关于谐波可能引起的电梯故障

1、关于谐波可能引起的电梯故障及危害的探讨戴行刚201410上海市特种设备监督检验技术研究院摘要：变频控制是代表当今电梯驱动控制的主流，其优点有很多。如节电，易于实现速度随意控制，实现最佳的运行特性等等。但是在享用该一新技术带给我们的利益时，也不能忽略新技术附带的某些缺陷可能造成的麻烦，对这些缺陷的正确理解与认识，是防止及克服这些缺陷给我们造成危害的必要保证。关键磁：谐波，磁饱和、电流不平衡、电压不平衡一、 概述变频驱动技术，代表着当今驱动控制技术的主流，其优点如节电、易于实现速度随意控制，实现最佳的运行特性等等，应用越来越广。但是在享用该一新技术带给我们的利益时，也不能忽略新技术附带的某些缺陷可

2、能造成的麻烦，对这些缺陷的正确理解与认识，是防止及克服这些缺陷给我们造成危害的必要保证。本文主要从自己风险评价工作中的某些经历出发，谈谈自己的就变频器谐波的问题的看法，以供行业同人的参考。二、 谐波的检测这一问题，来源于某一大型企业的进口电梯，经常发生一些小故障，比如门机控制系统老是出问题，死机、控制板烧掉、保险丝烧掉。主机变频器保险丝烧掉，显示灯烧掉，按钮接触不良等等。甚至在十年之中，发生过主机烧毁事件。保养问题？调试问题？还是产品部件质量问题？现将测试的图形及数据展示如下：1、检测图谱及数据1）矢量图 图一一次谐波 图二5次谐波图三7次谐波2） 谐波柱状图图四：谐波柱状图3）谐波电流图图五

3、：1-5次谐波电流图4） 1倍电压电流波形图图6：1倍电压电流波形图5）10倍电压电流波形图图7：10倍电压电流波形图2、检测分析1）从图13矢量图可看出，除了I1，I2，I3外还多出了I4。由此可知：补充测试中性线电流为05A。2）I1，I2，I3为电感性负载，I4为电容性负载产生3）由图2，图三可知，三项电流I1，I2， I3在谐波电流的干扰下，相位角远远偏离120o.4）谐波电流幅值可达到额定电流的70%。三、 谐波的危害分析1、 中线电流不为零危害图8三项交流电当电梯中的部件设备电压取至相电压，则当中性电位V0=0时，相电压等于Va=VaVo=Vao,当Vo0，则VaVao,1）当Vo

4、0，则VaoVa,为确保负载容量，电流将变大，如果装置的保护阀值设置过低，将频频发生误动作；当装置保护阀值设定过高，有可能烧毁装置。2）当Vo0,则VaoVa.，这时可能造成部件特别是带铁芯磁性工作件的磁饱和，造成设备损坏。以电梯门机控制为例，当发生压差变小时，造成装置保护动作，门打不开关人或门关不上故障，当装置阀值调大，将造成装置烧毁；当压差变大十，可能造成门机磁饱和烧毁。2、三项电流不平衡的危害当部件的电压取至线电压，见图9图9当中性电压为零，则三项线电压平衡，Vab=当中性线电压不为零，则三相线电压平衡将被打破，见图3，因此，同样会引起部件的压差减小或变大，会引起装置的误动作甚至烧坏。3

5、、谐波电流的非线性变化危害谐波电流将造成线电压非规律性不平衡变化。由图4图5可知，谐波电流是非正弦波的周期函数。而一个非正弦周期函数信号，不论电动势、电压或电流，只要其数学解析式满足在一个周期内只含有有限个数的第一类不连续和有限个数的极大值与极小值，这个非正弦周期函数信号都可展现成傅立叶级数。因此，将图四中的柱状谐波图展开为傅立叶级数式中当k=1时，称为基波，也称一次谐波，当k=2时为两次谐波，依此类推，可以理解正是由于与正弦波同频率的谐波叠加到线电压，使得线电压平衡打破，造成线电压压差忽大忽小。电压的不稳定加上交流电的集肤效应，使得电线加速老化，绝缘降低。同时受影响的接触器也会因为电压不稳定触点加速老化失效。四、 结束语通过前面讨论，我们应该对谐波的危害有个清醒的认识，从而对本文开头提出的问题也作了回答，这可提醒我们从设备的设计就应该注意谐波的防治。作为产品的型式试验，对此也应引起高度重视。本文仅将自己点滴体会贡献给行业同仁，以求起到抛砖引玉的作用。参考文献1浙江大学电工学教研室编电工学人民出版社1979年5月版2余孟尝主编电子