新乡市起重设备厂有限责任公司河南新乡453000
摘要：起重机抗干扰技术是个十分复杂的问题，在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，提高抗干扰措施。在起重机运行过程中，除了对起重机外部环境的一些干扰源进行抑制外，更多的则是在内部设法抑制外来干扰的影响，以保证系统可靠地工作。
关键词：起重机；电气干扰；产生原因；解决措施
1引言
在起重机电气系统中，其正常的运转常常受到电磁的干扰。考虑到不同的起重机因为使用的场地、设计以及安装的不同，其电气系统受到的干扰也不同，从而需要采取不同的抗干扰措施确保其能够正常的运转。
2起重机电气干扰产生的原因
2.1辐射干扰
一切电子设备都能够辐射干扰信号。这种辐射干扰经过电子设备放大，变得越来越严重。辐射信号可以归结为三种类划中的一种。这三种类型是:电类型或高阻抗类型，磁类型或低阻抗类型和平面波类型。当辐射源的距离在几个波长或稍近一点时，电场耦合和磁场耦合是最重要的。这个距离称为“近场区”。在较远的距离，电场与磁场变得可以忽略不计而传播平面波。这个区域叫做“远场区”。
2.1.1电类型或高阻抗类型
这种干扰实质上是从高电位、小电流干扰源来的电容性耦合。这类干扰源耦合的特点是耦合强度与信号频率成正比，而与同干扰源的距离成反比。从干扰源耦合到检拾电路的能量可以借助于二者之间的耦合阻抗Zc来描述。两个电路之间的实际耦合能量不仅取决于耦合阻抗，而且还取决于干扰源的电压Vs、干扰源的输出阻抗Zout和拾取点的输入阻抗Zin。由于必须知道准确的结构，故要确定耦合阻抗的确切数值是很困难的。
2.1.2磁类型或低阻抗类型
磁干扰是通过杂散磁通量的变压器效应锅合进电路中的。磁耦合源一般是大电流的载流环或载流导线。磁干扰源和接收器之间的耦合与频率和距离成反比。对于1MHz以下频率和从几英寸到数英尺的距离，耦合阻抗大约为几欧。另一个常见的磁干扰源是可能从电源变压器发散出来的杂散磁通。把这种杂散磁场减到最小的通用方法，是在变压器铁心的外部包裹一匝短路线圈。这匝短路线圈的阻抗必须很低，按照变压器绕组相同的方向卷绕。这样一来，变压器外部的漏磁通将被这匝短路线圈引起的短路所衰减。
2.1.3平面波类型
在远场区中的辐射电磁场近似于平面波(一切无线电波的传播都归因于平面波传播)。辐射源与接收机之间耦合阻抗的大小取决手接收和发射的结构及其间隔距离。在高于1GHz以上频率，所有的耦合实际上均由平面波传播引起。
2.2共模干扰
共模干扰是由于起重机不能对自身及其信号源提供相同地电位而引入的不希望响应。共模干扰信号是在导线与地线之间发生传输，故属于非对称性干扰作用。一般而言，共模干扰模式所产生的电流扰动频率高、幅度大，剧烈时可以在导线传输中产生辐射作用，所造成的干扰相对较大。
3起重机电气系统的抗干扰措施
3.1变频器的抗干扰措施
对于变频控制，由于设计控制容易、运行精度较高、调速范围较宽、系统可靠稳定等许多优势，多数起重机对其进行应用，然而变频器出现干扰现象也不同。由于变频器自身即为大干扰源，变频器本身造成的电磁干扰对动力以及控制回路产生的影响能由下列几方面实施抑制。对于动力回路的抗干扰保护，能于变频器的输入端以及输出端合理地加设电抗器。于电源进线和变频器输入侧间，进行电抗器的串联，工厂进行供电时，能对电流高次谐波进行抑制，使电源浪涌针对变频器的冲击变少，使三相电源的不平衡性得以改善，确保输入电源功率因数的增加。于变频器输出侧与电机间，进行输出电抗器的串联，对电机连接电缆的容性充电电流以及电机绕组的电压上升率进行约束，使变频器功率元件发生动作出现的冲击与干扰减少。针对控制回路的抗干扰保护，安装变频器的时候，要对控制回路采用合理的抗干扰手段。经常运用下面方法：进行布线时，弱电与强电相分离，还保持某距离。为了防止变频器动力线平行于信号线，要进行分散布线；通过接地端子单独接地的措施能让控制回路干扰问题得以解决。
3.2对于布线的抗干扰措施
3.2.1分开布线
一般来说，小信号线路主要是电压在24V以下（包括24V）用于数字电路、模拟电路或者是检测等电路；而噪声线路则是指接触器、供电线路、电动机、大功率的晶体管等传输线路。假如将所有的线缆都合在一起，而没有明白传输信号的相关特性，势必会在不同的信号之间出现相互干扰的现象。所以在工程施工中，对于线路的分布，要实行分开布线。
3.2.2线路距离
在进行现场布线的过程中，在条件允许的情况下，尽量的缩短线缆的长度。这样不但节约了线缆材料的使用度，更多的是减短了电磁辐射的距离，降低其损耗，从而有利于传输信号。在起重机的主梁以及小车上线槽以及电线管的线路布置选择上，则需要考虑保持最近原则，使线路应发挥的功能达到最佳。
3.2.3线缆保护
对于线缆进行保护，是为了确保起重机的线缆在使用的途中不受外界的影响。
3.3PLC系统的抗干扰措施
在起重机控制系统内，PLC单元较易经受外界电磁的干扰。其中PLC的进线电源以及输入输出信号线为外部对PLC进行干扰的主要途径。对于PLC电源的抗干扰保护，由于PLC易受外界产生的干扰，因此进行电气系统设计的时候，应把PLC单独设计线路，和被控系统的动力线的有关控制部分得以分开。对于输入以及输出信号的抗干扰保护，如下措施能抑制PLC输入以及输出信号传输线带来的干扰。开关量信号不容易受到外界干扰，能使用一般单根导线进行传输；由于数字脉冲信号频率比较大，传输时，容易受到外界的干扰，能使用屏蔽电缆进行传输；外界的许多干扰信号均能叠加于连续改变的模拟信号之上，产生干扰，所以模拟量信号应使用屏蔽电缆或者带防护的双绞线。模拟量信号要是离PLC比较远，要运用0-10mA或者4-20mA的电流传输手段，不能运用容易受到干扰的电压信号传输。针对功率比较高的开关量输入以及输出线，尽量和模拟量输入以及输出线相分离；同时，PLC的输入以及输出线应和动力线分离，至少保持距离达到20cm，尽可能降低动力线和信号线平行布线的长度，还不可把不同类信号的输入以及输出线放置到同根多芯电缆中；在PLC输入线比较长的时候，要是运用交流输入模块，虽然没有输入信号也会由于感应电动势干扰，导致误动作。于PLC输入信号端子以及公共点M端子二端进行电阻的并联、选用直流输入模块，能减少异常感应电动势。于PLC的输出端，为了防止交流感性负载当切断电源的时候，出现感应电动势，要于交流回路侧进行阻容吸收电路的并联，电容耐压应比电源的峰值电压高；针对输入以及输出信号处于300m之上的长距离场所中，能通过中间继电器进行转换信号，也能用远程I/O控制。于测控系统内通过继电器线圈进行动作信号的接收，还要用触点传输信号，防止每个电路间（弱电和强电间）发生直接接触，将干扰传输途径隔断；针对电磁干扰、设备对外干扰，合理接地可以对其实施有效抑制。
4结束语
本文通过分析起重机电气干扰产生的原因，总结出一些排除干扰的措施，这些处理措施在笔者所实施的项目中效果比较明显，大大改善了设备的应用性能。希望这些措施能为电气设计及现场调试人员提供一定的参考意见，从而使起重设备在应用中更加安全、可靠、方便。
参考文献：
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[2]王晓玉.起重机电气干扰产生的原因和排除方法[J].重工与起重技术.2004(02)