變頻調速電梯抗干擾技術研究

　　變頻器的干擾問題解決不好，不僅變頻器系統無法可靠運行，還會變頻器影響其周邊其他電子、電氣設備的正常工作。因此，變頻器應用系統中的干擾問題倍受理論界和工程應用界的廣泛重視。本文介紹了變頻器安裝應注意的事項，並針對變頻器使用中易出現的干擾問題，提出了相應的抑制措施。

　　電梯井內的動力、照明、風扇控制、通信等，各種電纜都會產生電磁輻射。像天線接收原理一樣，同軸電纜也會“接收”這些干擾，即干擾電磁場在電纜上產生干擾感應電流，這個干擾感應電流也就會在電纜外導體(編織網)縱向電阻上產生干擾感應電壓(電動勢)，這個干擾感應電壓剛好串聯在視頻信號傳輸回路“長長的地線”中，形成干擾。更重要的是這些隨行電纜都是與視頻電纜並行，且近距離捆扎在一起。這就形成了接近“最佳最有效的”干擾耦合關系。在一般工程中可以采用穿金屬管或走金屬槽的屏蔽干擾辦法，但在電梯隨動的環境中，這種方法無能為力。所以電梯環境下的抗干擾難度很大，只能選擇較好的設計和施工方法。了解干擾產生基本原理，對完善抗干擾設計和施工十分重要。

　　1、電梯系統的軟件抗干擾技術

　　電梯控制系統輸入信號的正確與否，直接影響電梯控制系統的輸出。如果輸入信號不正確，則將引起電梯的誤動作。在軟件上可以采用多次檢測輸入端的信號狀態。如果是真實的輸入信號，則它應該是穩定的，而干擾信號往往是持續時間很短的尖脈衝，因此，如果多次檢測到相同的信號狀態，則認為輸入信號是正確的。低壓電器對電梯控制系統的干擾發生在低壓電器通電或斷電的瞬間。干擾來源之一是低電器的感性元件。例如，接觸器、電磁繼電器的線圈等。接觸器、電磁繼電器的線圈在通電、斷電時產生強烈的電磁干擾。干擾的另一來源是低壓電器的觸頭在通電、斷電瞬間動作時，產生的火花干擾。其中，接觸器、電磁繼電器線圈產生的干擾更為嚴重。在軟件中，可以采用延時法、剔除法等，主程序中的某些事件運算運用延時的方法，避開接觸器、繼電器等的接通或斷開過程，避免接觸器、繼電器等的接通或斷開過程對某事件運算程序的干擾；也可采用剔除法對事件運算的結果進行符合性判斷，剔除那些不可能發生的意外數據。

　　2、電梯系統接地抗干擾技術

　　接地是抑制電磁干擾、提高電子設備電磁兼容性的重要手段之一。正確東元變頻器的接地既可以使系統有效地抑制外來干擾，又能降低設備本身對外界的干擾。

　　2。1電梯變頻器及主回路接地

　　變頻器主回路端子PE的正確接地是提高變頻器抑制噪聲能力和減小變頻器干擾的重要手段，伺服馬達因此在電梯應用系統中一定要非常重視。為了提高電梯變頻器的抗干擾和防雷擊能力，在電源輸入側均有電容或者壓敏電阻組成的電源濾波。電梯變頻器一般不采用浮地和與系統直接接地方式，而是采用電容接地方式，從而為高頻干擾分量提供對地通路，抑制分布電容的影響，缺點是對於低頻和直流仍舊是開路，一般通過加電阻來進行彌補。在電梯系統中，一般要求采用TN-S方式供電，即采用專用接地線，電梯的輸入側和輸出側的PE端必須接到專用接地線上。變頻器接地導線截面積一般應不小於2。5mm2，長度控制在20m以內。建議變頻器的接地與其它動力設備，如焊接機等的接地分開。在變頻器和曳引機之間的動力電纜最好采用屏蔽電纜，並且屏蔽電纜的兩端分別與變頻器和曳引機的接地端相連，當然曳引機的接地端也必須可靠接地。這樣的措施可以防止動力電纜向外輻射電磁信號，干擾周圍的信號電纜。

　　2。2電梯速度檢測傳感器屏蔽接地

　　在微電腦電梯控制系統當中，往往采用串行通訊的方式和電梯主控制器進行數據交換，而且數據總線方式一般采用RS485總線，但RS485總線的通訊狀態易被干擾。為了提高電梯串行通訊的可靠性，一般通訊線路都會采用屏蔽電纜。那麼采用什麼接地方式把電纜的屏蔽層接地才是合理的呢?在實際應用過程中，由於接地不當，經常出現接地比不接地通信誤碼率高的現像，從而使人產生了屏蔽電纜要不要接地，如果要接地，應該是采用一點、兩點還是多點接地的疑惑。在工程當中最容易犯的錯誤是兩點接地，即將電纜屏蔽層的兩端都接地。由於接地點不在一起，不同接地點之間會出現地電位差，在屏蔽線中形成地回路，由於地線回路當中可能存在地電流，不僅起不到屏蔽作用，反而帶來干擾。據有關資料和實踐證明，對信號電纜屏蔽層接地點的選擇應視具體情況而定，最佳的選擇應是信號源側一點接地，這樣不僅可以抑制共模干擾，也可以抑制靜電感應干擾。電梯變頻器調速是一種高精度快速響應的控制系統，一般要安裝速度傳感器如脈衝編碼器來進行速度閉環控制。為了提高抗干擾能力，速度傳感器與變頻器之間的信號線纜均采用屏蔽線，尤其是永磁同步無齒輪曳引機的速度傳感器信號線，必須采用屏蔽線纜，否則曳引機會出現失速或不能運轉。因此，一定要保證曳引機和變頻器的可靠獨立接地，或者選用傳感器外殼不與控制屏蔽層連接的傳感器，在變頻器側實施一點接地。

　　2。3電梯隨行電纜多余線的處理

　　對微機電梯控制系統而言，它屬於高速低電平裝置，它與外部設備的信號交換頻率一般低於1MHz，所以電梯微機控制系統抗共模干擾接地一般采用一點接地，這樣可以有效抑制對控制系統的共模干擾如圖5所示。另外，電梯微機控制系統的接地不宜與強電設備的接地共用一個接地極。電梯隨行電纜線數在選購時可能超過電梯轎廂實可程式控制器際需要的線數，這樣在隨行電纜當中就會有多余線纜。在電梯隨行電纜當中，既有強電線纜(給轎廂門機、轎廂照明、光幕等設備供電)又有信號電纜，因此，強電線纜就有可能干擾弱電信號電纜。要克服這樣的干擾最好的辦法是將隨行電纜多余線在電梯控制櫃側接地，起到良好的屏蔽和防靜電效果。

　　2。4浪湧電壓的電磁干擾

　　在電梯控制系統中，必然會用到繼電器和接觸器，繼電器、接觸器實現通斷控制時，它們的線圈在通斷的過程中會產生很高的反電動勢，出現浪湧干擾，使電路器件的抗干擾能力降低。對浪湧衝擊一般采用吸收其能量的方法，通過吸收電壓脈衝來限制峰值電壓。RC電路具有緩衝和吸收能量的性能，所以可以在交流線圈兩端並聯安川變頻器RC電路，吸收掉電路接通或斷開時的反電動勢。對直流線圈可以在線圈兩端並聯二極管或二極管串電阻形式抑制反電動勢。電梯控制系統一般采用三相供電，此時可以將接觸器電源和提供微機系統電源的交流電取自不同的相，避免接觸器產生的電磁干擾竄入5V開關電源的交流側，可以有效的提高系統的抗干擾能力。用雙絞線作為接觸器的饋電線，由於兩導線中的電安川伺服馬達流方向相反，磁通可以相互抵消，因此可以削弱電磁干擾，提高系統的抗干擾能力。

　　對電梯干擾問題，如果分析干擾原因的思路正確，並采取正確的抗干擾措施，干擾很容易被解決，否則會覺得干擾問題很復雜，不易解決。軟件抗干擾中，運用延時運算的方法，而且在軟件設計時，開放延時接口，使用戶可以在現場根據需要進行調整。如某電梯控制器設置有I/O口信號消抖延時，電梯召喚信號消抖延時等。