GB Z 19397-2003 工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南.pdf

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1、GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 . 目。-=目本指导性技术文件为首次制定。本指导性技术文件等同采用ISO/TR11062: 1994(操作型工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南。为便于使用，本指导性技术文件作了下列编辑修改za) 本技术报告改为本指导性技术文件飞在正文中简称为本文件gb) 为了与现有的工业机器人系列标准一致，名称中删除了操作型三字;c) 删除了国际标准(技术报告)的前言;d) 按GB/T1. 1-2000版的要求，对第2章规范性引用文件的导言，进行了修改。本指导性技术文件的附录A为规范性附录。本指导性技术文件的附录B、附录C为资料

2、性附录。本指导性技术文件由中国机械工业联合会提出。本指导性技术文件由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会归口。本指导性技术文件由北京机械工业自动化研究所负责起草，东风汽车公司车身厂、北京航空航天大学参加起草。本指导性技术文件主要起草人:裴德惠、负超、许瑾、胡景穆、郝淑芬。皿GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062 ,1994 51 士-同过去，机电设备与系统对电磁骚扰(NP传导电流、静电及电磁辐射骚扰)通常不太敏感。如今使用的电子器件和设备对这些骚扰敏感得多，特别是对高频和瞬态现象。另外，电子器件和设备本身也是电磁干扰源。随着电子设备的日益广泛应用，由于电磁骚扰而使设备出现

3、故障或损坏的现象也日益增加。本指导性技术文件选择的电磁兼容性(EMC)测试方法，适用于具有几个自由度、配有复杂精密电子设备的工业机器人。在GB;T12642一2001中定义的基本性能规范，用于评价机器人的EMC，亦包含机器人的控制检查，目的是为了评价机器人控制系统的电特性。本指导性技术文件也与GB11291(工业机器人安全规范有关，因为后者在一些安全性方面与EMC密切相关。凹GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南1 范围本指导性技术文件提供了如何应用现有的电磁兼容性(EMC)标准去测试电磁骚扰对工业机器人性能影响的指

4、南。现有的EMC标准没有具体提出机器人的测试方法，本文件旨在为正常工作环境和应用中的机器人定义一个适当的测试程序，并对测试结果的评价提供指导。另外，本文件有助于对受到电磁骚扰影响的工业机器人的安全性进行评价。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误内容)或修订版均不适用于本指导性技术文件，然而，鼓励根据本指导性技术文件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指导性技术文件。GB 4824-2001 工业、科学和医疗(lSM)射频设备电磁骚扰特性

5、的测量方法和限值。dtCISPR 11 :1 997) GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法(idtCISPR 22 :1 997) GB/T 12642-2001 工业机器人性能规泡及其试验方法(eqvISO 9283 :1 998) GB/T 12643-1997工业机器人词汇(eqvISO 8373:1994) GB/T 17624. 1-1998 电磁兼容综述电磁兼容基本术语和定义的应用与解释。dtIEC 61000-1-1 :1992) GB/T 17626. 1-1998 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论。dtIEC 61000-4-1 :1 992

6、) 3 定义在GB/T12643和GB/T17624. 1确立的以及下列术语及定义适用于本文件。3.1 工业机器人manipulating industrial robot 自动控制的、可重复编程的、具有多种用途的操作机.它有几个自由度，在工业自动化应用中可固定安装在某处，也可移动使用。3.2 电磁环境el配tromagneticenvironment 存在于某一给定场所的所有电磁现象的总和。3.3 电磁骚扰electromagnetic disturbance 任何可能引起装置、设备或系统性能降低的电磁形象。3.4 电磁干扰;EMI electromagnetic interference;

7、 EMI GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能下降。注L骚扰和干扰分别是因和果。3.5 电磁兼容性;EMCel四tromagneticcompatibility; EMC 在电磁环境中设备或系统能正常工作，且不对该环境中的任何事物造成不能容忍的电磁骚扰的能力。3.6 3.7 3.8 3.9 (电滋)兼容性级别Celectromagnetic) compatibility level 预计作用在特定条件下工作的装置、设备或系统上的最大电磁骚扰等级。注2.实际上电磁兼容性级别不是个绝对值最大的等级，在个别情况下可能会超出。(电

8、碰发射C electromagnetic) emission 从-个发射源向外发散电磁能量的现象。(对骚扰的)抗扰性immnity C to disturbance) 装置、设备或系统受到电磁骚扰时不降低运行性能的能力。(电磁)敏感性(electromagnetic) susceptibillty 装置、设备或系统受到电磁骚扰时，引起运行性能降低的特性。注3敏感性是抗扰性的缺乏。4 测量单位本文件中采用的测量单位与GB/T12643和GB/T12642一致。除非另有说明，EMC中的所有量纲均使用SI单位以及十的倍数或约数。注4.当场的振幅W，和W满足lO!g(W，/W, ) 1时，场的电平差异

9、定义为1dB(分贝儿如果W，和W，是电功率电平，当20!gCU，/U,) 1或ZO!g(/，/)l时，电平差异也可以被定义为1dB(分贝此处队和U，是在同一阻抗下测得的电压，而!，和!，是在同阻抗下测得的电流。5 测试条件要求5.1 环境条件测试工作的环境条件作为参考应当写在报告中。任何设定环境参数的变化应与制造厂商规定的一致.并应包含在报告中。在实验室中控制的典型环境参数推荐值(温度、空气压力和相对湿度)是以IEC60801中的规定为基础的。在EMC测试中应保持空气条件满足下列值2a) 周围环境温度15C35C;b) 相对湿度10%75%(静电放电视试为30%60%);。空气压力86kPa1

10、06 kPa(860 mbar1 060 mbar)。电磁环境条件将不影响测试结果。电磁发射测量通常在电磁屏蔽消波室中进行，尤其是与机器人相关的辐射场的测量(辐射发射测试)。电磁屏蔽室的标准要求要符合测试场地的使用标准要求，且在测试频率范围内不存在物体反射的电磁场。适当带宽的锥形吸收器几乎遍布于屏蔽室的内表面。在这样既屏蔽又f肖波的房间内，吸收器可确GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062 ,1994 保反射波和谐波从非常低的频率起(即30MHz)受到控制。传导发射测试是测量由机器人上的电缆(电力电缆，信号电缆或控制电缆)产生的电流。该测试通常在屏蔽室或1肖波室中进行。屏蔽室用

11、来保护试验场地不受外部电磁场骚扰。骚扰电磁场是由屏蔽室外部骚扰源产生或派生的。如果骚扰电磁场没有被消除，测量就会出现错误.且不可重复。由于这个原因，在每个发射测试前，IEC/CISPR要求执行一个初步的环境噪声测量环境噪声应小于CISPR规定的极限值。另外，在辐射发射测试期间，需要认真测定机器人的配置和它的运行状态，这些与机器人最大辐射和传导电磁发射都有关系。辐射抗扰性测试在测试场地进行，它是测量在正常运行的机器人上电磁场的影响，测试场地必须达到对所有测量频率都是均匀场。为了测试操作者的安全，操作者必须被保护起来避免受到试验场所产生的高频和高强度电磁场的伤害。即便是在人员稀少的乡村，开阔场地是

12、可以接受的，但若受法律限制，至少需要一个屏蔽室。由屏蔽室改造的，具有部分隔衬的屏蔽室，是使用一定数量的能吸收射频(RF)的材料来抑制无隔衬屏蔽室的主谐波。假如能建立一个均匀场，进行的辐射抗扰性测试就可得到承认。另方面，考虑到机器人的尺寸，在对机器人进行辐射抗扰性测试期间，要达到一个较好的均匀场，推荐使用屏蔽消波室。即使局部隔衬的屏蔽室没有消波室那么宽敞。图1给出了一个适合进行机器人EMC测试的屏蔽消波室的布局。除消波室之外，在机器入辐射抗扰性测试期间，一些邻近的屏蔽室通常用于放置与机器人相关的测试仪器和设备。另外，使用适当的天线(即多股的传输线)和采用适当的测试设备可改善电磁场的均匀性。图1屏

13、蔽i肖波室布局5.2 机器人运行条件机器人应当依照制造厂商的推荐进行正确安装(电气安装和机械安装)，并充分运行(启动和功能性试验)。在每个EMC测试前，非常重要的是了解机器人指定1/0状态的配置、它与外部设备的可能的连接以及有助于更好地识别机器人的任何信息。GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 这样，在EMC试验期间，在基本配置气意即最简单和具有重复性的配置)状况下，才能够对机器人进行评估。6 测试方法6.1 没有电磁骚扰的机器人特性进行路径重复性或姿态重复性测试应与GB;T12642中的规定一致，用以表征没有EMC骚扰的机器人特性。测试应在额定负载及最大速度下

14、进行。当机器人按照制造厂商的技术说明书运行时，这些测试结果可作为机器人的性能参考值。在EMC试验期间，可以通过比较这些在同样试验条件下获得的结果来评价EMC测试结果。6.2 机器人EMC测试-一-评价标准在EMC测试期间，机器人被设置在几种运行状态气以便在机器人受到电磁影响时，尽可能获得关于机器人性能的大量信息。测试至少应在表1给出的状态下进行。襄1操作状态说明1 控制系统打开，机器人臂电源关闭2 机器人臂电源打开.在自动方式下静止3 机器人臂电源打开，在路径控制下运行，在m教编程模式下返回一个编程点4 机器人臂电源打开，在路径控制下运行，在自动方式下返回一个编程点因此，在对机器人上述的每一种

15、运行状态下进行EMC拥试时，应检查机器人下列性能:a) 机器人动作检查，依照本标准6.1进行;b) 机器人控制检查，如:串行线、监视器和显示器、系统1;0、用户1;0等。在IEC标准中，有关抗扰性测试部分，给出了一些故障评价准则的定义。不过，这些准则可以用己制定的机器人制造厂商的规范代替。与IEC分类-致，并适合于机器人的测试评价准则在表2中给出。表2故障级别说明A 在规范限度内正常运行(元故障)B 暂时的、可接受的一个或几个功能的丧失(较小故障)C 暂时的功能或性能的下降或丧失，但被测试机器人能自行恢复(较大故障D 暂时的功能或性能的下降或丧失，需要操作者干预，至少需要关闭并重新启动机器人(

16、严重故障)E 功能或性能的下降或直久丧失，由于硬件和软件损坏，机器人不能恢复损坏)在执行每个EMC测试的过程中.在机器人每个操作状态下见表)，给出两个表中列出的可能故障的报告是非常有用的(表2列出了从最轻微到最严重的故障情况)。适用的表格实例见表B.1和表B.20鉴于以上两表，最终测试结果由在某一状态下偶然发现的最严重的故障决定。在EMC试验中及EMC试验后对机器人性能的检查中，机器人性能维护是构成一个成功试验的组成部分。这一程序是EMC测试结果评价强制要求的。机器人可能发生的主要故障如下z错误的位移(施加个过高或过低的速度，包括异常停止P执行未编程的路径;位置错误hGB/Z 19397-20

17、03/ISO/TR 11062 ,1994 通信错误;一一错误的机器人1/0状态;一一编程终端显示错误(但如果错误仅是闪烁并不导致终端的实际使用困难，则认为是可以接受的)。6.3 对机器人可能的EMC测试对机器人可能的EMC测试如下za) 静电放电抗扰性测试按照IEC60801-2，测试有关触点和空气静电骚扰。b) 辐射/传导电磁场抗扰性测试按照IEC61000-4-3测试在80MHz1 GHz频率范围(80%调幅，1kHz正弦波调制)的电磁场。对较低频率(小于等于9kHz)，首选传导抗扰性测试而不是辐射测试(见IEC60801-6)。c) 快速瞬态/脉冲电气抗扰性测试由于感性负载中断或者继电

18、器触点跳动而引起的、具有短的上升时间(5ns)、尖峰持续时间(50 ns)、低能量和高重复率的瞬态测试，参照IEC60801-4 , d) 浪涌抗扰性测试由开关转换现象或电网故障以及雷击引起的感应电压浪涌(1.2s/50阳)的测试，参照IEC61000-4-5 , e) 谐波抗扰性测试有关电网频率谐波的测试，参照GB/T17626. 1 (定义和兼容性级别见IEC61000-2-1 和IEC61000-2-2)。f) 波动抗扰性测试有关瞬态振荡(100kHz/O. 5s)的测试，参照GB/T17626. 1。该测试是对浪涌测试的补充。g) 阻尼振荡抗扰性试验有关0.1MHz和1MHz瞬态阻尼振

19、荡(这两种振荡的上升时间均为75ns)的测试，参照GB/T 17626.1 , 100 kHz阻尼振荡波测试是对浪涌测试的补充，它与波动测试相似，只不过上升时间较短。在要求不太严格时，波动测试可取代100kHz阻尼振荡测试。h) 高频感应连续波电压抗扰性试验有关频率范围从O.01 MHz1 MHz的高频感应电压测试，参照GB/T17626. 1, i) 电压瞬时跌落和短时中断抗扰性测试有关电源电压跌落和短时中断的抗扰性测试，参照GB/T17626. 1 (定义和兼容性级别见IEC 61000-2-1和IEC61000-2-2)。j) 传导发射测量在频率O.15 MHz30 MHz范围内测量，参

20、照GB4824和GB9254 , k) 辐射发射测量在频率30MHz1 GHz范围内测量，参照GB4824和GB9254 , 上述所有的传导抗扰性测试适用于机器人控制系统电力线路。另外，快速瞬态抗扰性测试能被用于输入/输出控制电路和信号线路。静电放电抗扰性测试仅适用于机器人工作空间外部。整个机器人，即包括控制系统的操作机，在电磁场抗扰性试验和辐射发射测量过程中一定要进行测试。在上述测试中，其中一些测试对机器人初步的EMC特性分析来说是必要的。在测试经验的基础上，下列EMC测试对机器人来说是必须的=静电放电抗扰性测试;GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 电快速瞬

21、态/脉冲抗扰性测试;一一电压瞬时跌落和短时中断抗扰性测试;一一电涌抗扰性测试a如果机器人能顺利通过这些测试，表明通过正确的性能维护，机器人能承受许多常见和危险的电磁骚扰.并且在正常工作期间发生故障的可能性大大减少。应与制造厂商协商确定进一步的EMC测试要求，制造商应考虑典型机器人应用条件和机器人预计要工作的电磁环境。对于上述电磁兼容性测试，附录A给出了更详细的资料。6.4 机器人电璐兼容性测试推荐等级电磁兼容性测试等级(严格等级)应基于电磁环境进行选择，机器人将在这个测试环境下进行指定的操作。在GB/T17624. 1中给出了电磁环境的定义(见3.2).并特别指出存在于某一给定场所的所有电磁现

22、象的总和.意指某一给定环境而不是所有环境。所以，如果-个装置在一个特定的环境中具有电磁兼容的属性，不能说明它在另外一个环境中将是电磁兼容的。在大多数情况下，电磁环境的属性并不是百分之百可以预知的，因为它们是由位置和时间决定的。这一点是非常重要的。因为在我们所考虑的所有影响因素中，至少需要识别出在环境内部的设备或装置产生的是何种电磁场和骚扰。只有通过这个核对之后，才可能确定机器人实际工作的电磁环境。因此，必需去搜集环境的数据和信息，但是如果数据不充分，就要进行实验研究，通常这个费用是相当高的。另外，电磁兼容性(见3.5)定义是指在电磁环境中，设备或系统能正常工作，且不对该环境中的任何事物造成不能

23、容忍的电磁骚扰的能力。这就意味着电磁兼容性不仅与设备、装置或系统有关，而且还包括生物。当我们在确定电磁场的辐射极限以得出EMC标准时，这一方面很重要。另一方面，已知的和已定义的环境特征能够作为机器人的设计根据，以抵抗实际环境中的骚扰，这些骚扰己包括在EMC中。同时也可防止机器人产生的骚扰影响周围的工作环境。除了环境条件之外，适当选择电磁兼容性测试的级别还取决于诸多因素，主要有:影响设备的骚扰类型g可靠性和性能要求;经济限制。这些因素是相关的，例如，高可靠性的要求通常是与经济条件相矛盾的。IEC 61000规定了一些电磁环境模型，是为了对所有工作在类似场所的设备应用同样的EMC标准，并且以电磁学

24、观点来提供识别环境所必需的数据。工业机器人的典型工作环境是轻工业或重工业环境，通常由位于工厂附近或内部的低压配电网的配电变压器供电。低压交流配电系统标称电压单相额定240V.或三相额定415V.标称频率50Hz或60 Hz。在重工业环境中的低压交流配电系统能达到1kV。依照IEC61000.对工业环境的主要干扰源是下列情形的一种或几种z工作中的工业、科学与医学(15M)装备，如电焊机;一一频繁转换大的感性或容性负载;一很强的电流和相关的磁场。除工业环境外，机器人甚至能王作在像高压变电站那样恶劣的电磁环境中。在这种情况下，必须掌握或测量由恶劣环境所产生的电磁骚扰电平，因为没有合适的参考模型可用来

25、描述所谓的特殊环境。GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062,1994 与环境等级相关的对于EMC测试等级，GB/T17626. 1指出z适用于测试机器人的EMC骚扰值，应在与测试等级3相关的典型工业环境中挑选;测试等级4仅用于特定条件g一特定等级x仅应用于将要工作在非常恶劣环境的机器人。如果确认机器人的工作环境优于工业环境模型的相应级别，则可以降低测试等级值。6.5 与机器人应用有关的推荐测试指标表3给出了主要的机器人应用和选择实用的EMC测试标准之间的相互关系。此外，依照适当的电磁环境模型，给出了每个电磁兼容性测试选择值的一些指标。襄3机器人应用搬运，加工，点焊装载，装配，

26、修边喷漆卸载检查抛光，切割GB/T 12642-2001中的章节7.2.2 7.2.2 7.2.2和8.8.3 8.3 EMC试验推荐等级值静电放电IkV. 接触放电6 6 6 6 空气放电8 8 8 8 电磁辐射场I(V/m)10 10 10 快速瞬态IkV，2 2 2 2 2 一一电源1 1 l 1 1 连续波和信号感应浪涌电压IkV24 24 24 24 24 谐波THD/%10 10 10 10 10 振荡波IkV2 2 2 2 2 阻尼振荡波IkV2 2 2 2 2 高频感应50 50 50 50 50 连续波电压IV电压Ims50 50 50 50 50 一一-瞬时跌落(-20%)

27、20 20 20 20 20 短时中断(-100%)弧焊8.3 6 8 10 2 1 24 10 2 2 50 50 20 胶粘密封8.3 6 8 10 2 1 24 10 2 2 50 50 20 。上面给出的试验的测试值等同于测试等级3级e切记检查相对湿度值和是否存在合成材料，如果有必要可增加测试等级。2) 当环境中存在一个中等的电磁辐射时，例如，当使用低功率(额定值小于lW)的便携式无线电收发射机时，但严格限制靠近机器人使用它们，则可以在3V/m电平值的场中进行测试(相当于测试级2级)。3) 在己公布的GB/T17626.1中，推荐测试等级为3级和4级之间。测试级别的选择主要取决于机器人

28、与户外环境间的关联形式。例如，如果户外环境没再足够的防护，室内工作的连接电缆与户外电缆一样，易受到由闪电产生的干扰电压的影响。如果己安装的机器人对来自闪电的干扰防护不够，建议使用测试等级4 (4 kV)。的己公布的试验级别适用于机器人上每相额定电流为16A的电气与电子部件。对于测试较高工作电流的机器人来说，应减少电源电压短时中断的持续时间(如10ms)。GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 表3包括的机器人应用的主要领域取自GB/T12642 -2001，它包括机器人性能评价的必要条件。对于一些典型的机器人应用，表3给出了具体选择机器人性能试验的准则。它指明了两

29、种机器人应用种类，即一一如果机器人应用中通常需要一种位姿到位姿的控制，则至少需要执行位姿重复性试验(见GB/T 12642 2001.7.2.2) , 一一如果机器人应用中通常需要一种连续路径的控制，贝tl至少需要执行重复性试验见GB/T 12642-2001.8.3), 该方法的优点是减少了机器人测试的工作量，而这些测试项目对确定机器人的各种专用性能是必须的。此外，该方法允许我们选择一种更好的机器人性能规范用于评估EMC测试效果。表3中推荐的EMC测试等级几乎全部等于3级，除非特别指明，表中给出的为峰值电压。表3是与主要机器人应用有关的EMC测试选择指南，并附以一些测试等级指标。表4是关于适

30、用于机器人的传导和辐射性发射测试。在选择测试等级时，针对机器人产生的电磁干扰，应考虑到机器人附近的装置或存在的生物是否受到保护。被选择的发射电平与GB4824指标一致。表4中列出的主要机器人应用是按四个相关范围分类的，即射频励磁弧，非电频励磁弧焊，点焊和其他。需要指出的是，表4中给出的一些值正在探讨之中，例如对两种形式的弧焊应用.TIG和MIG.尚须进一步的分析。进一步的实验验证将会对表3和表4进行更新。表4机器人应用射频非射频点焊其他D喷潦粘合励磁弧焊励磁弧焊密封GB/T 12642-2001中的章节8.3 8.3 7.2.2 7.2.2和8.38.3 8.3 EMC测试等级推荐值ISM的2

31、组传导发射A级限制太15M , 2组ISM，2组15M，1组ISM，2组15M , 2组严，正在研A级A级A级A级A级究中15M的2组辐射发射A级限制太15M，2组15M , 2组15M，1组15M , 2组15M , 2组严，正在研A级A级A级A级A级究中1) 其他是指用于搬运、装载、卸载、装配、检查、加工、修边、抛光、剪切的机器人。这些机器人归类在ISM1 组A级，除了一些确认的特殊应用被包括在ISM2组A级中，如GB48242001中附录A详细列表给出的.GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 附录A(规范性附录)对机器人执行电舷兼窑性(EMC)试验的建议在

32、本附录中，对6.3中的EMC试验进行讨论。另外，强制的试验要充分给予考虑，例如静电放电、快速瞬态、电压瞬时跌落和短时中断，以及电涌。A.1 关于静电放电的抗扰性试验静电放电(ESD)通过直接作用，或者通过感应搞合或辐射的间接作用，能影响机器人的运行或损害它的电子电路。ESD仅应用在机器人的一些点和表面，这些点和表面通常是操作者容易接近，或者是机器人工作空间的外部。另外，试验也可以在控制系统的连接器、串行口和1/0口上进行，假如它们在控制系统之外是易接近的。直接放电是在选定的试验点和地之间进行的单极放电。执行这一试验，至少有10次放电(阳极和阴极).在连续放电之间至少有1s的时间间隔。适用的放电

33、点可用每秒20次放电的探测进行选择.为了模拟机器人的周围物体间的放屯，可对地面或机器人周围的一块50cmX 50 cm的金属板(位于机器人10cm处)进行放电。图A.l和图A.2分别示出典型的ESD波形和发生器电路图。I峰值100% 图A.1静电放电发生器(ESD)输出电流的典型波形GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062 ,1 994 放电开关f 。放电回路06.5 kV) U 高压电源R 充电电阻C. 储能电容器R, 放电电阻(50 MO-l00 MO) 圄A.2披电发生器(ESD)简图A.2 关于电磁场抗扰性试验050 pF) (330 0) 电磁场是由射频发射机或其他任

34、何设备发射的连续辐射波的电磁能量产生的。即使机器人对手持接收机(步话机)辐射抗扰性是一个主要方面，其他电磁场干扰源也应给以考虑，例如同定发射台、无线电设备和发射机、车载电台和各种各样的工业电磁发射源或间歇源。为了获得可重复性的结果，试验应在一个适宜的场所进行(见5.1)。机器人性能测量系统的选择是一个关键点，测试系统的灵敏度也应给以校验。A.3 关于传导干扰的抗扰性试验除了绝缘强度和绝缘电阻试验之外，为安全目的应执行浪涌承受能力试验，而且应在机器人未上电、未进行其他任何抗扰性试验之前进行。建议进行低频和高频传导抗扰性试验，使用一个脉冲发生器和一个装有触发器的机器人性能测量系统来监控事件的同步发

35、生。在本条款中详细讨论了6.3中列出的传导抗扰性试验有快速瞬态、电压瞬时跌落和短时中断以及浪涌抗扰性试验，因为这些试验被认为是必须进行的。A.3.1 快速嗣态快速瞬态的重要特性是快速上升时间(5ns)、短时持续时间(50%脉冲持续时间是50ns)和低能量，但有高的重复率(5kHz或2.5kHz)。用短脉冲重复激发进行试验，见图A.3和A.4。10 GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062 ,1994 U 0.5 0.1 注llOO%固A.350 n负载上的单峰波形U 取在于试验电压电平撒盎脉冲重复率5.0/2.5kHzU 撒盘且在冲时间15ms激盎脉冲周期300ms图A.4快速

36、嗣态概要固试验发生器原理图如图A.5所示。试验电压应施加iJJ，一一电源线(共模方式下，在每一电源终端和最近的保护接地点或参考地面之间h一一控制线、信号线、通讯线(共模方式下，更适宜用电容性搞合钳)。11 GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062 ,1994 试验最小持续时间为1min。U U 高压电源R, 脉冲宽度整形电阻R, 充电电阻R. 阻抗匹配电阻c 储能电容器C 隔离直流电容器图A.5快速嗣态发生器A.3.2 电压麟时跌落和短时中断实验目的是为了检验机器人对电压瞬时跌落或短时中断的抗扰性。瞬时跌落或短时中断是由低压、中压和高压电网中的故障(短路或接地故障)或是开关快速

37、重复闭合故障引起的。机器人在额定电压下启动运行，然后受到电压瞬时跌落或中断的影响的情况参见图A.6。为了模拟某电网的条件，也可以考虑这种试验，用具有可变时间间隔的周期性的两个连续瞬时跌落或中断的方法来进行。机器人通常是一个三相设备，在这种情况下电压瞬时跌落可同时施加于三相，也可仅施加于一相或两裙。UN .U=30% 100% t 1 t1+ . t 1 t2 t 2+ . t 2 图A.6具有两个幌时跌落试验周期的示例A. 3. 3 浪涌自开关现象或电网故障或由雷击而引起的感应电压浪涌，可能会产生不同的影响，这取决于干扰源和机器人的相对阻抗(机器人阻抗高于干扰源阻抗意味着感生电压脉冲;反之，则

38、意味着感生电流脉冲)。因此，浪涌试验应有如下基本特点z对断路发生器是1.2/50阳的电压脉冲(见图A.7)。一一对短路发生器是8/20阳的电流脉冲。12 GBjZ 19397-2003jISOjTR 11062 ,1994 在断路时，试验发生器应能发送指定形式和强度的电压脉冲;在短路时，试验发生器应能发送指定形式和强度的电流脉冲。U 1. 0 。.1注，llOO% 圄A.7开路电压波形图A.8是这种混合电路的原理图。前沿时间ET1= 1. 67X T=1.2l!s:tO.36s 半值时间2T2= 50s士10sT = O. 72s土0.216std = 50s士10st，=ls土0.2s该试验

39、至少要在每个电极上测试5次，如有可能，要使得每次试验分别在主电压波形的不同位置上。两次浪涌之间的时间间隔取决于保护性恢复时间(内置式)(例如:重复率为每分钟一次)。A.4 传导和辐射发射测量法为了对机器人进行这些试验，需要确定机器人对应于最大传导或辐射发射的运行状态。U 高压电源R, 充电电阻c 储能电容器R, 脉冲宽度整形电阻Rm 阻抗匹配电阻L , 阻抗匹配电感固A.8混合波发生器13 GB/Z 19397-2003/ISO/TR 11062: 1994 附录B(资料性附录)对试验报告设计的建议表B.l和表B.2是为表达EMC测试结果所建议的格式。操作状态编码如下:l 控制系统接通，机器人

40、手臂电源断开。2 机器人手臂上电，在自动模式下停止。3 机器人手臂上电，在路径控制下运行，并在示教编程模式下返回到编程点。4 机器人手臂上电，在路径控制下运行，并在自动模式下返回到编程点。为判别故障的编码如下=A 无故障B 轻微故障C 较大故障D 严重故障E损坏表B.1依据6.1的设定标准进行的机器人运动校核机器人运动评价EMC试验:运行状态i 2 3 4 EMC试验，L 运行状态I 2 3 4 l._ )4 故障级别A 了B C D 不适用表B.2依据制造厂商说明书进行的机器人控制j校核(串行线、监视器和/或显示器、系统1/0、用户/0)机器人运动评价故障级别A B C D 不适用E E G

41、B/Z 19397-2003/ISO/TR 11062 ,1994 附录C(资料性附录)关于EMC导则(89/336/EEC)的一些说明在起草这篇技术报告期间，关于电磁兼容性的欧共体导则ECOirective (89/336/EEC)已经公布了。该技术报告认为应该及时地提供关于一些数据和指令的信息，这些数据和指令被包括在基本及一般标准(Basicand Generic Standards)和欧洲标准方案(EuropeanStandard Projects)中，而这两个文件是被设计用来满足欧共体导则要求的。欧洲委员会TC110 CENELEC正与国际技术委员会，特别是IEC，密切合作起草基本标准

42、。该标准是构成EMC应用规则基础的一些重要规则。基本标准并不适用于任何具体产品，在这些规则中也没有具体规定测试等级和接受准则。基本标准包含测试方法、测试使用仪器和为每个EMC干扰测试的基本试验配置。尤其是除了一些编辑上的修改和一些小的调整以外，一些基本标准类似于文件IEC60801和文件IEC61000 0 表C.l给出了按IEC和基本标准公布的EMC标准文献。基本EMC抗扰性试验浪涌抗扰性射频场感应的传导骚扰表C.1相关的抗扰性基本标准CENELEC pr ENV pr ENV 50142 pr ENV 50141 IEC 61000 IEC 61000-4-5 IEC 60801-6 辐射

43、、射频电磁场pr E!-IV 50140 IEC 610-4-2 到目前为止，TC110 CENELEC委员会还认为没有必要起草关于发射测量的基本标准。但CISPR 16除外，它包括测试方法和测试仪器的使用。除了基本标准以外，TC110 CENELEC委员会正准备公布通用标准即适用于每个产品的通用规则，这些产品通常运行在确定的环境下。通用标准给出了一套具体的EMC规则和系列实验，这些实验必须在同一环境下工作的产品上进行。尤其是有关抗扰性的通用欧洲标准包括了不同性能准则(判据)(A，B，C)，这些判据完全不同于6.2中报告的5个IEC准则(级别)，因为通用标准是适用于各种工作在同一环境下的不同设

44、备。准则(判据)A设备应按额定指标连续运行。当该设备按额定指标使用时，在指定运行等级下不得有任何性能降级或功能丧失。J等价于本技术报告中规定的评价准则(判据)。不太严格的准则(判据)B在测试后，设备应当按额定指标连续运行。然而，在测试期间，允许降级运行，但不允许实际运行状态或存储数据发生变化。勺，或准则(判据)C允许有暂时的功能丧失，只要功能丧失是可自恢复的，或能通过控制操作恢复的。J考虑在今后用于操作型工业机器人上。EN 50081-2和prEN 50082-2是针对工厂环境的通用标准参考文献。总之，这套将适用于欧共体产品的准则，类似于EMC国际标准。15 GB/Z 19397-2003/I

45、SO/TR 11062 ,1994 参考文献ISO 9283 ,1 990/ Amd. 1 ,1 991 操作型工业机器人性能规范及其测试方法补充件1，典型机器人应用的性能规范选择指南GB/T 16977 1997 工业机器人坐标系与运动命名原则(eqvISO 9787 , 1990) GB/T 126442001工业机器人特性表示(eqvISO 9946 ,1 999) GB 112911997工业机器人安全规范(eqvISO 10218 ,1 992) IEC 60801-1 ,1 984 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性第1部分g概述IEC 60801-2 ,1 991 工业过程测量和

46、控制设备的电磁兼容性第2部分静电放电的必要条件IEC 60801-4 ,1 988 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性第4部分2电气快速瞬态或激发脉冲的必要条件IEC 60801-6 电气和电子设备的电磁兼容性第6部分z对射频场感应的传导骚扰的抗扰性IEC 61000-2-1 ,1 990 电磁兼容性(EMC)第2部分z环境第1节:环境描述公共电源供给系统中低频传导骚扰与信号传输的电磁环境IEC 61000-2-2 ,1 990 电磁兼容性(EMC)第2部分:环境第2节z公共低压电源供给系统中低频传导骚扰与信号传输的兼容性级别IEC 61000-2-3 , 1992 电磁兼容性(EMC)第2部

47、分2环境第3节:环境描述辐射和与电网频率不相关的传导现象IEC 61000-4-2 ,1 999 电磁兼容性(EMC)第4部分g测试和测量技术第2节g静电放电、抗扰性试验IEC 61000-4-3 ,1 998 电磁兼容性(EMC)第4部分z测试和测量技术第3节辐射、射频、电磁场抗扰性试验16 IEC 61000-4-5 , 1995 电磁兼容性(EMC)第4部分g测试和测量技术第5节s浪涌抗扰性试验IEC CISPR 16-1 ,1993 元线电干扰和抗扰性测量仪器和方法的详细说明pr ENV 50140 ,1 993 电磁兼容性基本抗扰性标准辐射、射频电磁场抗扰性试验pr ENV 50141 , 1993 电磁兼容性基本抗扰性标准射频场感应的传导骚扰抗扰性试验pr ENV 50142，1993电磁兼容性基本抗扰性标准浪涌抗扰性抗扰性试验EN 50081-2 ,1 992 电磁兼容性通用发射标准第2部分z工业环境pr EN 50082-2 电磁的性能通用抗扰性标准第2部分z工业环境EC导则89/336/EEC1989年5月3日欧共体委员会对有关EMC成员国法令的概要1)将出版。