直驱多轿厢电梯驱动系统电磁兼容研究

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传统的曳引式电梯由于其存在提升高度的限制、效率低、耗能大等不足,已经不能充分满足现代化城市发展的需要。直驱多轿厢电梯具有无钢丝绳、无配重、无提升高度、多轿厢等优点,可以很好的应对传统电梯所存在的问题,因此得到了社会各界的广泛关注。相对于传统电梯,直驱多轿厢电梯载有大功率电子设备、楼层控制器、无线接收器以及特有的驱动源直线电机等装置,在正常工作时将产生更为复杂的电磁干扰,致使其电磁兼容问题更加明显。为了预测研究直驱多轿厢电梯的电磁兼容性,本文对其驱动系统中直线电机和控制装置直流线缆、电机输入线缆的电磁干扰问题进行重点研究,具体工作内容如下:1、首先介绍了直驱多轿厢电梯的结构,其次通过对驱动系统的工作原理分析,确定直线电机和控制电路开关器件为直驱多轿厢电梯的主要干扰源,最后在电磁学的基础上分析线缆的电磁辐射干扰机理,为建立电磁仿真预测模型奠定基础。2、采用基于SVPWM矢量控制方法,搭建了双边永磁直线电机的矢量控制联合仿真模型,通过仿真实验验证了模型的可行性,同时以降低电机输入电压频谱窄带谐波的前提下,添加模糊随机开关频率控制策略,结果使电机输入电压频谱均匀分布在频带上。3、研究不同工况下双边永磁直线电机电磁场辐射情况,同时依据国家标准GB/T 24808-2009,对电梯控制系统中交流电源端口、电机输出电源端口的传导电磁干扰进行预测研究,实验结果表明直线电机电磁场辐射满足相关电磁发射限值,控制系统端口的电磁传导干扰发射满足国家标准。4、在直驱电梯3D电磁仿真模型基础上,仿真分析了在不同条件下直流线缆和电机输入线缆的电磁辐射分布趋势,实验结果表明,线缆越长、端部电阻越大、电机速度越快、负载越重,其产生的电磁辐射效果越强,同时与固定开关频率比较,模糊随机开关频率控制下的电磁辐射在相同频率下的仿真得到的电磁辐射强度更均匀,验证了此控制方法降低频谱幅值的正确性。5、在电磁仿真模型中仿真了直流线缆在直驱多轿厢电梯表面电流分布情况,以及单井道两个轿厢下不同位置直流线缆的电磁干扰相互作用情况。仿真结果显示辐射电场强度和表面电流成正比,且距离干扰源越近,电流效果越强,电磁辐射理论和仿真结果具有一致性,为直驱多轿厢电梯线缆布局、楼层距离设置、调度问题提供了参考。
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