Перетворювачі частоти і електромагнітна сумісність – ця тема останнім часом все частіше стає об’єктом наукових докладів, семінарів, практичних обговорень на форумах і таке інше. Чим же можна пояснити підвищений інтерес до цієї електромагнітної сумісності? Спочатку давайте подивимося, що саме мають на увазі, коли говорять про електромагнітну сумісність. «Електромагнітна сумісність (ЭМС) технічних засобів – здатність технічних засобів одночасно функціонувати в реальних умовах експлуатації з необхідною якістю при дії на них неумисних електромагнітних завад і не створювати неприпустимих електромагнітних завад іншим технічним засобам».
В нашому випадку технічними засобами є перетворювачі частоти, і, використовуючи їх, ми хочемо, щоб ці перетворювачі частоти працювали без збоїв і не створювали б завад для нормальної роботи іншого обладнання. Для того, щоб було більш зрозумілим, чому електромагнітна сумісність так тісно пов’язана саме з перетворювачами частоти доцільно звернути увагу на їх принцип роботи. Якщо не в даватися в деталі, то можна просто сказати, що в перетворювачах частоти силова частина працює в ключовому режимі і силові напівпровідникові ключі працюють на досить таки високій частоті від 1 кГц до 10 кГц і більше.
При роботі любого силового електронного ключа неминуче виникають електромагнітні завади, які випромінюються , як в оточуюче середовище, так і проникають в мережу живлення. Крім того, вхідний струм, який споживає перетворювач частоти, має не синусоїдальну форму, в наслідок чого генеруються непарні і не кратні трьом вищі гармоніки. От і виходить, що перетворювачі частоти можуть погіршувати електромагнітну сумісність, а якщо простіше, то можуть мішати нормальній роботі електронного обладнання, яке працює поблизу перетворювачів частоти, або живиться від тієї самої мережі, що й перетворювачі частоти.
Якщо ви вибираєте перетворювач частоти для роботи на своєму підприємстві, то ви повинні врахувати, що перетворювачі частоти можуть створювати завади, які приведуть до збоїв в роботі вашого обладнання. В таких випадках необхідно вибирати перетворювачі частоти з вхідним фільтром радіо завад, який значно покращую електромагнітну сумісність. Вхідний фільтр значно зменшує рівень радіо завад, які проникають у вхідну мережу живлення. При використанні перетворювачів частоти в джерелах синусоїдальної напруги інколи виникає необхідність в установці фільтру радіо завад на виході перетворювача частоти.
Що стосується вищих гармонік, які генерую перетворювач частоти у вхідній мережі живлення, то вони можуть привести до перегріву силового трансформатора і до нагріву конденсаторів станцій компенсації реактивної потужності. Для зменшення рівня вищих гармонік на вході перетворювача частоти необхідно встановити вхідні силові дроселі. Деякі перетворювачі частоти поставляються з вмонтованими в корпус силовими дроселями. Якщо ж вимоги до рівня вищих гармонік високі, то в таких випадках використовують пасивні вхідні фільтри гармонік, або активний фільтр. Останнім часом значно виріс інтерес до активних фільтрів, які можуть не тільки фільтрувати вищі гармоніки, а й компенсувати реактивну потужність .
Можна ще згадати про екранування вхідного кабелю живлення перетворювача частоти і моторного кабелю, який з’єднує вихід перетворювача частоти з двигуном. Наявність екрана значно зменшує рівень радіо завад, які випромінюються в оточуюче середовище згаданими кабелями. При цьому треба пам’ятати, що у перетворювачів частоти максимальна довжина моторного кабелю зменшується вдвічі при використанні екранованого кабелю.
Ми розглянули декілька практичних технічних рішень, які покращують електромагнітну сумісність перетворювача частоти з вхідною мережею живлення і іншими електронними пристроями, які живляться від цієї мережі. Інколи виникають ситуації, при яких перетворювачі частоти дають збої в роботі, тобто, зовнішні завади мішають нормальній роботі перетворювача частоти. Як приклад, можна привести роботу перетворювача частоти на пасажирському ліфті високої комфортності, в якому ви не відчуваєте, коли ліфт починає рухатися і коли зупиняється.
В таких ліфтах використовуються перетворювачі частоти, які можуть працювати в замкнутій системі по швидкості. Для цього приводний двигун оснащують енкодером (цифровим датчиком швидкості), який використовується, як датчик в зворотному зв’язку по швидкості. Тривалий час не вдавалося настроїти ліфт, щоб він нормально працював. Проблема була в тому, що в любий момент ліфт міг починати працювати незадовільно, хоча тривалий час міг працювати добре, навіть дуже добре. Як виявилося кабель енкодера заходив на роз’єм шафи управління, а з нього вже йшов на вхід перетворювача частоти. І от цей неекранований розрив в декілька сантиметрів і «заважав» нормальній роботі. З’єднавши кабель енкодера безпосередньо з входом перетворювача частоти вдалося зняти всі проблеми, ліфт почав працювати без збоїв – от вам і розрив екрану на декілька сантиметрів.
Наведений приклад ще раз наглядно свідчить те, що рекомендації завода-виробника необхідно виконувати, а вони однозначно говорять про те, що всі кабелі і провода управління і зворотного зв’язку повинні мати захисний екран, який затомляється безпосередньо на корпусі перетворювача частоти. Що стосується заземлення перетворювача частоти, то тут не все так просто, як здається на перший погляд. Про те, як правильно заземляти перетворювачі частоти, щоб не погіршити їх електромагнітну сумісність детально описано в нашій статті «Перетворювачі частоти і заземлення».
Звичайно, в цій статті детально не розглядаються всі технічні засоби і прийоми, які дозволяють покращувати в тій, чи іншій обстановці електромагнітну сумісність перетворювачів частоти. Але це зовсім не значить, що перетворювачі частоти обов’язково будуть заважати роботі електронній апаратурі, у більшості випадків про електромагнітну сумісність ніхто навіть і не здогадується, працюють собі перетворювачі частоті, тай працюють і нікому не мішають. Про електромагнітну сумісність згадують лише тоді, коли електронне обладнання починає незадовільно працювати при використанні перетворювачів частоти.
Вибираючи перетворювач частоти необхідно враховувати вищезгадане, і, якщо для управління вашим перетворювачем частоти буде використовуватися зовнішній контролер, то вибирайте перетворювач частоти, в якому вже встановлено вхідний фільтр радіо завад. Якщо ж у вас виникнуть якісь проблеми з електромагнітною сумісністю перетворювача частоти, то звертайтесь в наш сервісний центр – обов’язково допоможемо.
Вибирайте перетворювачі частоти в сервісному центрі – це зручно!
Купуйте перетворювачі частоти в офіційного дистриб’ютора – це вигідно і надійно!