cu viteză variabilă pentru motoare asincrone în ciuda avantajelor sale au mai multe dezavantaje - utilizarea lor este asociată cu interferențe electromagnetice intense și pickups care sunt generate în dispozitivele direct asociate circuitele de alimentare sau juxtapuse și intră sub incidența radiațiilor.
Am întâlnit cu multe impulsuri de la rampă cu motor encoder la controlerul programabil sau contorul de impulsuri sau eroarea convertizorului de frecvență cu un encoder de feedback cu cabluri lungi - toate problemele asociate cu semnale și interferențe. Și alte echipamente începe să eșueze, cum ar fi senzori de proximitate capacitiv sau inductive, relee cu bobine de curent mici retractabilă a început în mod fals declanșat. Toate acestea reprezintă o problemă a compatibilității electromagnetice a echipamentelor.
Problema interferențelor electromagnetice (EMF) în convertoarele de frecvență este rezolvată dacă înțelegem cauza și modul de apariție a acestora. Producătorii de convertoare de frecvență au inventat de mult timp o serie de măsuri pentru crearea compatibilității electromagnetice (CEM), care în timpul de tuning este standardizată de Comisia Electrotehnică Internațională (IEC).
CEM este capacitatea echipamentului de a funcționa satisfăcător într-un mediu electromagnetic în absența influenței undelor electromagnetice emise asupra funcționării altor echipamente.
Principala sursă de invertor EMF este PWM de modulare a IGBT-tranzistori ale tensiunii de ieșire, creând un salt mare în fluxul de energie în magistrala de curent continuu a invertorului și, ca urmare, în circuitele de intrare și de ieșire invertor. EMF, înseamnă orice perturbare a funcționării normale a echipamentului, cauzată atât excesivă de energie transmisă prin cablu (raportul de zgomot indus) și influența undelor electromagnetice (interferența de la radiațiile electromagnetice parazite). CEM poate fi clasificat după cum urmează:
Tipuri și căi de propagare a interferențelor convertoarelor de frecvență
Conductiv zgomot (propagat prin cablu)
Distribuită de conductori și afectează funcționarea echipamentelor periferice conectate la o sursă de energie comună cu un convertizor de frecvență. Schematic, calea de propagare este prezentată în figura de mai jos numărul (1). Când este legat la masă printr-o magistrală comună la sol, se transmite zgomot conductiv de-a lungul căii (2). Interferența se poate răspândi, de asemenea, de la motor și de pe ecran sau de la semnalul senzorului de-a lungul căii (3).
Induced zgomot (indus)
În cazul găinilor circuitelor de comandă și alte conductoare ale echipamentului periferic în vecinătatea (într-o conductă de canal de cablu, galerie, conjuncția tavă) cu cablurile de alimentare ale convertizorului de frecvență (atât alimentare și cu motor), în care curenții de zgomot care curge în acești conductori acestea pot fi impuse prin interferențe sau „crosstalk“. Calea de penetrare este arătată în figură ca cale (4). Frecvența indus minciună zgomot în intervalul de la 150 kHz până la 30 MHz.
Emisiunile de zgomot
Zgomotul generat în convertizorul de frecvență și emisă ca o undă electromagnetică a mediului de-a lungul cablurilor de intrare / ieșire de la ambele radiante interferență antenei contribuie la activitatea echipamentului periferic, dar cu toate acestea, la frecvențe mai mari (peste 30 MHz). Acesta este așa numitul zgomot radiat, iar modurile de propagare a acestuia sunt prezentate în figura (5). În plus, se poate propaga și prin carcasa motorului și invertor.
În mod separat, aș vrea să remarcă efectul liniilor lungi, care agravează efectele transformării curenților între fire, efectele unui condensator, ale căror plăci pot deveni fire.
Principalele metode de suprimare a zgomotului și a interferențelor convertoarelor de frecvență.
Măsurile de suprimare a zgomotului și a interferențelor sunt legate în principal de calea specifică de interferență și de acțiunile asociate direct cu echipamentele periferice, care este afectată de interferența convertoarelor de frecvență.
Suprimarea interferenței cu un anumit mod de propagare a interferențelor:
- Instalarea separată a cablurilor de alimentare (intrare și ieșire) și a altor circuite (de exemplu, semnale de control, semnale de la senzori și encoder). Această măsură este eficientă împotriva radiațiilor și interferențelor, mărirea distanței dintre conductori va reduce efectul transformării curente datorită inductanței și efectului capacitiv.
- Instalarea filtrului de interferență: șocul motorului. un filtru sinusoidal, un filtru LC la intrare, precum și filtrarea circuitelor în care filtrele penetrează cu o frecvență de cutoff mai mare decât capacitatea circuitelor dispozitivului. Această măsură este eficientă pentru interferențe conductive și radiații.
- Împământarea electrică a convertorului de frecvență și ecranarea (instalarea separatoarelor metalice) între convertorul de frecvență și echipamentul periferic. Aplicarea cablurilor ecranate pentru circuite de putere sau de fixare a cablurilor într-o țeavă de metal. Această măsură este eficientă pentru interferențe conductive, induse și radiații.
- Utilizarea cablurilor ecranate sau a unui tip de cablu „pereche răsucite“ pentru semnale de control. Această măsură este eficient pentru zgomotul realizat și radiații. O măsură suplimentară este utilizarea de miezuri de ferită și cabluri de semnal. Notă: cabluri de tip MKESH, KUPEV etc arată o eficacitate scăzută în comparație cu cabluri specializate, cu perechi răsucite dublu ecranat (Lapp, Belden, Hulukabel), au o experiență de utilizare a unor astfel de cabluri pentru conectarea la traductorul de 5 volți, cu o lungime de cablu de peste 60 m, pentru că Vă sugerez să ne contactați pentru sfaturi cu privire la selectarea unui cablu adecvat.
- Realizarea legaturii corecte, legarea la pământ trebuie făcută pe calea cea mai scurtă și nu prin convertizorul de frecvență, împământarea independentă a invertorului și a altor echipamente. Această măsură este eficientă pentru interferențele induse.
- Scăderea frecvenței purtătoare a modulației PWM a convertorului de frecvență. Această măsură este eficientă pentru interferențe conductive, induse și radiații și este cea mai ieftină dintre măsurile de control.
Exemple de măsuri privind echipamentul periferic:
- Alimentarea sursei care nu este conectată la convertizorul de frecvență, alimentarea de la un alt alimentator de transformator, utilizarea transformatorului izolator de izolație. Această măsură este eficientă pentru interferențe conductive.
- Creșterea tensiunii de funcționare a echipamentului - încărcarea curenților liniei de semnal, tragerea liniilor libere la poli de alimentare cu rezistențe mari. Alegerea echipamentului cu curenți de funcționare înalți, dacă este vorba de controale, contoare, relee.
- Spațierea echipamentului la distanța maximă de la invertor, utilizarea unei carcase metalice pentru ecrane. Această măsură este eficientă pentru interferențele induse și radiațiile.
Regulatoare de zgomot
Pentru a suprima convertizoare de frecvență de interferență metode de bază este de a filtra, în acest scop, există un număr de dispozitive gata - filtre, care pot fi clasificate în 3 tipuri: filtre capacitiv conectate în circuitele de putere paralele, inductive pornit secvențial și filtre de supresie ridicată (LC-filtre) pentru reducerea interferențe. În funcție de rezultatul dorit, aplicați un filtru adecvat.
Filtru capacitiv
Acest filtru este alcătuit din condensatori și reduce curenții de înaltă frecvență din rețea, fiind conectat între bornele de intrare și terminalul de masă al invertorului. O conexiune mai îndepărtată degradează efectul, astfel încât conductorii de conectare trebuie să aibă o lungime minimă. Acest filtru este eficient în intervalul de până la câteva megahertzi, adică în domeniul de frecvențe radio AM.
Filtru inductiv
Acesta poate fi un reactor cu fază zero, care reprezintă patru rotații ale cablului de alimentare (toate cele trei faze într-o direcție) în jurul miezului de ferită. Impedanța în fază zero crește, iar curenții de înaltă frecvență scad. Deși acest filtru este potrivit atât pentru părțile de intrare cât și pentru cele de ieșire ale invertorului, acesta nu poate fi utilizat la ieșirea invertorului în cazul unui cablu ecranat sau la cablarea unui cablu într-o conductă metalică. În particular, un astfel de filtru este adecvat pentru suprimarea interferențelor emise de un cablu și pentru reducerea curenților de scurgere. Eficace în domeniul frecvențelor radio AM până la 10 MHz.
Instalați filtrul cât mai aproape posibil de invertor. Cu o secțiune transversală a cablului de 22 mm2 sau mai mult, executați cablul prin cel puțin patru miezuri de ferită.
O altă opțiune este instalarea unei clapete motor, efectul este chiar mai mare, minus dimensiunile dispozitivului și prețul.
Filtru LC (suprimare înaltă)
Se compune din elemente inductive (L) și capacitive (C). Conectați acest filtru la intrarea invertorului. Are caracteristici excelente de atenuare a zgomotului de la invertor în domeniul frecvențelor radio AM până la 10MHz sau mai puțin. Răspândiți circuitele de admisie și evacuare ale filtrului. Cel mai tipic reprezentant al acestor filtre este filtrul sinusoidal.
Eficacitatea măsurilor de eliminare a zgomotului (exemplu de evaluare)
Integrat în filtru invertor reduce semnificativ perturbațiilor care provin de la invertor. Dacă convertizorul de frecvență care cuprinde un filtru care este utilizat împreună cu un filtru EMI extern pentru a se conforma cu directivele EMC pot fi realizate chiar mai mare de anulare a interferențelor 40 dBuV în domeniul de frecvențe de la 150 kHz până la 1 MHz și aproximativ 30 dB V în gama de frecvențe de la 1 MHz la 10 MHz
Efectul reducerii frecvenței purtătoare PWM este prezentat în figură.
Efectul de ecranare a cablului motorului este prezentat mai jos. Metoda este eficientă în cazul interferențelor radiate și este ineficientă în cazul interferențelor.
