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变频电梯电磁干扰来源及分类

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发表于 2020-9-6 10:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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电磁干扰具有很大的危害性。国家在GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》,首次提出电磁兼容性要符合EN12015和ENl2016中相关要求,表面上看是对电磁兼容性提出的要求,实际上就是对设备的抗电磁干扰能力提出相应要求。本文就电磁干扰对电梯控制系统和变频系统的影响,及如何解决进行分析探讨。
1 电磁干扰
何谓电磁干扰?GJB/72—85《电磁干扰和电磁兼容性名词术语》中定义为“任何可能引起装置、设备或系统性能降低,或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象,被称为电磁干扰”。因此,对电梯变频系统及电梯控制系统在生产、设计、安装质量要求,应具有较强的抗电磁干扰能力和较小的电磁干扰性。GB7588—2003《电梯制造与安装安全规范》,首次提出电磁兼容性要符合EN12015和EN12016中相关要求,并对电梯的设计、制造、安装中的电磁兼容性好坏、抗电磁干扰强弱及电磁干扰的大小,现标准要求更严,质量要求更高。
2 电磁干扰的来源、分类及特点
2.1电磁干扰来源
电梯变频器大多运行在电磁环境中.同时作为电力电子设备,它们内部由电子元器件、微处理芯片等组成,最容易受到外界的电磁干扰;其次是电梯变频器中的输入部分产生的高次谐波和电梯变频器中逆变电路输出电压产生的高次谐波,此类谐波会使输入的电压波形和电流波形发生畸变而引发电磁干扰;输入和输出侧的电压、电流含有丰富的高次谐波,成为干扰源,除对变频器本身的干扰外,对其它电子设备也存在较强的有害干扰。
在电子线路中,电梯变频器作为电磁干扰源,同时也是电磁干扰的接受体,同样也会受到其他电子设备产生的电磁干扰,如常见的电磁干扰主要来源于电梯制动器线圈与磁芯吸合或释放;接触器、继电器及电气线路中电容、线圈工作过程中,控制电路及其它电路中产生的电磁干扰。
2.2电磁干扰分类
电磁干扰如按干扰类型分类,常见的有脉冲干扰和平滑干扰;若按干扰时间分类,又分为连续干扰、间歇干扰、瞬变干扰等。在变频电梯中最常见的电磁干扰是脉冲干扰、平滑干扰、连续干扰、瞬变干扰。
脉冲干扰——当电磁干扰通过谐振回路时,在回路中产生衰减振荡,其峰值比平均值大3~4倍以上,而干扰振荡在下一个干扰脉冲到来之前早已消失,且互不交迭,具有这种电磁干扰的为脉冲干扰。

平滑干扰——当电磁干扰通过谐振回路时,所产生的衰减震荡尚未消失。下一个干扰脉冲信号已经到来,各干扰脉冲交迭在一起,称为平滑干扰。
连续干扰是指电磁干扰长时间、持续不断的产生干扰;间歇干扰是指电磁干扰时间短,且断断续续的;瞬变干扰是指电磁干扰时间较短,但有周期性的特点。电磁连续干扰和瞬变干扰在电梯变频系统和控制系统比较常见,其危害性也相当大。
2.3电磁干扰的形式及特点
受到电磁干扰,常见的主要为直接干扰和噪声干扰。直接干扰是对一般电子线路、控制线路、变频装置的干扰,主要影响电梯变频器、控制系统的参数和稳定性,参数的改变和稳定性变异,其危害性非常大,往往会使电梯莫名其妙的停梯及不明原因的故障,给电梯运行安全带来严重隐患。此类干扰较常见,主要为电磁脉冲干扰或瞬变干扰。
有人说电磁干扰的产生也就是噪声的产生,此种说法非常现实,电磁干扰除对变频电梯的变频系统及控制系统产生直接干扰外,电磁干扰也会产生噪声干扰。电梯运行中电磁干扰产生的噪声,是最常见而且是最容易发现的。通常电梯变频器运行在一个可能存在着较高电磁干扰的电磁生产环境中,此时它即是噪声发射源,可能又是噪声接受器。所以,变频器和其它电子设备应具备较强的抗干扰能力,才能保证其主要参数不会改变,系统性能不会降低,保证控制系统的安全运行。电磁干扰产生的噪声常见的有3种形式,即电磁噪声、自然噪声、无线电噪声。在电梯检验中经常会发现,有些变频电梯的控制柜内,会出现一种连续不断“吱…吱…”的高频噪声,其频率一般在2000~6000 Hz之间或更高,这就是在电梯逆变电路中产生或控制电路中寄生电流产生的电磁干扰噪声。在逆变电源输出线路中,电机电缆和电机内部存在一个无形的寄生电容,变频器通过这个寄生电容产生一个高频脉冲噪声电流,此时变频器成为一个噪声源。
消除干扰,消除噪声,只是一种理想,目前尚无法绝对消除,只能通过一些技术手段,使电磁干扰减小,电磁干扰噪声降低。从前面噪声来源分析,由于有些噪声电流之源是变频器,因此,这个噪声电流一定要流回变频器,否则噪声电流将会严重干扰电梯电源电路和控制电路。这些干扰主要是脉冲干扰、连续干扰,这类干扰如不消除,其危害性非常大,电梯运行会出现上述不安全现象或故障。
在电梯检验工作中常会发现,大多数早期变频拖动电梯,其电动机电源线未增设屏蔽套线,线路中噪声电流无法通过屏蔽线和PE(接地保护下同)连接点有效返回,而诱发电磁干扰噪声。更有甚之,有部分变频器连接线、输出电源线都未加装屏蔽线,电磁干扰增大,也是电梯机房内电磁噪声增加的主要原因。
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