電梯之電氣系統的電磁兼容性研究探討

 在電梯控制柜和門(mén)系統中存在大量的電子電器元件，這些設備中特別是變頻器、開(kāi)關(guān)電源會(huì )產(chǎn)生大量的諧波和電磁輻射，這樣就會(huì )影響到電梯控制系統的正常運行。產(chǎn)生的電磁干擾一方面會(huì )污染電網(wǎng)影響空間環(huán)境，另一方面也會(huì )導致電梯出現運行故障，甚至是造成**事故。所以對電梯電氣系統的電磁兼容性進(jìn)行有效的研究已經(jīng)得到相關(guān)部門(mén)的重視，相關(guān)的標準也進(jìn)行了陸續的發(fā)布。本文將從電梯電氣系統電磁兼容性的測試出發(fā)，結合相關(guān)的理論對電梯電磁兼容設計的方法及原則進(jìn)行探討，為電梯電氣系統的電磁兼容性設計及測試提供一些參考意見(jiàn)。

        電梯是一種機電產(chǎn)品，與普通的電器產(chǎn)品一樣，在正常工作的時(shí)候通過(guò)電流的傳導發(fā)射、諧波發(fā)射以及電磁波發(fā)射的方式對附近的電器設備產(chǎn)生一定的干擾。而電梯在運行的過(guò)程當中會(huì )使用大量的電流，特別是在大部分電梯采用了變頻控制系統，變頻器、電動(dòng)機等通過(guò)電磁波發(fā)射、電源諧波發(fā)射的干擾信號比較強，對周?chē)娖髟a(chǎn)生的影響會(huì )比較大。
        
1 電磁兼容定義
        電磁兼容的定義是，設備或者是系統在工作環(huán)境中能夠正常的運行，并且不會(huì )對周?chē)沫h(huán)境產(chǎn)生或允許電磁干擾的能力。
        （1）主要指的是電磁干擾的強度，系統或者是設備的電子電器，產(chǎn)品在正常運行過(guò)程當中，會(huì )產(chǎn)生不超過(guò)規定值的電磁干擾。
        （2）主要指的是電磁抗干擾的強度，設備或者是系統在能夠抵抗工作環(huán)境或者是同一電氣環(huán)境下其他電子電器產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾，能夠有效的保證電子電器產(chǎn)品的正常運行，并且留有一定的**余量。
        
2 電梯電磁兼容相關(guān)標準、規范
        隨著(zhù)電子科技技術(shù)的不斷發(fā)展，其在電梯動(dòng)力裝置中得到了廣泛的應用，比如可以控制的硅直流拖動(dòng)系統、交流調壓拖動(dòng)系統、交流變頻拖動(dòng)系統等，其，在有效地完成電能形式的轉換、功率傳送的同時(shí)，還可以有效的防止非正弦波的產(chǎn)生，主要是通過(guò)使用電源線(xiàn)或者是電磁輻射的形式進(jìn)行傳播，這樣就會(huì )造成電網(wǎng)電壓不出現畸形，還會(huì )對附近的電器電子產(chǎn)品產(chǎn)生一定的干擾?，F代的電梯電氣系統普遍應用了計算機控制和微電子技術(shù)，同傳統的機電控制系統相比更容易受到電磁的干擾。所以限制電子電氣設備通過(guò)電源或者是電磁輻射的干擾以及提升自身防御外界電磁干擾的能力已經(jīng)成為電梯產(chǎn)品中一項非常重要的要求。
        電梯在制造與安裝的過(guò)程當中，相關(guān)的規范首先提出了“電磁兼容性應符合EN12015和EN12016的要求?！彪m然這只是推存性的要求，但是這也說(shuō)明了電梯相關(guān)部門(mén)已經(jīng)開(kāi)始重視電梯電磁兼容性的研究，另一方面還可以看出國標的發(fā)展趨勢。此外在《電磁兼容性型式試驗細則》（征求意見(jiàn)稿）中也詳細規定了電梯自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道電磁兼容性實(shí)驗的實(shí)驗場(chǎng)地與環(huán)境，相關(guān)樣品的要求，相關(guān)型號覆蓋說(shuō)明，測試項目，兼容性測試方法，標準評價(jià)等。而在《GB/T 24808-2009電磁兼容電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的產(chǎn)品系列標準抗擾度》和《GB/T 24807-2009電磁兼容電梯、自動(dòng)扶梯和人行道的產(chǎn)品系列標準發(fā)射》中也對電梯電磁兼容性的測試提出了推薦性的規定要求，在此不再贅述。
       
 3 電梯電磁兼容解決對策
        3.1 設計開(kāi)發(fā)采取措施
        在對電梯電氣控制系統進(jìn)行設計的時(shí)候，應該加強對電梯電磁兼容性的考慮，任何一個(gè)設計工作人員都應該加強對電氣控制系統、子系統與周?chē)h(huán)境之間的產(chǎn)生的電磁干擾，根據實(shí)際的情況采用合理的方式進(jìn)行防御，這樣可以有效地減少電梯電氣系統電磁輻射干擾的發(fā)射。從實(shí)際情況上看，有80%的電磁干擾必須在電梯電氣控制系統設計與開(kāi)發(fā)的過(guò)程中進(jìn)行解決，不然等到電氣控制系統建設完成之后，還需要花費更多的精力去解決電磁干擾的問(wèn)題。在對電梯電氣控制系統進(jìn)行設計的時(shí)候，系統的布置是非常重要的，所以，電力線(xiàn)路的布置會(huì )影響到電梯電氣控制系統的兼容性。在電梯電氣控制系統中，變頻器是主要的干擾來(lái)源，其整流橋對電網(wǎng)來(lái)講是非線(xiàn)性的負載，它所產(chǎn)生的諧波會(huì )對同一個(gè)電網(wǎng)中的其他電子產(chǎn)品產(chǎn)生一定的諧波干擾，影響電梯電氣控制系統的正常運行。
        電梯變頻器使用的是脈寬調制技術(shù)，并且使用了絕緣柵雙極型晶體管，這樣的晶體管在工作的過(guò)程當中會(huì )產(chǎn)生高次諧波群，這樣就會(huì )導致電磁干擾的問(wèn)題加重。當外召串行通訊線(xiàn)路從變頻器輸入輸出干線(xiàn)的時(shí)候，會(huì )出現信號失真的情況，這樣就會(huì )導致外召無(wú)法正常使用。所以在對電器電路線(xiàn)路進(jìn)行布置的時(shí)候，應該將通信線(xiàn)路遠離干線(xiàn)，使這兩者之間存在一定的距離，這樣可以有效的保證通信信號不失真。主控制板屬于集成電路板，在電梯電氣控制系統當中，主控制板屬于低壓敏感器件，很容易受到電磁的干擾。在對控制系統進(jìn)行布置的時(shí)候，應該加強對主控制板的考慮，使其盡量遠離變頻器，減少或者是避免變頻器產(chǎn)生的高次諧波群影響到主控制板上電器元件的運行情況。
        3.2 有效的屏蔽
        屏蔽主要指的是對兩個(gè)空間區域內進(jìn)行金屬的隔離，有效的控制，電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁波由一個(gè)區域影響到另外一個(gè)區域。屏蔽體主要來(lái)自外部的干擾電磁波與內部電磁波都起著(zhù)吸收能量、反射能量的作用，電梯在控制柜設計的時(shí)候經(jīng)常會(huì )使用分體式設計方式，將干擾源（變頻器）與敏感電氣部件分開(kāi)進(jìn)行設置，這樣可以達到防御電磁干擾的情況，使用一體式的設計方式也經(jīng)常會(huì )使用金屬隔板的方式將各個(gè)部件進(jìn)行分開(kāi)，但是，屏蔽并不能起到良好的作用，屏蔽層表面的開(kāi)孔、不合理的電路線(xiàn)路走向與使用不好的屏蔽材料等都可能使電梯電氣元件的屏蔽效果失效，不合理的接地方式也可能導致電路線(xiàn)路的屏蔽效果降低，甚至是增加電磁干擾。
      
  4 結語(yǔ)
        綜上所述，在提高電磁兼容性的過(guò)程中，一方面有效地降低了公共電網(wǎng)對臨近空間產(chǎn)生的電磁污染，另一方面有效的提高了電梯電氣控制系統自身的抗干擾能力，降低了電梯出現故障的幾率，實(shí)現了電氣系統的更好運行。