Leverantörer av frekvensomvandlarstöd påminner er om att enligt de grundläggande principerna för elektromagnetism måste elektromagnetisk störning (EMI) ha tre element: elektromagnetisk störningskälla, elektromagnetisk störningsväg och system som är känsligt för elektromagnetisk störning. För att förhindra störningar kan hårdvarubaserad störningsdämpning och mjukvarubaserad störningsdämpning användas. Bland dessa är hårdvarubaserad störningsdämpning den mest grundläggande och viktigaste åtgärden mot störningar för tillämpningssystem. Generellt sett undertrycks störningar ur två aspekter: störningsdämpning och förebyggande. Den allmänna principen är att undertrycka och eliminera störningskällor, avbryta kopplingskanalerna för störningar till systemet och minska känsligheten för systemstörningssignaler. Specifika åtgärder inom teknik kan inkludera isolering, filtrering, skärmning, jordning och andra metoder.
1. Så kallad störisolering avser att isolera störkällan från de känsliga delarna av kretsen, så att de inte har elektrisk kontakt. I överföringssystem med variabel frekvens och hastighetsreglering används vanligtvis isoleringstransformatorer på kraftledningarna mellan strömförsörjningen och förstärkarkretsarna för att förhindra ledningsbundna störningar. Brusisoleringstransformatorer kan användas för effektisoleringstransformatorer.
2. Syftet med att installera filter i systemkretsen är att undertrycka störsignaler som överförs från frekvensomvandlaren via kraftledningen till strömförsörjningen från motorn. För att minska elektromagnetiskt brus och förluster kan ett utgångsfilter installeras på frekvensomvandlarens utgångssida. För att minska effektstörningar kan ett ingångsfilter installeras på frekvensomvandlarens ingångssida. Om det finns känsliga elektroniska enheter i kretsen kan ett effektbrusfilter installeras på kraftledningen för att förhindra ledningsbundna störningar. I ingångs- och utgångskretsarna i en frekvensomvandlare finns det, utöver de ovan nämnda lägre harmoniska komponenterna, också många högfrekventa harmoniska strömmar som sprider sin energi på olika sätt och bildar störsignaler till andra enheter. Filter är det huvudsakliga medlet som används för att dämpa högfrekventa harmoniska komponenter. Beroende på olika användningsplatser kan det delas in i:
(1) Det finns vanligtvis två typer av ingångsfilter:
a. Linjefilter består huvudsakligen av induktiva spolar. De försvagar högfrekventa harmoniska strömmar genom att öka kretsens impedans vid höga frekvenser.
b. Strålningsfilter består huvudsakligen av högfrekventa kondensatorer. De absorberar högfrekventa harmoniska komponenter med utstrålad energi.
(2) Utgångsfiltret består också av induktiva spolar. Det kan effektivt försvaga de högordningens harmoniska komponenterna i utströmmen. Det har inte bara en anti-interferenseffekt, utan det kan också försvaga det extra vridmoment som orsakas av högordningens harmoniska strömmar i motorn. För anti-interferensåtgärder vid frekvensomvandlarens utgångsände måste följande aspekter beaktas:
a. Frekvensomvandlarens utgång får inte anslutas till en kondensator. Detta för att undvika att generera en hög toppladdnings- (eller urladdnings-) ström när växelriktarröret slås på (av), vilket kan skada växelriktarröret.
b. När utgångsfiltret består av en LC-krets måste den sida av filtret som är ansluten till kondensatorn vara ansluten till motorsidan.
3. Att skärma störkällor är det mest effektiva sättet att undertrycka störningar. Vanligtvis är själva frekvensomvandlaren skärmad med ett järnhölje för att förhindra läckage av elektromagnetisk störning. Det är bäst att skärma utgångsledningen med stålrör, särskilt när frekvensomvandlaren styrs med externa signaler. Signalledningen bör vara så kort som möjligt (vanligtvis inom 20 m), och signalledningen bör vara skärmad med dubbla kärnor och helt separerad från huvudströmledningen (AC380V) och styrledningen (AC220V). Den får inte placeras i samma rörledning eller kabelkanal, och omgivande elektroniskt känsliga utrustningsledningar bör också vara skärmade. För att säkerställa effektiv skärmning måste skärmkåpan vara tillförlitligt jordad.
4. Korrekt jordning kan effektivt undertrycka externa störningar i systemet och minska störningar från själva utrustningen till omvärlden. I praktiska tillämpningssystem minskar den kaotiska anslutningen av systemets neutralledning (neutralledning), jordledning (skyddsjordning, systemjordning) och styrsystemets skärmjord (styrsignalens skärmjord och huvudkretsledningens skärmjord) systemets stabilitet och tillförlitlighet avsevärt.
För frekvensomvandlare är korrekt jordning av huvudkretsens anslutningar PE (E, G) ett viktigt sätt att förbättra frekvensomvandlarens brusreduceringsförmåga och minska dess störningar. Därför måste det värderas högt i praktiska tillämpningar. Tvärsnittsarean på frekvensomvandlarens jordledning bör generellt inte vara mindre än 2,5 mm2, och längden bör hållas inom 20 m. Det rekommenderas att frekvensomvandlarens jordning separeras från jordpunkterna på annan kraftutrustning och inte delas.
5. Användning av reaktorer
Andelen lågfrekventa harmoniska komponenter (5:e harmoniska, 7:e harmoniska, 11:e harmoniska, 13:e harmoniska, etc.) i frekvensomvandlarens inström är mycket hög. Förutom att de eventuellt stör den normala driften av annan utrustning, förbrukar de också en stor mängd reaktiv effekt, vilket kraftigt minskar ledningens effektfaktor. Att seriekoppla en reaktor i ingångskretsen är en effektiv metod för att undertrycka lägre harmoniska strömmar. Beroende på de olika kopplingslägena finns det huvudsakligen två typer:
(1) Reaktorn är seriekopplad mellan strömförsörjningen och frekvensomvandlarens ingångssida. Dess huvudfunktioner inkluderar:
a. Genom att undertrycka harmoniska strömmar ökas effektfaktorn till (0,75–0,85);
b. Minska effekten av stötström i ingångskretsen på frekvensomvandlaren;
c. Försvaga effekten av obalans i strömförsörjningens spänning.
(2) Likströmsreaktorn är seriekopplad mellan likriktarbryggan och filterkondensatorn. Dess funktion är relativt enkel, nämligen att försvaga de högordningens harmoniska komponenter i ingångsströmmen. Men den är mer effektiv än växelströmsreaktorer när det gäller att förbättra effektfaktorn och når 0,95, och har fördelarna med enkel struktur och liten storlek.
6. Rimlig kabeldragning
För störsignaler som fortplantas genom induktion kan de försvagas genom rimlig ledningsdragning. De specifika metoderna inkluderar:
(1) Utrustningens ström- och signalledningar ska hållas borta från frekvensomvandlarens in- och utgångsledningar;
(2) Ström- och signalledningarna för andra enheter bör undvika att vara parallella med frekvensomvandlarens in- och utgångsledningar;