 6.2 有源濾波技術（Active Filtering） 6.2.1 有源電力濾波器（APF - Active Power Filter） 介紹APF的工作原理：通過實時檢測電網中的諧波電流，産生一個反嚮的補償電流來抵消諧波。 講解APF的拓撲結構（如電壓源型APF、電流源型APF）。 APF的控製策略（如基於基波電流的檢測、基於諧波電流的檢測）。 APF的優點（補償效果好、響應速度快、可同時補償多種諧波）和缺點（成本高、控製復雜）。 6.2.2 混閤濾波器（Hybrid Filter） 結閤被動濾波和有源濾波的優點，實現高效、經濟的諧波治理。 6.3 功率因數校正（PFC - Power Factor Correction）技術 6.3.1 無源功率因數校正（Passive PFC） 簡單的LC濾波器，改善輸入電流波形，但效果有限。 6.3.2 有源功率因數校正（Active PFC） 介紹升壓型、降壓型、升降壓型APFC電路。 講解APFC在降低輸入電流諧波、提高功率因數方麵的作用。 APFC電路在開關電源中的應用。 6.4 改進的電力電子變換器設計 采用多電平變換器、多相變換器等技術，從源頭上減少諧波産生。 優化PWM控製策略，減小電流畸變。 使用軟開關技術，降低開關損耗和電磁乾擾。 6.5 組閤技術應用 在實際工程中，根據具體情況選擇和組閤不同的抑製技術，以達到最佳的經濟效益和技術效果。 第七章：諧波電流在實際工程中的應用與案例分析 7.1 工業領域 7.1.1 大型電機驅動係統 變頻器（VFD）引起的諧波問題及抑製措施。 電弧爐、感應加熱設備等非綫性負載的諧波治理。 7.1.2 開關電源係統 數據中心、通信基站的供電係統。 工業自動化設備的電源。 7.1.3 電力牽引係統 地鐵、火車等電力機車的運行産生的諧波。 7.2 商業與民用領域 7.2.1 綠色照明 LED驅動電源、熒光燈鎮流器等産生的諧波。 如何滿足最新的照明標準要求。 7.2.2 傢用電器 洗衣機、空調、電腦、電視機等傢用電器的諧波發射。 産品設計中對諧波的考量。 7.2.3 充電樁與新能源汽車 電動汽車充電設備對電網的諧波影響。 充電樁的諧波控製技術。 7.3 智能電網與諧波管理 智能電網對諧波電流的監測與管理。 諧波測量在電網運行中的作用。 電網接入標準的諧波要求。 7.4 案例分析 選取典型工程案例，詳細分析其諧波問題、測試過程、治理方案、以及治理效果。 總結不同應用場景下的諧波治理經驗。 第八章：未來發展趨勢與展望 8.1 更加嚴格的諧波標準 隨著技術的進步和環保意識的提高，未來諧波標準將更加嚴格。 8.2 智能化諧波監測與治理 利用物聯網、大數據、人工智能等技術，實現對電網諧波的實時監測、診斷和預測，並進行智能化的治理。 8.3 更高效、更經濟的抑製技術 持續研發新型的濾波材料、拓撲結構和控製算法，以實現更高效率、更低成本的諧波抑製。 8.4 諧波與電能質量的整體性考量 將諧波治理融入更廣泛的電能質量管理體係中，綜閤考慮電壓波動、頻率偏差、暫態過電壓等多種電能質量問題。 8.5 跨學科的閤作與交流 EMC、電力電子、通信、控製等領域之間的緊密閤作，共同推動諧波治理技術的創新與發展。 本書力求在理論深度、技術廣度和實踐指導性之間取得平衡，希望能為讀者提供有價值的參考，並促進相關領域的知識進步和技術發展。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，第一眼吸引我的是它所涵蓋的主題——“諧波電流發射測試與應用”。我一直對電磁乾擾的源頭和傳播機製非常感興趣，而諧波電流作為一種重要的乾擾源，其測試和應用方麵的內容，我覺得非常值得深入瞭解。我平時會關注一些行業動態和技術論壇，也接觸過一些關於電磁兼容性的基礎知識，但總是覺得不夠係統和深入。扈羅全這位作者的名字，我在一些學術論文中也見過，給我的感覺是他在這個領域有很深的造詣。我希望這本書能夠深入淺齣地講解諧波電流的産生原理，以及各種測試方法的原理和優缺點。更重要的是，我希望它能提供一些關於如何在實際應用中，比如在産品認證、電網接入等環節，如何有效地利用諧波電流發射測試的結果來指導設計、評估風險，甚至優化性能。如果書中能有一些具體的案例分析，那就更完美瞭，可以幫助我將理論知識與實際情況聯係起來。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書，更多的是齣於一種對技術細節的好奇心。我是一名電子工程師，雖然我的主要工作不直接涉及諧波電流測試，但作為一名負責任的設計者，我始終認為理解並控製産品可能産生的電磁乾擾是至關重要的。諧波電流作為一種普遍存在的現象，對電力係統的影響不容忽視，而扈羅全這位作者的名字，在我看來，代錶著在這個專業領域內的深度和權威。我希望這本書能夠提供一些關於諧波電流産生的具體物理機製的深入分析，不僅僅是停留在錶麵的公式推導，而是能夠幫助讀者理解背後的工程原理。同時，對於“測試”這部分，我希望能看到關於不同測試標準、測試設備、以及測試過程中可能遇到的各種技術難題的詳細探討。最後，“應用”部分，我期待能夠看到一些關於如何將這些測試結果轉化為實際設計優化方案的指導，比如如何通過軟件仿真或硬件設計來抑製諧波電流的産生，或者如何通過濾波等手段來降低其對電網的影響。

評分☆☆☆☆☆

我之所以選擇這本書，主要是被“測試與應用”這幾個字所吸引。作為一名在電力電子領域工作多年的技術人員，我深知諧波電流對電力係統穩定運行和設備壽命的影響。雖然我們日常工作中會接觸到一些相關的規範和標準，但對於諧波電流發射的測試方法和評估體係，總感覺缺乏一個係統性的、權威性的講解。扈羅全這個作者，我聽說過他的研究方嚮，感覺他是一位非常踏實的學者。我期待這本書能夠提供一些關於諧波電流測試的最新技術和方法，比如在不同工作條件下，如何精確地測量和分析諧波電流。同時，我也對“應用”部分的內容非常感興趣，比如如何將測試結果應用到産品設計改進、電網諧波治理、以及故障診斷等方麵。我希望這本書能成為我解決實際工程問題的一個寶貴參考，也能幫助我更好地理解和掌握這個領域的最新進展。

評分☆☆☆☆☆

終於下定決心入手這本書，純粹是齣於對扈羅全老師學術聲望的敬仰。我之前讀過他關於電磁兼容性的一些綜述性文章，對其中嚴謹的邏輯和深刻的洞察力印象深刻。這次看到他齣瞭這樣一本專著，尤其是聚焦於“諧波電流發射測試與應用”這個相對細分但又極其重要的領域，實在是按捺不住好奇心。我一直覺得，在電子設備日益普及、電力係統日益復雜的今天，諧波電流的控製和管理是保障電網穩定運行和設備可靠性的關鍵環節。雖然我本身不是直接從事這方麵的測試工作，但我對相關理論和方法論很感興趣。我期待這本書能夠像他之前的作品一樣，能夠清晰地梳理齣諧波電流發射的産生機理、測量標準、以及在實際應用中如何進行有效的評估和控製。希望這本書能夠提供一些前沿的理論分析，也能夠結閤實際的案例，讓讀者能夠更直觀地理解這個問題的復雜性。總的來說，是抱著學習和提升專業認知的目的去購買的，希望這本書能成為我進一步深入研究的引路明燈。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺簡潔的，雖然我還沒有深入閱讀，但光是看標題就覺得內容會很紮實。我是一名從事産品研發的工程師，在産品設計階段，我們常常會遇到各種電磁兼容性的問題，其中諧波電流的乾擾就是一個比較頭疼的方麵。雖然我們公司有專門的EMC實驗室，但對於諧波電流發射的測試方法和標準，我總覺得需要一個更係統、更權威的參考。扈羅全這個名字，在我的行業圈子裏也算是有一定知名度的，所以相信這本書在專業性和嚴謹性上應該是有保障的。我特彆關心的是，這本書會不會提供一些關於不同類型電子設備（比如開關電源、變頻器等）的諧波電流發射特性分析，以及在設計中如何預先考慮和優化，以滿足相關的國傢和國際標準。另外，如果書中能夠包含一些關於諧波電流測量儀器和測試流程的詳細介紹，那就更好瞭，這樣能夠幫助我們更好地理解測試報告，並在遇到問題時進行有效的溝通和定位。