电动叉车电磁兼容性试验研究

郑颖龙

摘 要：工业车辆的CE认证对于电磁兼容性有严格的要求，对于叉车来说，必须要符合EN12895：2000的要求。文章以电动叉车为例，介绍如何根据EN12895：2000的要求进行电磁兼容性试验及如何简化试验过程节省费用；并对不符合电磁兼容性要求部分提出了相应的整改方案，为叉车电磁兼容性试验提供了一种较合理的参考方法。

关键词：电动叉车；电磁兼容性试验；光电信号转换；屏蔽

中图分类号：TM89 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）08-00100-02

随着各种电子设备在工业车辆运行领域内使用的增加，工业车辆的电磁兼容性也越来越引起大家的重视。对于工业车辆的电磁兼容性，不仅要求车辆对于外部电磁场及静电放电要有足够的抗扰度，还要求车辆本身产生的电磁辐射不能超过一定的要求。电动叉车电磁兼容性试验是验证电动叉车是否符合电磁兼容性要求的测试，通过该试验可以很好地检查电动叉车在电磁兼容性上是否存在不足之处，以便针对这些不足采取相应的措施进行改进，使叉车的电磁兼容性能更好地符合相关标准及法律法规的要求。

1 电动叉车电磁兼容性试验

工业车辆中叉车按照动力源主要分为电动叉车和内燃叉车，电动叉车涉及的电气设备要比内燃叉车多，所以电磁兼容方面需要注意的事项也就更多。本文就以电动叉车为例介绍如何进行电磁兼容性试验及如何采取相应的改进措施。

1.1 电磁兼容性试验前准备

通常来说，同一系列叉车都会有多种型号，试验时选取电磁兼容性最差的车型进行测试以覆盖整个系列。 以某系列电动叉车为例，该系列叉车包括了E16C，E16P，E20P三种车型，其中E16C电磁兼容性最差，所以我们选取E16C作为该系列的代表进行电磁兼容性试验。

确定好车型之后，还需要确定随车安装的电气设备。正常情况下，电动叉车进行电磁兼容性试验需要装配的电气设备主要有照明灯、雨刮、空调或者暖气、闪烁警示灯和其他工作灯等。需要特别测试的电气设备，也可一并安装到试验车上进行测试。

1.2 电磁兼容性试验-辐射发射

辐射发射试验需要测试天线水平和垂直两种情况下工业车辆左右两侧的辐射强度。测试需要针对四种情况进行，检查工业车辆在这四种情况下对外发射的电磁辐射是否超过标准的要求，具体如下：

①行驶电机为最大转速的60%～80%之间运行时；

②泵电机为最大转速的60%～80%之间运行时；

③转向电机以最大速度（脉冲控制的按照脉冲控制情况）持续运行时；

④辅助电气设备正常工作时（短时工作的电气设备，如喇叭等除外）。

为了节省时间和费用，可以采用组合方式，将四种情况同时进行测试。当然，四种情况一起测试实际上提高了对叉车电磁兼容性的要求。

仍以某系列的E16C电动叉车为例，辐射发射试验过程中的叉车准备及参数设置如下：

①测试时将叉车支起，驱动轮可以自由转动，叉车速度调整为10 km/h（60%的最大速度）。

②调节泵电机转速为1500转/min（60%的最大转速）。

③转向系统为液压驱动，无需进行测试。

④开通所有的电气设备（中式照明/旋转警示灯/暖气/雨刮）

测试过程中，难免会出现电磁辐射超标的情况；这时就需要根据实际情况采取相应的措施。一般来说，出现电磁辐射超标基本都是在低频段30～75 MHz之间，且辐射超标的正常都是驱动电机或者是油泵电机。针对这种情况，可以采取如下的几种措施进行改进：

①对电机电缆增加屏蔽线或者磁环；

②减小电机电缆的长度；

③加强护顶架和车架的金属连接。

该系列E16C车测试过程也出现了的电磁辐射超标的情况，我们采用第一和第三种方法进行改进。以天线水平时叉车右侧电磁辐射强度的变化为例，改进前后的结果，如图1（a）和图1（b）所示。

改进前，辐射值落在在临界线上，不符合标准要求。改进后的结果远低于标准线，完全符合标准。由此可见，我们采取的改进措施还是非常有效果的。

前面提到的三种整改方法，第一种最简单有效的，而且成本不会很高。第二种不适用于电缆走线和长度已经固定的情况。第三种需要在机械设计上进行改进，操作上有一定难度。具体采取哪种措施，需要根据实际情况进行分析并选择。

1.3 电磁兼容性试验-抗电磁辐射干扰性

工业车辆电磁兼容性试验除了验证辐射发射的强度是否符合标准要求之外，还需要验证工业车辆是否可以抵抗标准规定强度的外界电磁辐射。抗电磁辐射干扰性试验和辐射发射测试条件类似，只是天线的距离由辐射发射的10 m变为3 m，且测试的项目也比辐射发射多一项，具体如下：

①工业车辆处于准备运行但速度为0的情况下，行驶系统的抗电磁干扰性。

②工业车辆为10%～30%最大行驶速度情况下，行驶系统的抗电磁干扰性。

③电机驱动的的载荷装卸系统，在20%～40%最大电机转速情况下，装卸系统的抗电磁干扰性。

④电机驱动的转向系统，在20%～40%最大电机转速情况下，转向系统的抗电磁干扰性。

⑤其他辅助电气系统的抗电磁干扰性。

同辐射发射试验一样，为了节省时间和费用，也可以在组合的工况下测试工业车辆的抗电磁辐射干扰性。另外，为了减少不确定因素的影响，我们提高了场强强度，一般在场强为 36 V/M的情况下进行抗电磁辐射干扰性测试。这样就预留了足够的余量，保证叉车的抗电磁辐射干扰性一定可以满足标准的要求。

同样的以某系列的E16C电动叉车为例，进行抗电磁辐射干扰性试验时，我们将五种工况分成两个组合，一种是1、3、4、5四种工况同时进行，一种是2、3、4、5四种工况同时进行。为了更好地跟踪测试过程中车辆是否出现异常情况，我们制作了一套用于时时监测车辆信息的光电信号转换系统，如图2所示。通过该系统并配合叉车诊断软件，就可以很好的监测试验过程中车辆是否有异常。测试时的系统连接，如图3所示。

就E16C车的抗辐射干扰性测试来说，测试过程中并未出现异常的情况，该车可以符合标准要求。但在平常的测试中，难免会遇到车辆抗干扰性无法达到要求，出现异常的情况，比如速度出现波动且超出允许范围，个别继电器工作异常等。针对这些问题，一般可以采取如下的措施：

①对异常部件，增加抗干扰磁环。

②将易受干扰的电气部件放在金属箱体中。

④选用经过验证，抗干扰等级较高的电气部件。

第一种方法在平常的试验中经常用到，最简单有效。第二种方法需要考虑成本和空间的问题。第三种方法建议最好在设计初期就考虑。具体采用哪种方法，需要工程师根据实际情况来进行合理选择。

1.4 电磁兼容性试验—静电放电

静电放电测试属于抗扰度测试的一部分，测试内容包括接触放电和空气放电。接触放电主要是针对容易接触到的金属部件进行的放电测试，如电门开关、扶手和脚蹬等。空气放电主要是针对容易接触到的塑料和橡胶部件，如仪表盘、各种灯开关和操作手柄等。

仍以某系列的E16C车为例，按照标准要求，需要对叉车进行4 kV的接触放电和8 kV的空气放电测试。为了保留安全裕量，我们按照6 kV的要求来进行接触放电测试，空气放电保持 8 kV。测试是否通过的判断标准是测试过程中叉车是否有危险性的异常动作，是否产生了无法自动恢复的故障或者失效。如果有的话，则试验未通过。暂时性的功能失效，但在重新启动之后又恢复正常的，仍可以判断为符合要求。

2 结 语

电气部件的布置，线束的走向，大电流电缆的长度，护顶架和车架的连接等都会对整车的电磁兼容性产生重要的影响。电磁兼容性试验只是提供了一种验证的方法，对于车辆的电磁兼容，更重要的还是要在设计的初期就予以足够的重视。积累日常工作及试验中的经验，在设计过程中充分考虑电磁兼容的影响，合理布置电气部件和线束，这样才能更好地开发出符合电磁兼容性要求的工业车辆。

参考文献：

[1] GB/T 30031-2013，工业车辆 电磁兼容性[S].

[2] prEN 12895：2013 E Industrial Truck-Electromagnetic compatibility

[S].