电梯抗辐射干扰的研究
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摘要：电梯实验平台和模拟电磁信号干扰系统是用来测试抗辐射干扰的。目的是要找到使电梯发生故障的频率范围和电场强度，并进行屏蔽和接地连接影响的研究。总结在整个实验过程中所有的故障和找出这些故障的原因，并采取一些避免电磁干扰信号故障的措施。整个实验提供了新的方法使电梯设备在外界场所的安全运行。
关键词：电磁干扰 电磁兼容性 抗辐射
中图分类号：TN97 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-009-01
1.简介
随着电子技术的广泛应用，在电梯控制系统中，电梯的性能越来越好并且可靠性大大提高。然而，电梯广泛的应用电子产品和数字电路，系统被电磁信号干扰的可能性大大提高。
杭州是浙江的省会，在经济发展的同时电梯也跟着高速增加，电梯问题也随之而来。在某些特殊的重要场所，也会有突发的电梯故障，对社会公众造成了一些不太好的影响。在发生故障后，我们也对相关电梯进行了检查。从分析所有的故障现象中发现有一些强电磁信号干扰，我们认为可能是一些强电磁干扰信号影响了电梯控制系统，造成这些电梯发生故障。因此，我们有必要做电梯抗辐射干扰的研究。
2.实验方法
2.1技术途径
用一种模拟电磁干扰信号的电子系统，并建立该电梯的测试平台。通过对电梯的辐射测试，找出电梯无法正常运行或失去的整体功能的频率范围和电场强度。研究屏蔽和按地在电磁辐射抗干扰测试的效果。因为在《电梯程序测试》中没有要求有关电梯的电磁兼容性，所以这个实验进行的是抗电磁辐射干扰的基本测试。
2.2实验项目
实验依据：IEC61000-4-3 A2（2000）ENl2016-2004。
对电梯发出的电磁干扰信号，使用两种不同极化的辐射天线――水平方式和垂直方式。在整个实验中，调制80%AM，频率为1kHz的正弦信号。在80MHz-166MHz的频率范围内的电场强度为10V/m和在166MHz-1GHz的频率范围内的电场强度为30V/m。并且四种情况下做了实验：受检设备配备齐全；按地禁用；屏蔽禁用；接地和屏蔽两个都禁用。
2.3实验设备
受检设备为上海三菱电梯GPS-III，2层2站。这台电梯可以设置成正常运行和司机操作。模拟电磁干扰系统包括电磁干扰设备，如信号发生器，放大器，辐射天线等。
3.现场测试
3.1电梯门开启和关闭的测试
电梯轿厢停在一楼，天线放置在电梯门前地面上1.5m的高度，电磁干扰信号覆盖了整个电梯门；天线放置在朝向电梯轿厢顶部的操纵箱，高度为2.5m，电磁干扰信号覆盖电梯轿顶所有范围。测试结果：（1）当天线的高度为1.5m时，没有检测到灵敏的频率变化。（2）当天线的高度为2.5m时，没有检测到灵敏的水平极化的频率变化。但是有电梯不开门或者门关闭的情况，在295MHz-301MHz的频率范围内，电梯门没有关闭到合适的位置，并在272MHz-274MHz的频率范围内，电梯无法正常运行并无法恢复正常。（3）当天线的高度为2.5m时，实验中禁用光幕，没有灵敏的水平极化的频率变化，但有同样灵敏的垂直极化的频率变化。因此，证明光幕不影响整个实验。故障排除：①故障排除重点主要是垂直极化的频率范围在230MHz-350MHz之间。②当受检设备和电线都被屏蔽，没有检测到灵敏的变化。③主要敏感源为电动机的线圈，手动控制器和电梯轿顶操纵箱。本章结论：（1）主要敏感源为电动机的线圈，手动控制器和电梯轿顶操纵箱。（2）当金属屏蔽网覆盖住电梯轿顶操纵箱及其相关的电线时，没有检测到灵敏的变化。（3）当受检设备没有被屏蔽时，有灵敏的变化。（4）受检设备有可能会恢复到正常情况，但有时却无法恢复。因此，进行强干扰是必要的。
3.2电梯控制柜在主控制室的测试
辐射试验在RS103闭环的军用标准下进行的。电场强度可以是一组值（电场强度10V/m，频率范围80MHz-1GHz），用电场强度探头来监控。我们将测试四种情况：受检设备配备齐全，接地禁用，屏蔽禁用，接地与屏蔽两者都禁用。电梯应测试三种状态：电梯运行；门的开启和关闭；两者同时进行。测试结果：（1）当受检设备配备齐全，电场强度为10V/m时，在80MHz-166MHz的频率范围内，双锥形天线水平极化和垂直极化，没有灵敏的变化。（2）当受检设备配备齐全，电场强度为10V/m时，在80MHz-166MHz的频率范围内，对数周期偶极子天线水平极化和垂直极化，没有灵敏的变化。（3）当按地禁用，电场强度为10V/m时，在80MHz～166MHz的频率范围内，对数周期偶极子天线垂直极化，控制电路板损坏并无法重新启动。（4）电气强度为10V/m，在80MHz-166MHz的频率范围内，对数周期偶极子天线垂直极化。在252MHz-274MHz的频率范围内，当控制柜盖板打开时，受检设备有灵敏变化。在239MHz-272MHz的频率范围内，电梯停止运行并且门不能关闭。当控制柜盖板关闭时，受检设备无灵敏变化。
故障排除：（1）故障排除主要是垂直极化天线的灵敏频率。（2）当所有的受检设备被屏蔽时，有灵敏的变化产生。
本章结论：（1）在门的开启和关闭的测试中，设备可以从最灵敏的频率范围内恢复正常。（2）在电梯运行的测试中，灵敏测试设备不能恢复，需要通过一些专业技术人员来解决。（3）电梯接地是必要的。如果禁用，当受到电磁干扰时电梯不能恢复正常。（4）当受检设备的所有部件都被屏蔽且电场强度为30V/m，仍然没有灵敏的变化。（5）10V/m的电场强度是控制柜抗干扰的极限值，如果在某些电场强度大于10V/m的范围是会失效的。
4.结语
模拟电磁干扰信号的设备是被用来测试电梯的。门无法打开是事故的主要问题，也有门不开或者门无法关闭到合适位置的现象。敏感源是控制柜、电梯轿顶操纵箱以及相关导线。禁用接地会发生严重的电梯事故，电磁干扰信号有时会造成电路控制板的损坏。以上证明，电场强度10V/m是测试电梯抗辐射干扰的极限值，并已经写入欧洲标准中。如果电场强度大于10V/m，电梯将发生故障。