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        一個電梯控制柜的低成本電磁兼容(EMC)解決方案

        某知名電梯公司一款電梯控制柜在整改數月之后,仍遲遲未能通過EMC測試,在接到案件以后,我們對此作了技術分析。

        依據國標GB/T17626,GB4824要求,電梯控制柜的電磁兼容測試項目由騷擾度和抗擾度組成,其中,測試項目靜電放電,電快速瞬變脈沖群,浪涌,電壓跌落,傳導抗擾度,均已通過測試,在此不做贅述。難點在于騷擾度測試。

        客戶要求如下:

        (1)該電梯控制柜電流為24A@380VAC,需要引用最嚴格的測試標準;

        (2)為了降低成本,以及節約安裝空間,客戶要求使用三相單級濾波器;

        (3)電源入口無隔離變壓器,基于安全考量,客戶要求泄漏電流控制在20mA以內。

        按照客戶要求,我司就傳導發射,輻射發射,諧波電流給出以下方案,成功幫助客戶通過EMC測試。

        (一)下圖為電梯控制柜傳導測試標準與整改對策:

        整改對策:通過對測試波形的分析,調整濾波電路拓撲結構,參數,與原始波形進行匹配,同時改善接地后,成功通過EMC測試,如下圖所示。該濾波器長寬高僅為130*100*70mm,實測泄漏電流為15mA,客戶要求均得以滿足。

        (二)下圖為電梯控制柜輻射測試標準與整改對策:

        整改對策:由于電梯控制柜為金屬機箱,通過多種方式改善機箱的屏蔽特性,對部分與測試有關聯的I/O端口做濾波處理,亦成功通過輻射發射測試。

        (三)下圖為電梯控制柜諧波電流測試標準與整改對策:

        整改對策:測試數據顯示:5,7,11,13次諧波電流超標比較嚴重,由于諧波電流是由六脈沖整流變頻器引起,在變頻器輸入側安裝一臺電抗率4.5%的電抗器,成功通過測試。測試結果表明,在變頻器輸入側安裝與之匹配的電抗器,措施簡單,經濟,并且效果顯著。

        當然,變頻器產生的電磁兼容問題非常復雜,主要有諧波電流,傳導發射,輻射發射,Du/Dt四種。同時,與整流電路和阻抗匹配也有著密不可分的關系??梢愿鶕嶋H情況加以解決。

        (1)諧波電流發射:主要解決手段:輸入電抗器(包括移相電抗器),LC濾波器,電力有源濾波器;

        (2)傳導發射:EMC濾波器,屏蔽線,隔離變壓器等;

        (3)Du/Dt :輸出電抗器,Du/Dt濾波器,正弦波濾波器,Du/Dt吸收器,阻抗端接器,其中Du/Dt濾波器,正弦波濾波器電路比較簡單,長沙市泰澤電子有限公司建議Du/Dt的截止頻率在120-150Khz范圍取值,正弦波濾波器的截止頻率取載波頻率的1/4-1/5為宜。

        結論:本方案,給出了電磁兼容整改的一個新思路。在整改時,尤其是涉及變頻器相關的整改,采用匹配設計,可以做到事半功倍,省時省力。

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