如何解決電磁幹擾對電梯控製係統和變頻係統的影響
發布時間:2013-03-19 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】變頻電梯在客貨電梯中占有極其重要的地位,給人們的生活、gongzuodailaihenduofangbian。dandiantibianpinxianluhexitongkongzhixianludedianciganraojiweihaixingrenmenshangbulejie,benwenjiudianciganraoduidiantikongzhixitonghebianpinxitongdeyingxiang,jiruhejiejuejinxingfenxitantao。
由於變頻調速具有回路簡單、功率因素高、節省能源、起動平穩、調速範圍寬等優點,所以使變壓變頻電梯得到了快速發展。變頻電梯在客貨電梯中占有極其重要的地位,給人們的生活、工gong作zuo帶dai來lai很hen多duo方fang便bian。但dan電dian梯ti變bian頻pin線xian路lu和he係xi統tong控kong製zhi線xian路lu的de電dian磁ci幹gan擾rao及ji危wei害hai性xing人ren們men尚shang不bu了le解jie,電dian磁ci幹gan擾rao尚shang未wei得de到dao廣guang泛fan的de重zhong視shi,英ying阿e馬ma島dao之zhi戰zhan中zhong,英ying國guo謝xie非fei爾er德de號hao導dao彈dan驅qu逐zhu艦jian,由you於yu雷lei達da與yu通tong信xin網wang絡luo相xiang互hu幹gan擾rao,不bu能neng同tong時shi工gong作zuo,恰qia遇yu阿e根gen廷ting的de飛fei魚yu導dao彈dan來lai襲xi,造zao成cheng艦jian毀hui人ren亡wang的de慘can劇ju。
1993年美國西北航空公司1架飛機上,因乘客使用調頻收音機,使飛機導航係統故障,導航係統的指示發生偏離10度以上。差一點釀成重大悲劇。
在民兵Idaodanfeixingshiyanzhong,kongzhongyunxingshifashengbaozha。houjingfanfushiyanzhengshi,dantouhejueyuandantizhijianfashengjingdianfangdian,ganraomaichongpohuaijisuanjizhengchanggongzuo,fashengdaodanzhahuishigu。
從以上事故不難看出,電磁幹擾具有很大的危害性。國家在GB7588-2003《電梯製造與安裝安全規範》,首次提出電磁兼容性要符合EN12015和ENl2016zhongxiangguanyaoqiu,biaomianshangkanshiduidiancijianrongxingtichudeyaoqiu,shijishangjiushiduishebeidekangdianciganraonenglitichuxiangyingyaoqiu。benwenjiudianciganraoduidiantikongzhixitonghebianpinxitongdeyingxiang,jiruhejiejuejinxingfenxi。
電磁幹擾
何謂電磁幹擾?GJB/72—85《電磁幹擾和電磁兼容性名詞術語》中定義為“任何可能引起裝置、設備或係統性能降低,或者對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象,被稱為電磁幹擾”。因此,對電梯變頻係統及電梯控製係統在生產、設計、安裝質量要求,應具有較強的抗電磁幹擾能力和較小的電磁幹擾性。GB7588—2003《電梯製造與安裝安全規範》,首次提出電磁兼容性要符合EN12015和EN12016中相關要求,並對電梯的設計、製造、安裝中的電磁兼容性好壞、抗電磁幹擾強弱及電磁幹擾的大小,現標準要求更嚴,質量要求更高。
電磁幹擾的來源、分類及特點
電磁幹擾來源
電梯變頻器大多運行在電磁環境中.同時作為電力電子設備,它們內部由電子元器件、微處理芯片等組成,最容易受到外界的電磁幹擾;qicishidiantibianpinqizhongdeshurubufenchanshengdegaocixiebohediantibianpinqizhongnibiandianlushuchudianyachanshengdegaocixiebo,cileixiebohuishishurudedianyaboxinghedianliuboxingfashengjibianeryinfadianciganrao;輸入和輸出側的電壓、電流含有豐富的高次諧波,成為幹擾源,除對變頻器本身的幹擾外,對其它電子設備也存在較強的有害幹擾。

圖題:電梯變頻器
在(zai)電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)中(zhong),電(dian)梯(ti)變(bian)頻(pin)器(qi)作(zuo)為(wei)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)源(yuan),同(tong)時(shi)也(ye)是(shi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)接(jie)受(shou)體(ti),同(tong)樣(yang)也(ye)會(hui)受(shou)到(dao)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao),如(ru)常(chang)見(jian)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)主(zhu)要(yao)來(lai)源(yuan)於(yu)電(dian)梯(ti)製(zhi)動(dong)器(qi)線(xian)圈(quan)與(yu)磁(ci)芯(xin)吸(xi)合(he)或(huo)釋(shi)放(fang);接觸器、繼電器及電氣線路中電容、線圈工作過程中,控製電路及其它電路中產生的電磁幹擾。
電磁幹擾分類
電磁幹擾如按幹擾類型分類,常見的有脈衝幹擾和平滑幹擾;若按幹擾時間分類,又分為連續幹擾、間歇幹擾、瞬變幹擾等。在變頻電梯中最常見的電磁幹擾是脈衝幹擾、平滑幹擾、連續幹擾、瞬變幹擾。
脈衝幹擾——當電磁幹擾通過諧振回路時,在回路中產生衰減振蕩,其峰值比平均值大3~4倍以上,而幹擾振蕩在下一個幹擾脈衝到來之前早已消失,且互不交迭,具有這種電磁幹擾的為脈衝幹擾。
平滑幹擾——當電磁幹擾通過諧振回路時,所產生的衰減震蕩尚未消失。下一個幹擾脈衝信號已經到來,各幹擾脈衝交迭在一起,稱為平滑幹擾。
連續幹擾是指電磁幹擾長時間、持續不斷的產生幹擾;間歇幹擾是指電磁幹擾時間短,且斷斷續續的;瞬shun變bian幹gan擾rao是shi指zhi電dian磁ci幹gan擾rao時shi間jian較jiao短duan,但dan有you周zhou期qi性xing的de特te點dian。電dian磁ci連lian續xu幹gan擾rao和he瞬shun變bian幹gan擾rao在zai電dian梯ti變bian頻pin係xi統tong和he控kong製zhi係xi統tong比bi較jiao常chang見jian,其qi危wei害hai性xing也ye相xiang當dang大da。
電磁幹擾的形式及特點
受到電磁幹擾,常見的主要為直接幹擾和噪聲幹擾。直接幹擾是對一般電子線路、控製線路、變頻裝置的幹擾,主要影響電梯變頻器、控kong製zhi係xi統tong的de參can數shu和he穩wen定ding性xing,參can數shu的de改gai變bian和he穩wen定ding性xing變bian異yi,其qi危wei害hai性xing非fei常chang大da,往wang往wang會hui使shi電dian梯ti莫mo名ming其qi妙miao的de停ting梯ti及ji不bu明ming原yuan因yin的de故gu障zhang,給gei電dian梯ti運yun行xing安an全quan帶dai來lai嚴yan重zhong隱yin患huan。此ci類lei幹gan擾rao較jiao常chang見jian,主zhu要yao為wei電dian磁ci脈mai衝chong幹gan擾rao或huo瞬shun變bian幹gan擾rao。
有you人ren說shuo電dian磁ci幹gan擾rao的de產chan生sheng也ye就jiu是shi噪zao聲sheng的de產chan生sheng,此ci種zhong說shuo法fa非fei常chang現xian實shi,電dian磁ci幹gan擾rao除chu對dui變bian頻pin電dian梯ti的de變bian頻pin係xi統tong及ji控kong製zhi係xi統tong產chan生sheng直zhi接jie幹gan擾rao外wai,電dian磁ci幹gan擾rao也ye會hui產chan生sheng噪zao聲sheng幹gan擾rao。電dian梯ti運yun行xing中zhong電dian磁ci幹gan擾rao產chan生sheng的de噪zao聲sheng,是shi最zui常chang見jian而er且qie是shi最zui容rong易yi發fa現xian的de。通tong常chang電dian梯ti變bian頻pin器qi運yun行xing在zai一yi個ge可ke能neng存cun在zai著zhe較jiao高gao電dian磁ci幹gan擾rao的de電dian磁ci生sheng產chan環huan境jing中zhong,此ci時shi它ta即ji是shi噪zao聲sheng發fa射she源yuan,可ke能neng又you是shi噪zao聲sheng接jie受shou器qi。所suo以yi,變bian頻pin器qi和he其qi它ta電dian子zi設she備bei應ying具ju備bei較jiao強qiang的de抗kang幹gan擾rao能neng力li,才cai能neng保bao證zheng其qi主zhu要yao參can數shu不bu會hui改gai變bian,係xi統tong性xing能neng不bu會hui降jiang低di,保bao證zheng控kong製zhi係xi統tong的de安an全quan運yun行xing。電dian磁ci幹gan擾rao產chan生sheng的de噪zao聲sheng常chang見jian的de有you3種形式,即電磁噪聲、自然噪聲、無線電噪聲。在電梯檢驗中經常會發現,有些變頻電梯的控製櫃內,會出現一種連續不斷“吱…吱…”的高頻噪聲,其頻率一般在2000~6000 Hz之間或更高,這就是在電梯逆變電路中產生或控製電路中寄生電流產生的電磁幹擾噪聲。在逆變電源輸出線路中,電機電纜和電機內部存在一個無形的寄生電容,變頻器通過這個寄生電容產生一個高頻脈衝噪聲電流,此時變頻器成為一個噪聲源。
xiaochuganrao,xiaochuzaosheng,zhishiyizhonglixiang,muqianshangwufajueduixiaochu,zhinengtongguoyixiejishushouduan,shidianciganraojianxiao,dianciganraozaoshengjiangdi。congqianmianzaoshenglaiyuanfenxi,youyuyouxiezaoshengdianliuzhiyuanshibianpinqi,yinci,zhegezaoshengdianliuyidingyaoliuhuibianpinqi,fouzezaoshengdianliujianghuiyanzhongganraodiantidianyuandianluhekongzhidianlu。zhexieganraozhuyaoshimaichongganrao、連續幹擾,這類幹擾如不消除,其危害性非常大,電梯運行會出現上述不安全現象或故障。
在電梯檢驗工作中常會發現,大多數早期變頻拖動電梯,其電動機電源線未增設屏蔽套線,線路中噪聲電流無法通過屏蔽線和PE(接地保護下同)連接點有效返回,而誘發電磁幹擾噪聲。更有甚之,有部分變頻器連接線、輸出電源線都未加裝屏蔽線,電磁幹擾增大,也是電梯機房內電磁噪聲增加的主要原因。
電磁幹擾的消除方法及措施
電磁幹擾的消除方法
電梯控製係統及變頻器係統要求有較強的抗幹擾能力和較小的幹擾性,首先要了解電磁幹擾3個基本組成要素一電磁幹擾源、耦合途徑、敏感元件。在3個基本要素中,缺少任何1個要素都不會發生電磁幹擾,然而,在正常電磁生產環境中,任何1個要素都不可能會缺少,因為電梯變頻器、電子線路、控製線路的設計、製造、安裝均已定型,設備、產品的抗幹擾性和內在質量都已無法改變。如果要解決電磁幹擾問題,日常工作中僅能對電磁幹擾源、耦合途徑采取相應措施,降低或減少電磁幹擾。
抗電磁幹擾常用的技術方法有屏蔽、接地、濾波、搭線、隔離、合理布線等。通過對電磁幹擾源、耦合途徑采取上述技術措施,可有效減少或消除電磁幹擾。
在屏蔽技術中常用的有靜電屏蔽、交變電磁場屏蔽、低頻磁場屏蔽、高頻磁場屏蔽。在電梯設計、安裝中采用最多的是磁場屏蔽技術。
接地方法常用的有信號接地、設備接地、安全接地等。信號接地有多種,如懸浮接地(設備懸浮、電路懸浮接地)、單點接地(並聯單點接地、改進並聯接地)、混合接地(電源接地、信號接地)等。設備接地有單點接地、多點接地(設備多點接地、單元電路多點接地,射頻部分需要多點接地)。安全接地有設備安全保護接地、接零保護接地、防雷安全接地。在電梯安裝中,最常采用的是信號接地(單點、混合接地)、設備接地(單點、多點接地)、安全接地(設備安全保護接地、接零保護接地)。防雷接地在電梯安裝中一般多不采用,要求在房屋建設中考慮保護性防雷接地。
提ti高gao電dian磁ci兼jian容rong性xing常chang采cai取qu的de措cuo施shi,是shi空kong間jian分fen離li和he時shi間jian分fen隔ge。空kong間jian分fen離li是shi指zhi控kong製zhi空kong間jian輻fu射she幹gan擾rao的de最zui有you效xiao方fang法fa,加jia大da空kong間jian距ju離li,例li如ru電dian梯ti控kong製zhi櫃gui內nei的de控kong製zhi係xi統tong和he變bian頻pin係xi統tong進jin行xing分fen層ceng布bu置zhi,並bing在zai層ceng層ceng之zhi間jian加jia大da空kong間jian距ju離li。時shi間jian分fen隔ge是shi利li用yong有you用yong信xin號hao在zai幹gan擾rao信xin號hao停ting止zhi發fa射she時shi間jian內nei進jin行xing傳chuan輸shu(一般是不易采用其它方法控製時,可以采用此方法)的(de)技(ji)術(shu)措(cuo)施(shi),首(shou)先(xian)對(dui)有(you)用(yong)信(xin)號(hao)和(he)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)出(chu)現(xian)時(shi)間(jian)進(jin)行(xing)確(que)定(ding),然(ran)後(hou)采(cai)用(yong)時(shi)間(jian)回(hui)避(bi)控(kong)製(zhi),利(li)用(yong)有(you)用(yong)信(xin)號(hao)在(zai)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)停(ting)止(zhi)發(fa)射(she)時(shi)間(jian)內(nei)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸(shu),利(li)用(yong)時(shi)間(jian)差(cha)回(hui)避(bi)幹(gan)擾(rao)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)電(dian)梯(ti)變(bian)頻(pin)係(xi)統(tong)和(he)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)一(yi)般(ban)不(bu)用(yong)。
消除電磁幹擾常采用的措施
(1)利(li)用(yong)屏(ping)蔽(bi)技(ji)術(shu)減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。為(wei)有(you)效(xiao)的(de)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)波(bo)的(de)輻(fu)射(she)和(he)傳(chuan)導(dao)及(ji)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)引(yin)發(fa)的(de)噪(zao)聲(sheng)電(dian)流(liu),在(zai)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)梯(ti)電(dian)動(dong)機(ji)電(dian)纜(lan)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan),屏(ping)蔽(bi)層(ceng)的(de)電(dian)導(dao)至(zhi)少(shao)為(wei)每(mei)相(xiang)導(dao)線(xian)芯(xin)的(de)電(dian)導(dao)線(xian)的(de)1/10,且屏蔽層應可靠接地。
控製電纜最好使用屏蔽電纜;模擬信號的傳輸線應使用雙屏蔽的雙絞線;不同的模擬信號線應該獨立走線,有各自的屏蔽層。以減少線間的耦合,不要把不同的模擬信號置於同一公共返回線內;低壓數字信號線最好使用雙屏蔽的雙絞線,也可以使用單屏蔽的雙絞線。模擬信號和數字信號的傳輸電纜,應該分別屏蔽和走線。
(2)利用接地技術消除電磁幹擾。要確保電梯控製櫃中的所有設備接地良好,應使用短而粗的接地線.連接到電源進線接地點(PE)huojiedimupaishang。tebiezhongyaodeshi,lianjiedaobianpinqiderenhedianzikongzhishebeidouyaoyuqigongdi,gongdishiyeyingshiyongduanhecudedaoxian。tongshidianjidianlandedixianyingzhijiejiedihuolianjiedaobianpinqidejiediduanzi(PE)。上述接地電阻值應符合相關標準要求。
(3)利(li)用(yong)布(bu)線(xian)技(ji)術(shu)改(gai)善(shan)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。電(dian)動(dong)機(ji)電(dian)纜(lan)應(ying)獨(du)立(li)於(yu)其(qi)它(ta)電(dian)纜(lan)走(zou)線(xian),同(tong)時(shi)應(ying)避(bi)免(mian)電(dian)機(ji)電(dian)纜(lan)與(yu)其(qi)它(ta)電(dian)纜(lan)長(chang)距(ju)離(li)平(ping)行(xing)走(zou)線(xian),以(yi)減(jian)少(shao)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)快(kuai)速(su)變(bian)化(hua)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao);如果控製電纜和電源電纜交叉時,應盡可能使它們按90°角交叉,同時必須用合適的線夾將電機電纜和控製電纜的屏蔽層固定到安裝板上。
(4)liyonglvbojishujiangdidianciganrao。liyongjinxiandiankangqiyongyujiangdiyoubianpinqichanshengdexiebo,tongshiyekeyongyuzengjiadianyuanzukang,bingbangzhuxishoufujinshebeitourugongzuoshichanshengdelangyongdianyahezhudianyuandejianfengdianya。jinxiandiankangqichuanjiezaidianyuanhebianpinqigonglvshuruduanzhijian。dangduizhudianyuandianwangdeqingkuangbulejieshi,zuihaojiajinxiandiankangqi。zaishangshudianluzhonghaikeyishiyongditongpinlvboqi(FIR下同),FIR濾波器應串接在進線電抗器和變頻器之間。對噪聲敏感的環境中運行的電梯變頻器,采用FIR濾波器可以有效減小來自變頻器傳導中的輻射幹擾。
通過前麵敘述,提高對電磁幹擾的認識,了解電磁幹擾的危害性,有利於變頻調速電梯的安全運行,采用電纜線屏蔽、可靠接地、低通濾頻器及變頻器高頻脈衝噪聲電流回流及合理布線等技術措施和手段,對解決早期變頻調速電梯因設計、製造、安裝不規範,和近期利用變頻拖動技術改造舊電梯中的電磁幹擾問題,是目前較為普遍的做法。對變頻調速電梯在設計、製造、安裝過程中的電磁兼容性、抗電磁幹擾能力及降低電磁幹擾的過程控製,應作為電梯係統設計中綜合考慮的一部分,使變頻調速電梯產品符合GB7588-2003標biao準zhun要yao求qiu,是shi確que保bao後hou期qi電dian梯ti安an全quan運yun行xing的de有you效xiao辦ban法fa。電dian磁ci兼jian容rong性xing提ti高gao,電dian磁ci幹gan擾rao降jiang低di,抗kang電dian磁ci幹gan擾rao能neng力li增zeng強qiang,電dian梯ti故gu障zhang率lv減jian少shao,才cai能neng進jin一yi步bu使shi電dian梯ti安an全quan平ping穩wen運yun行xing。
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