이 이미지는 주파수 변환기 시스템과 이로 인해 발생하는 전자파 간섭 제어의 개략도를 보여줍니다. 이 다이어그램은 주파수 변환기가 케이블을 통해 모터에 연결되는 방식을 보여주며 임펄스 전압을 전송하는 동안 다른 전자 장치에 발생할 수 있는 전자기 간섭의 위험을 강조합니다. 특히 다이어그램에서 점선으로 표시된 자기장 영역은 전자기 간섭의 잠재적 범위와 차폐 조치 및 필터를 통해 간섭의 영향을 완화할 수 있는 솔루션을 나타냅니다.
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주파수 변환기의 전자기 간섭에 대한 자세한 설명

        20세기 전기 전송 분야의 획기적인 기술 발전으로 인버터는 산업 자동화 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 그러나 주파수 변환기의 광범위한 적용으로 전자기 간섭 문제가 점점 더 두드러지고 있으며 공장 자동화 분야에서 전자기 오염의 가장 큰 원인 중 하나가되었습니다. 이 기사에서는 주파수 변환기 전자기 간섭의 원인, 전파 방법, 영향 및 해당 간섭 방지 조치에 대해 자세히 설명합니다.

一, 인버터의 전자기 간섭의 원인

        인버터의 전자기 간섭은 주로 인버터의 작동 원리와 전기 구조에서 비롯됩니다. 인버터는 일반적으로 주 회로와 제어 회로의 두 부분으로 구성되며 주 회로에는 정류기 회로, 인버터 회로 및 제어 회로가 포함됩니다. 그중 정류기 회로와 인버터 회로는 비선형 특성을 가진 전력 전자 장치로 구성됩니다. 인버터가 작동 중일 때 전력 전자 장치는 빠른 스위칭 동작을 수행하여 더 높은 고조파를 생성하여 기본 고조파 외에 많은 수의 고조파를 포함하는 출력 파형을 생성합니다. 이러한 고조파는 주파수 변환기에서 전자기 간섭의 주요 원인입니다.

        주파수 변환기에는 세 가지 주요 유형의 전자기 간섭이 있습니다:

        인버터 간섭: 인버터 자체는 인버터 주 회로의 정류기 회로와 인버터 회로에서 생성되는 고차 고조파와 제어 회로의 작은 에너지 및 약한 신호 회로로 인해 전자기 간섭의 원인이 됩니다.

        인버터에 대한 외부 장비의 간섭: 다른 전기 장비의 작동으로 인해 발생하는 전자파가 인버터의 정상적인 작동을 방해할 수 있습니다. 예를 들어 배전실의 배전 캐비닛에 큰 전류가 흐르면 주변에 강한 자기장이 발생하여 주파수 변환기의 작동을 방해합니다.

        인버터와 외부 장비의 간섭: 인버터에서 발생하는 고차 고조파 및 전자파 방사는 다른 약한 전류 장비에 간섭하여 장비 오작동 또는 고장을 일으킬 수 있습니다.

二, 인버터의 전자기 간섭 전파 모드

        주파수 변환기에서 전자기 간섭이 전파되는 주요 모드에는 공기 중 방사 모드와 회선 전파 모드의 두 가지가 있습니다.

        공기 중 방사 모드: 인버터의 출력 케이블로 전송되는 PWM 전압에는 고주파 성분이 풍부하게 포함되어 있어 전자파 방사를 발생시키고 방사 간섭을 형성합니다. 다른 전자 장치가 인버터에 가까이 있으면 간섭 현상이 심해질 수 있습니다.

        회선 전파 모드: 인버터에서 생성된 전자기 간섭은 주로 전원 공급 장치 및 전압 조정기 네트워크를 통해 전송됩니다. 또한 라인 간 감지 방법 및 커패시턴스에 의해 생성된 정전기 유도가 라인을 통해 간섭을 전파할 수도 있습니다.

주파수 변환기의 전자기 간섭의 영향

이 이미지는 주파수 변환기 시스템과 이로 인해 발생하는 전자파 간섭 제어의 개략도를 보여줍니다. 이 다이어그램은 주파수 변환기가 케이블을 통해 모터에 연결되는 방식을 보여주며 임펄스 전압을 전송하는 동안 다른 전자 장치에 발생할 수 있는 전자기 간섭의 위험을 강조합니다. 특히 다이어그램에서 점선으로 표시된 자기장 영역은 전자기 간섭의 잠재적 범위와 차폐 조치 및 필터를 통해 간섭의 영향을 완화할 수 있는 솔루션을 나타냅니다.

  인버터의 전자기 간섭은 공장 자동화 시스템의 안정성과 신뢰성에 심각한 영향을 미치며, 이는 다음과 같은 측면에서 나타납니다:

        전원 공급 시스템의 오염: 인버터의 DC-AC 인버터의 비선형 등가 부하는 공장의 전원 공급 시스템을 오염시켜 전압 파형의 왜곡을 초래하고 다른 장비의 정상적인 작동에 영향을 미칩니다.

        측정 및 제어 시스템의 부정확성 및 고장: 인버터의 전자기 간섭은 측정 및 제어 시스템의 정상적인 작동을 방해하여 부정확한 측정 데이터와 제어 시스템의 고장을 초래할 수 있습니다.

        대형 시스템의 안정성 손상: 인버터의 전자기 간섭은 전체 자동화 시스템의 안정성을 파괴하여 생산 라인의 정상적인 작동을 방해하고 안전 사고까지 유발할 수 있습니다.

        인버터 자체 고장: 전자기 간섭이 심한 경우 인버터가 자체적으로 간섭을 받아 '부트스트랩' 속도 조절이 실패할 수 있습니다.

四, 주파수 변환기의 전자기 간섭 방지 조치

        주파수 변환기의 전자기 간섭 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 간섭 방지 조치를 취할 수 있습니다:

        단일 지점 접지: 인버터는 단일 지점에서 접지해야 하며, 가급적 짧고 굵은 전선을 사용해야 합니다. 서지 간섭을 흡수하려면 접지 저항이 100Ω 미만이어야 합니다. 동시에 인버터의 E 끝은 제어 캐비닛과 모터의 쉘에 연결하고 안전한 접지에 연결해야 합니다.

        간섭원 차폐: 간섭원을 차폐하는 것은 간섭을 억제하는 효과적인 방법입니다. 인버터 자체는 전자기 간섭의 누출을 방지하기 위해 철제 쉘로 차폐되어 있습니다. 인버터의 출력 라인은 강관으로 차폐하는 것이 가장 좋으며, 특히 인버터가 외부 신호로 제어되는 경우 제어 신호 라인은 가능한 한 짧아야하며 차폐 트위스트 페어를 사용해야하며 주 전원 라인 및 제어 라인과 완전히 분리되어야합니다. 차폐 연선 케이블은 시스템의 전자 민감 장비 회로에도 필요합니다.

        합리적인 배선: 장비의 전원 라인과 신호 라인은 인버터의 입력 및 출력 라인에서 가능한 한 멀리 떨어져 있어야 합니다. 다른 장비의 전원 및 신호 라인은 인버터의 입력 및 출력 라인과 평행하지 않아야 합니다. 인버터가 장착 된 전기 제어 캐비닛에서 전원 라인과 신호 라인은 파이프 및 경로에서 분리되어야하며 금속 호스는 잘 접지되어야합니다.

        필터를 설치합니다: 인버터의 입력 및 출력 단에 필터를 설치하면 인버터에서 전원 라인을 통해 전원 공급 장치 및 모터로 전달되는 간섭 신호를 억제할 수 있습니다. 입력 필터는 주로 인덕터 코일로 구성되어 고주파 고조파 전류를 감쇠할 수 있습니다. 출력 필터는 인버터의 출력에서 간섭을 억제합니다.

        리액터를 사용합니다: 인버터의 입력 전류에서 주파수가 낮은 고조파 성분이 높은 비율을 차지합니다. 이러한 고조파 성분은 다른 장비의 정상적인 작동을 방해하고 많은 양의 무효 전력을 소비하여 라인의 역률을 크게 감소시킬 수 있습니다. 리액터를 입력 회로에 직렬로 삽입하는 것은 낮은 고조파 전류를 억제하는 효과적인 방법입니다. AC 리액터는 고조파 전류를 억제하고 역률을 개선하며 입력 회로의 돌입 전류가 인버터에 미치는 영향을 약화시킬 수 있습니다. DC 리액터는 입력 전류의 고조파 성분을 약화시킬 수 있습니다.

        반송파 주파수를 조정합니다: 인버터의 반송파 주파수를 적절히 줄이면 전자기 간섭을 줄일 수 있지만 그에 따라 전자기 노이즈가 증가합니다. 따라서 최상의 간섭 방지 효과를 얻으려면 실제 상황에 따라 반송파 주파수를 조정해야 합니다.

        간섭원 분리: 간섭원을 회로와 간섭을 받기 쉬운 부품에서 분리하여 전기적 접촉이 없도록 합니다. 일반적으로 절연 변압기는 전도 간섭을 방지하기 위해 전원 공급 장치와 컨트롤러 및 송신기와 같은 증폭기 회로 사이의 전원 라인에 사용됩니다.

        기타 조치: 고주파 및 고전력 DC 용접기의 경우 인버터에서 멀리 떨어진 곳에 보관하고 접지를 잘 유지해야 합니다. 전자석의 온오프 접점에는 RC 서지 흡수기가 장착되어 있어야 합니다. 인버터와 동일한 전기 캐비닛에 설치된 접촉기의 경우 소음이 적고 아크 소화 효과가 좋은 제품을 선택해야하며 필요한 경우 RC 서지 흡수기를 설치해야합니다. 전원 공급 장치의 임피던스는 낮아야하므로 근처에있는 수백 킬로와트의 전기 제품의 시작 및 중지로 인한 인버터 입력 전압의 순간적인 변형을 방지 할 수 있습니다. 인버터가 저전압 또는 과전압 상태에서 작동하지 않도록 전원 공급 장치의 위상 전압이 균형을 이루어야 합니다.       

결론

        산업 자동화의 급속한 발전과 함께 인버터의 사용이 점점 더 보편화되고 있으며 인버터의 전자기 간섭 문제도 많이 발생하게 됩니다. 많은 최종 사용자는이 문제가 발생했을 때이 문제를 해결하는 방법을 모르는 경우가 많습니다. 이 기사의 소개를 통해 독자들이 인버터 전자기 간섭의 소스, 전파 모드, 영향 및 해당 간섭 방지 조치에 대해 심층적으로 이해하고 인버터 전자기 간섭 문제를 해결하기위한 몇 가지 참고 자료와 아이디어를 제공 할 수 있기를 바랍니다.

 

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