EMC-filter, sinusfilter, bromsmotstånd och andra tillbehör till frekvensomriktare och servosystem

Frekvensomriktare och servo producerar lågfrekventa strömövertoner och högfrekventa störspänningar upp till 100 MHz, på grund av deras driftssätt och nätets impedans. Detta kallas även allmän nätpåverkan. Denna nätpåverkan är oönskad och inverkar skadligt på andra objekt som är anslutna till nätet men även delvis på själva frekvensomriktaren. Nätreaktorer finns för att reducera lågfrekventa strömövertoner som uppkommer vid kommuteringen i frekvensomriktaren.Emc-filter eller nätfilter finns för att reducera högfrekventa störspänningar.Det finns flera typer av komponenter som används för radioavstörning så att man uppfyller kraven på CE-märkning och undviker störningar i maskiner och anläggningar med frekvensomriktare och servosystem.

Ingångsfilter eller används för att minimera (5'e, 7'e, 11'e) i nätet p g a omriktarens kommutering. dessutom får man avsevärd ökning av livslängden hos frekvensomriktare och servo. EMC-filter (radioavstörningsfilter, nätfilter eller avstörningsfilter) används för att förhindra att ledningsbundna högfrekventa störningar kommer ut på nätet.

Vid användning av ingångsfilter kommer spänningen på frekvensomriktarens ingång. Filter före omdiktaren bör installeras i följande ordning:

• Nät

• Nätreaktor

• EMC-filter

• Frekvensomriktare.

Nätreaktorer

Nätåterverkan, som orsakas av kommuteringen, kan begränsas med en induktans i nätanslutningen. Om induktansen hos nätet i sig själv inte räcker till då bör man koppla in frekvensomriktaren till nätet via en nätreator som då ökar den totala induktansen. Nätanslutningens inkuktans kan anses vara tillräcklig om nätets kortslutningseffekt är 20 till 40 gånger omriktarens nominella uteffekt. Om nätets kortslutningseffekt är högre bör man använda en nätreator med 2 % uk upp till to 500 gånger omriktarens nominella uteffekt och en med 4 % uk däröver. Om ett antal frekvensomriktare är anslutna skall summan av deras nominella uteffekt beaktas.Vi rekommenderar att man använder nätreaktorer med 4% uk kortslutningsspänning, eftersom man i praktiken sällan känner till nätets kortslutningseffekt.Den relativa kortslutningsspänningen 4 % uk anger den procent av nominella spänningen vid vilken vid kortslutning erhåller nominell ström.Avgörande för dimensionering av kraftsystem med elektronisk utrustning i Tyskland är standards DIN VDE 0160 och EN 60 555. Normen IEEE 519 måste beaktas i Canada/USA. Hämta fullständiga data: Nätreaktorer (PDF-fil, 565 kB)

EMC-filter

De filter som specificeras är avsedda för att lösa störningsproblem varvid för ledningsbundna störningar gäller att maximal störnivå enligt normen DIN VDE 0875 del 11 Class "B" (EN 55011) skall vara uppfylld.

EMC-filter för underliggande montage

Frekvensomriktarna VCB400-010 to -034 kan även anslutas till filter som är utförda för montering under frekvensomriktaren. Detta medför att man kan optimera platsbehov och arbete vid installation i ett apparatskåp. Antalet komponenter kan reduceras ytterligare om man använder mellanledsreaktor.De filter som specificeras är avsedda för att lösa störningsproblem varvid för ledningsbundna störningar gäller att maximal störnivå enligt normen DIN VDE 0875 del 11 Class "B" (EN 55011) skall vara uppfylld.

Data

Data (PDF-fil)

Om man använder långa kablar mellan frekvensomriktaren och motorn kan det temporärt uppstå höjning av spänningen på motorplinten. Dessa spänningstoppar kan nå värden som är upp till 1,9 gånger högre än mellanledsspänningen. Detta medför ibland att man får oönskad spänningsbelastning i motorlindningarna. Det bör påpekas att det I DC-mellanledet kan uppstå högre spänningsvärden I samband med bromsning eller I slutet av ett accelerationsförlopp. Således kan man få spänningar upp i närheten av 1500 V med en nätspänning på 3 X 400 V.Anledningen till spänningshöjningen är spänningsderivatan (du/dt) hos utspänningens pulser och och den obalanserade källimpedansen hos frekvensomriktaren, kabel och motor. Med hänsyn till kabellängden uppstår den maximala spänningshöjningen som en konsekvens av den totala reflektionen om stigtiden hos spänningen är mindre än transmissionstiden hos spänningsfronten I kabeln. Med en hastighet hos fortplantar sig i kabeln som är ca 150 m/ms och en stigtid på 0.1 ms för de IGBT?s som numera används, kommer full spänningshöjning att uppstå redan vid kabellängder på 15 m.Detta kan undvikas om man har lämpliga filter i frekvensomriktarutgången.
Observera:Alla utgångsfilter reducerar spänningen på omriktarens utgång.Utgångsfilter med reducerad läckström finns vid behov.

du / dt filter

du/dt-filter ansluts mellan frekvensomriktarens utgång och motorn. Det monteras direkt i anslutning till frekvensomriktaren. Filtret reducerar spänningen stigtid du/dt på motorplinten till värden under 500V/µs (I enlighet med DIN VDE0530, Supplementblad 2). Det begränsar den maximala amplituden hos transienter på motorplinten till typiska värden som är Û<=1250V. Pikar hos laddningsströmmen kommer också att reduceras då man har långa motorkablar. du/dt-filter är konstruerade för en bestämd switchfrekvens hos omriktarens. Den maximala switchfrekvensen är angiven i översikten för filter. När man använder ett du/dt-filter, kan frekvensomriktaren för närvarande inte köras med fältvektororientering.

Hämta fullständiga data: du/dt-filter (PDF-fil, 130 kB)

Sinusfilter

Sinusfilter ansluts mellan frekvensomriktarens utgång och motorn. Det monteras i direkt anslutning till frekvensomriktaren. Sinusfiltret ombesörjer att de fyrkantformiga spänningspulserna omvandlas till nära nog perfekt sinusform. Dessutom får man en signifikant reduktion av motorströmmens övertonshalt. Filtret reducerar spänningens stigtid du/dt och förhindrar transienter på motorplinten. Därtill kommer laddningsströmspikarna att minska då man har långa motorkablar såväl som tillsatsförluster I motorn. Sinusfilter är konstruerade för en viss switchfrekvens hos frekvensomriktaren. Den minimala switchfrekvensen som skall ställas in på frekvensomriktaren är beroende av filtret. Sensorless fältvektororientering kan inte användas.För att förhindra mottaktstörningar (överkoppling från motorkabel eller motorhus till lindningar) är det nödvändigt med speciell konstruktion av sinusfiltret.För närvarande kan man inte använda fältvektororientering när sinusfilter är inkopplat.

Hämta fullständiga data: Sinusfilter (PDF-fil, 670 kB)