引言

隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的持續(xù)提升，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于汽車制造、3C電子、金屬加工、物流搬運(yùn)、焊接噴涂等多個(gè)場(chǎng)景。工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行過程中，通常伴隨伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻裝置、控制系統(tǒng)及大功率執(zhí)行單元的頻繁啟停，這類負(fù)載特性容易對(duì)公共電網(wǎng)或廠區(qū)配電系統(tǒng)產(chǎn)生電壓波動(dòng)與閃爍影響。

電壓波動(dòng)和閃爍不僅會(huì)影響供電質(zhì)量，還可能導(dǎo)致周邊設(shè)備誤動(dòng)作、照明不穩(wěn)定、控制系統(tǒng)異常，進(jìn)而影響生產(chǎn)連續(xù)性與產(chǎn)品質(zhì)量。因此，開展工業(yè)機(jī)器人電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)，對(duì)于評(píng)估產(chǎn)品電磁兼容性能、驗(yàn)證并網(wǎng)適應(yīng)能力、滿足市場(chǎng)準(zhǔn)入及項(xiàng)目驗(yàn)收要求具有重要意義。

檢測(cè)對(duì)象

工業(yè)機(jī)器人電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)主要適用于以下對(duì)象：

1. 工業(yè)機(jī)器人整機(jī)設(shè)備，包括多關(guān)節(jié)機(jī)器人、SCARA機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人等。

2. 機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)備，包括機(jī)器人本體、控制柜、示教器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及配套執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的完整系統(tǒng)。

3. 含周期性沖擊負(fù)載或快速動(dòng)態(tài)功率變化的機(jī)器人工作單元，例如焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、碼垛機(jī)器人等。

4. 出口認(rèn)證、招投標(biāo)驗(yàn)收、型式試驗(yàn)、研發(fā)摸底及質(zhì)量控制階段需開展電能質(zhì)量或電磁兼容測(cè)試的相關(guān)產(chǎn)品。

測(cè)試項(xiàng)目

工業(yè)機(jī)器人電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)通常圍繞設(shè)備在正常工作狀態(tài)下對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生的擾動(dòng)進(jìn)行評(píng)估，常見測(cè)試項(xiàng)目如下：

1. 電壓變化評(píng)估

檢測(cè)設(shè)備在啟動(dòng)、待機(jī)、運(yùn)行、制動(dòng)、循環(huán)動(dòng)作等工況下引起的電壓變化幅度，分析其對(duì)供電電壓穩(wěn)定性的影響。

2. 相對(duì)穩(wěn)態(tài)電壓變化值測(cè)定

對(duì)工業(yè)機(jī)器人在穩(wěn)定運(yùn)行階段造成的相對(duì)穩(wěn)態(tài)電壓變化進(jìn)行測(cè)量，用于判斷其持續(xù)性電壓擾動(dòng)水平。

3. 大相對(duì)電壓變化值測(cè)定

記錄設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的大電壓變化值，評(píng)估其瞬時(shí)擾動(dòng)能力。

4. 閃爍指標(biāo)測(cè)試

包括短時(shí)閃爍值Pst和長(zhǎng)時(shí)閃爍值Plt等參數(shù)測(cè)量，用于判斷設(shè)備運(yùn)行是否會(huì)引發(fā)人眼可感知的照明閃爍現(xiàn)象。

5. 電壓變化持續(xù)時(shí)間測(cè)定

分析機(jī)器人動(dòng)作過程中電壓擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間，輔助判斷其對(duì)配電系統(tǒng)及相鄰設(shè)備的影響程度。

6. 典型工況測(cè)試

根據(jù)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品特點(diǎn)，選擇易引起電壓波動(dòng)和閃爍的工作模式進(jìn)行測(cè)試，例如加減速運(yùn)行、大負(fù)載搬運(yùn)、連續(xù)循環(huán)動(dòng)作、焊接脈沖輸出等工況。

標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

工業(yè)機(jī)器人電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)通常依據(jù)電磁兼容及電能質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展，常見標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于：

1. GB/T 17625.2

《電磁兼容 限值 對(duì)每相額定電流不大于16A的設(shè)備在公用低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓變化、電壓波動(dòng)和閃爍的限制》

2. IEC 61000-3-3

Electromagnetic compatibility (EMC) - Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with rated current ≤16A per phase and not subject to conditional connection

3. GB/T 17625.7

《電磁兼容 限值 對(duì)每相額定電流大于16A且小于等于75A設(shè)備在公用低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍的限制》

4. IEC 61000-3-11

Electromagnetic compatibility (EMC) - Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems - Equipment with rated current ≤75A and subject to conditional connection

5. GB/T 12642

《工業(yè)機(jī)器人 性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法》

在機(jī)器人整體性能評(píng)價(jià)過程中，可結(jié)合具體供電特性和電磁兼容要求進(jìn)行測(cè)試方案制定。

6. 其他適用標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范

根據(jù)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品類型、額定電流、使用場(chǎng)景、出口目的國(guó)及客戶要求，還可能涉及企業(yè)技術(shù)協(xié)議、項(xiàng)目驗(yàn)收規(guī)范及相關(guān)EMC配套標(biāo)準(zhǔn)。

檢測(cè)流程簡(jiǎn)述

為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性，工業(yè)機(jī)器人電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)通常按照規(guī)范流程實(shí)施：

1. 樣品信息確認(rèn)

核對(duì)設(shè)備型號(hào)、額定電壓、額定電流、相數(shù)、功率配置、運(yùn)行模式及測(cè)試邊界條件。

2. 測(cè)試方案制定

結(jié)合機(jī)器人結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與使用工況，確定供電方式、連接模式、負(fù)載條件及不利測(cè)試狀態(tài)。

3. 測(cè)試系統(tǒng)搭建

按照標(biāo)準(zhǔn)要求配置參考阻抗、閃爍測(cè)試儀、電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備及輔助負(fù)載裝置。

4. 運(yùn)行工況執(zhí)行

在待機(jī)、啟動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行、負(fù)載變化、制動(dòng)停機(jī)等典型狀態(tài)下開展測(cè)試，采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

5. 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果判定

對(duì)電壓變化值、Pst、Plt及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，并依據(jù)適用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行符合性判斷。

6. 報(bào)告出具

形成規(guī)范檢測(cè)報(bào)告，為企業(yè)研發(fā)整改、認(rèn)證申請(qǐng)、市場(chǎng)準(zhǔn)入及項(xiàng)目驗(yàn)收提供技術(shù)依據(jù)。

檢測(cè)意義

開展工業(yè)機(jī)器人電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)，能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來以下價(jià)值：

1. 識(shí)別產(chǎn)品對(duì)供電系統(tǒng)造成的擾動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，提升系統(tǒng)兼容性。

2. 為產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐，尤其是伺服驅(qū)動(dòng)、啟動(dòng)控制、濾波及能量管理策略優(yōu)化。

3. 滿足國(guó)內(nèi)外電磁兼容法規(guī)及認(rèn)證要求，降低市場(chǎng)準(zhǔn)入風(fēng)險(xiǎn)。

4. 提高項(xiàng)目交付質(zhì)量，避免因電能質(zhì)量問題引發(fā)客戶投訴或現(xiàn)場(chǎng)整改。

5. 為招投標(biāo)、入網(wǎng)評(píng)估、第三方驗(yàn)收及質(zhì)量監(jiān)督提供有效依據(jù)。

結(jié)論與建議

工業(yè)機(jī)器人作為典型的動(dòng)態(tài)電氣負(fù)載設(shè)備，其運(yùn)行過程中可能引起不同程度的電壓波動(dòng)和閃爍問題。通過開展檢測(cè)，可以有效評(píng)估設(shè)備對(duì)公用低壓供電系統(tǒng)或廠區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)的影響，判斷其是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

建議企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)和定型階段盡早開展電壓波動(dòng)和閃爍摸底測(cè)試，重點(diǎn)關(guān)注大功率啟停、快速加減速、周期性負(fù)載變化等典型工況。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品額定電流范圍，合理選擇對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，必要時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)控制策略、輸入側(cè)濾波設(shè)計(jì)、功率分配方案及軟啟動(dòng)控制進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于出口或重點(diǎn)項(xiàng)目應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品，建議委托具備相關(guān)能力的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試，以提升產(chǎn)品合規(guī)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

如需了解工業(yè)機(jī)器人電壓波動(dòng)和閃爍檢測(cè)的適用標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試周期、送樣要求及報(bào)告辦理流程，建議結(jié)合具體產(chǎn)品參數(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行進(jìn)一步技術(shù)咨詢。