Frekvensomriktare (VFD) styr frekvensen och spänningen på den effekt som levereras till en trefasig elmotor. De ökar energieffektiviteten och minskar mekanisk stress på motorn genom mjukstart, samtidigt som de förbättrar processregleringen och håller vridmomentet jämnt anpassat efter lastens behov. Frekvensomriktare används i många olika tillämpningar, bland annat rörelsestyrsystem, ventilation, verkstadsbearbetning och rening av avloppsvatten.
Trots sin effektivitet kräver frekvensomriktare noggrant planerad installation och koppling för att maximera prestanda och förhindra elektromagnetisk störning (EMI) med annan utrustning. Nedan går vi igenom de viktigaste punkterna att tänka på.
EMI är ett vanligt problem hos frekvensomriktare som använder isolerade gate-bipolära transistorer (IGBT) för att skapa den pulsbreddmodulerade utgång som behövs för att styra motorn. Eftersom omriktaren snabbt växlar den likspänning som finns på DC-bussen för att åstadkomma en variabel frekvens, kan de snabba pulsorna orsaka flera problem – både för den styrda motorn och för elektronik i närheten.
Möjliga konsekvenser är oönskade hastighetsvariationer i motorn, kommunikationsfel och CPU-fel. Närliggande utrustning kan också drabbas av signalförvrängning i system som mäter tryck, flöde och temperatur, samt fel i styrsystem och störningar i radio- och TV-sändningar, telefonlinjer och datanätverk.
En stor del av EMI-skyddet i ett system med frekvensomriktare bygger på rätt kabelval. För signalkablar ger vanliga tvinnade par ett visst skydd, men skärmade tvinnade par, särskilt utvecklade för att minska störningar, är alltid att föredra. Avsluta den exponerade kabelskärmen i ena änden med en lämplig klämma. Undvik dock pigtail-anslutningar – de ökar impedansen vid höga frekvenser och gör skärmningen verkningslös.
Motorkablar kan i princip bestå av enledarkablar som dras separat från signal- och växelströmsledningar, men skärmad elkabel ger ett betydligt bättre skydd mot EMI. Skärmen på motorkabeln leder störströmmarna tillbaka till frekvensomriktaren och hindrar dem från att ta oförutsägbara vägar, som annars kan korsa och störa känslig utrustning. Skärmen på motorkabeln ska avslutas i båda ändar. Om skärmad motorkabel saknas ger tre fasledare plus jordledare i ett rör ett visst skydd, men rörledningens kontaktpunkter med annan utrustning kan fortfarande leda vidare en del störningar.
För seriekommunikation bör tvinnade parkablar användas och dras på avstånd från strömförande ledningar. Vissa seriekommunikationssystem kräver skärmade kablar, men dessa begränsar ofta den maximala kabellängden innan datahastigheten försämras. Utöver tvinnade par och skärmade tvinnade par förekommer det att leverantörsspecifika seriekommunikationssystem har egna kabelkonstruktioner.
Jordning till utrustningens chassi är avgörande för att minimera impedansen vid höga frekvenser och förhindra att högfrekventa strömmar sprids ut i elnätet. En särskild jordförbindelse mellan frekvensomriktaren och motorn är optimal, liksom direkt metallkontakt mellan ytor. Observera att målade ytor utgör en barriär – om två målade delar ska anslutas måste färgen tas bort för att få en effektiv jordförbindelse.
Som huvudregel bör kablar med olika funktioner aldrig dras parallellt med varandra. Motorledningar, signalledningar och kraftledningar stör varandra, även genom skärmning, om de ligger nära varandra under längre sträckor. I system där parallell dragning inte kan undvikas bör avståndet mellan kablarna göras så stort som möjligt, och de bör separeras med en jordad, ledande skiljevägg.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online