微处理器ＶＶＶＦ电梯控制系统电磁噪声干扰抑制

2009-09-02郑升鸿

中国科技财富 2009年14期

郑升鸿

摘要：电梯设备因电磁噪声的干扰，可能造成电梯在使用中微处理器VVVF控制系统失调，形成一定危害。为此，本文对电梯控制系统中电磁噪声干扰的种类、形成、传播途径进行分析，并针对控制系统的硬件和软件采取相应的抗干扰措施，改进后的电梯对抗电磁噪声的能力明显增强，电梯运行平稳、安全、可靠

关键词：电梯；电磁噪声；传播途径；抑控方法

电梯工作现场存在着大量电磁噪声干扰源，如果控制系统的抗干扰能力差，就可能造成控制系统工作混乱，致使电梯死机、错层乃至失控等事故发生。因此，抑制电梯电磁噪声的干扰，提高设备的抗干扰能力是保障微处理器VVVF电梯控制系统运行安全可靠的一个不容忽视的重要问题。

一、电梯噪声的传播途径：

对微处理器VVVF电梯控制系统产生影响的主要电磁噪声的来源根据传播途径大致可分为两种：通过线路传导的传导性电磁噪声与通过空间辐射传播的辐射性电磁噪声。

传导性电磁噪声传播途径主要来自电源线和接地线，容易造成微处理器丢失一部分或大部分信息。产生误动作，同时VVVF变频驱动器向电梯线路上有关联载荷传导出WVF变频驱动器工作时产生的高次谐波电磁噪声，对周围的设备及电路产生干扰信号。辐射性电磁噪声的主要来源是VVVF变频驱动器产生的，工作时会通过联接电梯电机的线路和电源线向外辐射高频电磁噪声，使其它的电子线路设备受到高频电磁噪声的干扰。

二、硬件电磁噪声干扰的抑制：

1、电源系统传导性电磁噪声抑制：

(1)安装电源低通滤波器：其基本原理是借助电容和电感组成的吸收装置抑制电源噪声。应该注意的是：电源低通滤波器使用时滤波器的接地端必须保证良好接地。

(2)采用带静电屏蔽层的多绕组变压器组电子线路用的稳压电源供电：不同的电子线路有独自的电源供给可避免电子线路之间通过电源耦合产生的传导性电磁噪声相互干扰。

2、电源线传导性电磁噪声抑制：

(1)电源进线的选用应满足设备的载流量要求，并有一定的富余。

(2)电源线需单独走线，电机线、电机编码器线、电机抱闸线和信号线必须分别穿管走线或使用各自的线槽，其中电机和编码器所穿的必须是金属管或线槽且可靠单端接地。

(3)柜内强电线路与弱电线路应分开敷设，采用双绞线，合理布线尽量将布线缩到最短。

3、接地：

(1)良好可靠接地系统是抑制电梯设备电磁噪声的关键，对接地必须慎重处理。接地线应分别直接接至接地线柱上，不得互相串接后再接地。因此电梯必须采用TN——s供电，供电系统工作零线在电梯电气设备与地绝缘，也不与电梯控制设备的外露可导电部份连接，而保护零线与电梯电气设备外露可导电部分连接，它们之间正常的电位为零电位，因此才不会对电梯电子设备产生干扰。

(2)电子电路板中的信号接地：模拟放大电路所有模拟器件(包括可能的IN／OUT)的接地必须单点并联接地，绝对避免串联接地形成的环路形成。纯数字电路的电路板，各器件可以允许多个点接地，并且应尽量减少串联接地的状况出现，以减小电路间的相互影响，防止高频电磁噪声的干扰。

(3)模拟量输入信号与屏蔽的接地：

①如果信号源端不接地，放大电路端接地的电路，则屏蔽体应在放大电路接地端接地。

②如果信号源端须接地，放大电路端不接地的电路，则屏蔽体应在信号源接地端接地。

③如果信号源端与放大电路端都必须接地，则对信号必须要采用变压器耦合或光电耦合的隔离措施，并且屏蔽体应在信号源端接地。

④如果可以选择在信号源端或放大电路端接地，则将信号线屏蔽层在信号源端接地。

4、接口与过程通道的电磁噪声干扰抑制：

(1)接口过程通道的联接线采用双绞线，双绞线抗共模噪声能力强，可以抑制部份外界信号干扰。

(2)使用光电耦合隔离电路，电梯的控制部份属于高电压大功率，要用微处理器系统的弱电来控制这种强电，首先要解决强电对弱电的干扰，光电耦合器因其开关速度快，隔离效果好，工作稳定性高被广泛应用于电梯控制系统的数字量、模拟开关量的隔离电路接口。

(3)信号线应采用屏蔽线且屏蔽网单端接地，在线路安排上应尽量远离强电线路电源变压器。

5、辐射性噪声的抑制的方法：

(1)对VVVF变频驱动器通常采用三种方法抑制：①在变频驱动器进线加装三相电源低通滤波器，抑制电磁噪声通过电源线向电源系统中的其它设备辐射。②电梯电机到变频驱动柜采用屏蔽动力线联接且屏蔽网在变频驱动器接地端接地。③变频驱动柜设置良好的电磁屏蔽壳并接地。