住友重機械工業株式会社 PTC事業部

PTCワールドワイド 住友重機械工業株式会社

皆様から頂きますお問合せの中にインバータのノイズ対策がありますが多くは、ノイズフィルターの選定で悩まれているようです。
今回は、その選定の目安についてお話致します。
以前「インバータのノイズトラブルの回避とポイント」でも対策方法を御紹介いたしましたが実際の現場ではノイズ障害の状況も様々です。
ではその状況に合わせた効果的なノイズ対策(ノイズフィルタの選定)とは!


現在多くのインバータにはオプションとして数種類のノイズ対策用フィルター等が準備されています。 
代表的なものとしては次のようなものです。

1.零相リアクトル(誘導性フィルタ)

インバータの1次側に使用し電源線をリアクトルに数ターン巻きつけて使用するタイプのものです。
インバータのノイズを阻止するタイプのものです。
     
効果範囲:AM~10MHzまでの広い範囲でノイズ減衰(数db程度)の効果が得られる。 

2.容量性フィルタ(XYフィルタ)

コンデンサで構成されており、AM域の周波数帯に効果があります。
但し、コンデンサーの為漏れ電流の増加を伴います。

効果範囲:AMラジオバンド域に対しての効果が得られる

3.LCフィルタ

名前のとうりコンデンサ(C)とリアクトル(L)で構成されたフィルタでインバータ用のものはπ型多く通常は 30db程度の減衰率の物をオプションにしています。
中には、高減衰率タイプで50~60dbの減衰率の物も有ります。多くはπ型フィルタの構造をとっています。一般的には高減衰の物は2段のπ型をとります。

効果範囲:AM~10MHzまでの広い範囲でノイズ減衰(30db程度)の効果が得られる。

4.その他として ノイズカットトランスが有ります。

ノイズのカット率が大きく一般には高級な音響製品に用いられています。
インバータ用になると高価なものですがノイズを遮断するのに効果があります。




次にノイズの種類を整理しておきます。

a.伝導ノイズ

・主に主回路から電源ラインを伝わって周辺機器へノイズの影響を与えます。
・接地を共有しそのインピーダンスが高い場合接地線を伝わってノイズが影響を及ぼします。

b.誘導ノイズ

・インバータの入出力ラインに沿って周辺機器のラインが平行に設けられたような場合、電磁誘導、静電誘導によりノイズが誘導されます。

c.放射ノイズ

・インバータの入出力ラインやモータ本体から空中を伝わりノイズが放射されます。


<<適用の目安>>

◆第一段階

弱いノイズ障害が発生している場合 
AMラジオ等に雑音がのる、放送設備に影響がでる 
     
⇒ 容量性フィルタを適用

 

◆第二段階

他の機器にノイズの影響が出ている場合 
工場内の配線ピットで一緒に配線した機器のメータ等や微小なセンサーへ影響が出る
表示が不安定、センサーの検出が不安定
   
⇒ 零相リアクトルを適用
  2-1.インバータ1次側に適用
  2-2.インバータ1次、2次側の適用



◆第三段階

一般の周辺機器での誤動作などがでる

同一電源系のPC等の誤動作やセンサー、表示器の誤表示がでる             
*PC等のノイズ対策がされた機器にも影響が出て、明らかに誤動作が出る。

⇒ ノイズフィルタを適用
  3-1.インバータ1次側に適用 
  3-2.インバータ1次側に適用更にインバータ2次側に零相リアクトルを適用



各段階に合わせてフィルタを選定しましたが、基本を確実におさえておかないとその効果を十分に出せません。以前にもお話致しましたが以下の注意点をチェックしてみて下さい。


□1.インバータと対策機器は最短の距離に設置したか!
□2.インバータのアース(接地)は単独で処理されているか!
□3.接地基準は確保されているか(接地インピーダンスの確保)!
□4.接地線は最短距離で設備されているか!
□5.ノイズフィルタのアースはされているか!
□6.動力線は他の機器と別になっているか!
□7.制御盤内で周辺機器と配線がダクト内で平行になっていないか!
□8.インバータ電源は他の機器と系統が別になっているか!
□9.他の機器の信号線はシールド線で耐ノイズ対策がおこなわれているか!
□10.モータの本体のアース処理(取説に準拠)はされているか!


実際の現場では、様々なノイズトラブルの状況に遭遇します。
基本的なノイズの処理方法を知っていただき状況を判断した上でメーカまでお問合せください。
    
年々高機能化するインバータは上手く使えばとても便利なモータ制御機器です。
今後は多様な機能を機械物別に上手く使うヒントを御紹介いたします。


次回はACLとDCLの使い分けなどを予定しております。
是非皆様のご意見ご希望をお寄せください。

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