Преобразователь частоты может стать причиной электромагнитных помех и наводок, из-за которых возникают ошибки в работе различных датчиков и электронных устройств.
Помехи, создаваемые преобразователем частоты, можно разделить на две основные группы:
Оба этих вида имеют широкий спектр, содержащий прежде всего частоту ШИМ преобразователя и её гармоники. Другие помехи связаны с частотой выходного напряжения.
Источником высокочастотного электромагнитного излучения в первую очередь является выходной кабель частотника, идущий к электродвигателю. Величина помех зависит от длины кабеля и мощности двигателя (его рабочего тока).
Если кабель имеет существенную длину, его можно рассматривать как излучающую антенну, в которой будут протекать несинусоидальные токи значительных величин с большой долей гармоник высокой частоты. Соответственно при подключении такого кабеля к электродвигателю последний становится частью излучающей антенны.
С подобными помехами можно бороться с помощью экранирования. Экран кабеля и сам двигатель должны быть заземлены. Не допускается подключение заземляющих проводников в нескольких точках. Заземление должно иметь соединение только в одной точке. При необходимости заземления нескольких деталей их следует подключать «звездой». В противном случае деталь, заземлённая с двух сторон, будет неизбежно работать как антенна, что приведёт к появлению помех.
Оптимальным вариантом для частотника будет подключение заземляющего устройства к радиатору охлаждения. Для этого на радиаторе имеются специальные винты.
Экран на кабеле должен быть заземлён только с одной стороны, иначе он будет работать менее эффективно. Экран кабеля, питающего электродвигатель, и кабеля, идущего к датчику, следует заземлять у частотного преобразователя. Исключение составляют энкодеры и другие датчики, у которых кабель уже подключён к корпусу внутри.
Для снижения помех кабели от датчиков не рекомендуется располагать параллельно кабелю двигателя. Также их не следует прокладывать в непосредственной близости от него. Применение ферритовых муфт позволяет снизить влияние высокочастотных помех на кабель.
Встречаются маломощные частотные преобразователи с пластиковым корпусом, не имеющим защитного экрана. У таких преобразователей источником излучения становятся импульсные блоки питания и микросхемы. Причём излучение может сильно влиять на высокочувствительное оборудование, расположенное рядом. Снизить помехи можно путем экранирования такого оборудования. Для этого нужно перенести его в металлический шкаф, имеющий заземление.
Гармоники, которые частотный преобразователь может генерировать в кабеле, подразделяются на два типа:
Высокочастотные гармоники наводятся от всех компонентов частотника. Для борьбы с ними целесообразно установить отдельный радиочастотный фильтр на цепи питания оборудования, чувствительного к таким помехам.
При возможности следует подключить чувствительное оборудование к другой фазе, шинопроводу или отдельному источнику питания. Эффективным является питание цепей через понижающий трансформатор или источник с пониженным напряжением. Применение экранированных кабелей также может помочь снизить помехи.
Проблемы способен создать и несинусоидальный потребляемый ток. Их можно решить путем установки трёхфазного дросселя переменного тока перед частотным преобразователем на питающей электросети. Также можно использовать реактор постоянного тока, установленный между выпрямителем и инвертором.
Трёхфазный дроссель переменного тока защищает и сам частотник от воздействия посторонних помех в сети, возникающих, например, при работе электродуговых печей.
Другие полезные материалы:
Электротехнический дайджест. Выпуск №2
Способы пуска асинхронного двигателя
Как выбрать автомат защиты двигателя
Санкт-Петербург
Ростов-на-Дону
Екатеринбург
Новосибирск
