电梯电气系统的电磁兼容性研究

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1、电梯电气系统的电磁兼容性研究　　摘要：电梯作为日常机电产品，其运行需要借助不同的方式，如：电源传导发射、谐波发射、电磁波发射等，其会产生一定的电磁干扰，不仅会影响其他设备使用，严重情况下也会对其造成不同程度的损坏。本文介绍了电梯电气系统与电磁兼容的概况，重点阐述了电梯电气系统的电磁兼容性，旨在指导电梯企业发展。　　关键词：电梯；电气系统；电磁兼容性　　引言：随着社会经济的快速发展，电梯的使用范围不断扩展，特别是在高层建筑中电梯使用频率相对较高。经过数十年的努力，电梯行业迅猛发展，在实际生产与运行过程中人们最为关注的问题便是安全，借助先进的技术，大幅度提高了其可靠性。近几年，在绿色电梯

2、理念指导下，对电梯节能、环保等提出了更高的要求，但其仍存在电磁兼容性问题，因电磁感染影响了周围其他电器设备的正常运行，特别是数字化微机控制的运用，虽然提高了设备运行的机体化与自动化，但受外来电磁感染，降低了电梯安全性，严重时也会损坏其控制元件。为了解决上述问题，我国颁布了一系列规范，对其电磁兼容性提出了具体要求，但未能将其试验纳入到强制检测项目内，从而拉大了我国与发达国家电梯产品质量距离，降低了出口电梯企业效益。　　1电梯电气系统4　　根据实践可知，电梯主要有三种，分别为垂直电梯、自动扶梯与自动人行道，其均是借助电梯控制柜实现的，其中涉及的电机形式有两种，分别为三相同步电机与三相异步

3、电机，与前者相比，后者应用频率较高。电梯电气系统主要是利用控制柜，控制电梯电机的机电传动部分，具体包括电梯控制板、变频驱动主电路与电梯电机，其中第一部分的电压相对较低，其传导干扰影响较小，可忽略不计。因此，研究中主要侧重后两部分，并选用了三相异步电机。　　对于电梯电力拖动而言，其有四种类型，分别为直流拖动、单速或双速拖动、调压调速拖动及交流变频调速拖动。前两种发展时间较早，但其舒适度较差、准确度较低，逐渐被后者取代，但第三种也存在不足，主要表现为能耗过大，而最后一种弥补了其不足，并且彰显了优异的调速性能，因此，其应用日渐广泛与普遍[1]。　　电梯电气系统主要是由电气控制系统、变频驱动

4、系统及曳引系统构成的，其中变频驱动系统的电路结构为三相二级管整流桥环节、直流母线支撑电容环节与三相IGBT逆变桥环节。通常情况下，此系统安装在电梯机房，电梯控制柜内控制电路实现了对信息接收、数据管理及控制信号发出等，大部分电气系统均位于电梯控制柜内，其利用交流电，经主电路进行了变换、整流，获得直流电压，同时借助直流母线支撑电容，避免了因频繁启停而出现电压波动，再利用转波、逆变及电机特性，实现了调速、保证了运行。　　2电梯电气系统的电磁兼容性　　2.1电磁兼容4　　在不同规定中电磁兼容含义各异，经分析可知，它主要是指电梯和附件其他设备、系统等相互不受电磁影响，均可正常运行，其具体体现在

5、两方面，分别为电磁干扰度与电磁抗干扰度，前者包括传导干扰、辐射干扰，后者包括辐射抗扰度、传导抗扰度。　　传导干扰是指电梯电气设备出现的干扰发射频谱，其频带为150kHz～30MHz，它主要是利用电梯电气设备内部电磁干扰源而出现的，此时的骚扰电压经物理连接线路，从而引起了骚扰电流，同时对附件设备也造成了一定的危害。具体的试验包括两种，分别为传导连续骚扰电压与传导连续骚扰电流。　　根据传导干扰理论可知，其可以分为两部分，分别为共模干扰与差模干扰，实际干扰是由二者矢量叠加形成的，但二者传播机理各异，为了保证测试方法的统一性，实践中应利用LISN线路阻抗，以此保证网络的稳定性。　　2.2电梯

6、电气系统传导干扰　　通常情况下，干扰形成的因素主要有包括干扰源、传播路径与受扰设备。在干扰源方面，共模干扰的干扰传播路径为多个共地公共端PE，经相邻公共端间流经有共模干扰电流，此时的干扰电流回路为高频回路，在此情况下，IGBT开通或关断时，均会出现的较高的dV/dt，此时便是共模干扰电压；差模干扰的干扰传播路径受分布参数影响，高频电压分量经相间分布参数，形成了干扰电流回路[2]。4　　通过分析可知，传导干扰源主要是指电力电子功率器件处于开关状态下，使电压出现了斩波，从而形成了梯形脉冲群，其中含有的高次谐波成分具有一定的复杂性。共模干扰、差模干扰传播均是通过输入端与输出端相-地分布电容

7、、直流母线支撑电容组、电动机共模阻抗、金属散热器高频阻感等实现的。　　本文展开了电梯整体电磁兼容委托试验，重点聂荣为连续骚扰电压测试，首先应构建等效高频模型，借助电梯专用一体化变频器与三相异步电机展开研究，二者均具有一定的代表性，通过参数求取与对比验证显示，其结果具有较高的可信度，具体设计要求应根据GB/T24807展开，其结果为仿真波形和实测波形相一致，幅频波形受频率的影响，随着后者的增大，前者逐渐衰减，同时在起始频段及终止频段干扰幅值接近，但在中段频存