EMC produkty
Vývoj EMC produktů
Výroba EMC produktů
EMC produkty
Vývoj EMC produktů
Výroba EMC produktů
Měření v oblasti EMC
Jak je možné omezit harmonické proudy a
vysokofrekvenční rušení například v obvodech frekvenčních měničů?
Nejčastějším
řešením pro regulaci 3 fázových motorů je dnes využití nepřímého (frekvenčního)
měniče s napěťovým meziobvodem. Frekvenčním měničem se regulují nejen otáčky
motoru, ale i moment na hřídeli a poloha hřídele. Zařízení – měnič se skládá z
usměrňovače, stejnosměrného meziobvodu s blokem filtračních kondenzátorů a
střídače. Zapojení usměrňovač - kondenzátor způsobuje tzv. nízkofrekvenční
rušení.
Aby
zařízení prošlo předepsanými zkouškami a vyhovovalo oborovým a produktovým
normám, musí splňovat požadavky na maximální úrovně harmonických proudů a
maximální hodnotu základní veličiny, která určuje hodnotu celkového
harmonického zkreslení proudu – THDi – TotalHarmonicDistortionofCurrent. Tyto
hodnoty vychází mimo jiné z typu rušícího zařízení, velikosti jeho odběru, ale
také z prostředí, ve kterém je zařízení nainstalováno.
Pro
kalkulaci investičních a provozních nákladů je důležitá velikost skutečné
efektivní hodnoty proudu (IRMS). Čím vyšší je obsah harmonických
složek, tím vyšší je hodnota IRMS a je tedy potřeba větší dimenzování
zařízení v napájecím přívodu, např. u transformátorů, jističů, kabelů,
stykačů. A vyšší odběr znamená vyšší platby za elektřinu. Navíc sebou nese i negativními
vlivy na ostatní citlivá zařízení (měřicí přístroje, snímače, kompenzace,
řídicí systémy). Může způsobit chyby
v měření a regulaci nebo dokonce přepětí v síti. Harmonické proudy je
proto třeba tlumit na minimální možné hodnoty.
Na
tento fakt je třeba myslet už ve stádiu projektu nebo nejpozději u výrobce
zařízení nebo rozváděče. Pozdější opatření bývají nejen nákladná, ale také
těžko proveditelná. Jedná se o instalaci síťových nebo stejnosměrných tlumivek
do napájecího přívodu nebo do stejnosměrného meziobvodu měničů, instalaci
pasivních nebo aktivních harmonických filtrů, použití AFE jednotek
s řízenými usměrňovači. Harmonické
filtry a řízené usměrňovače jsou účinné, avšak hodně nákladné. Efektivnější je
proto využití tlumivek, které navíc chrání měnič před impulzními poruchami
v síti, před trvalým přepětím, omezují komutační proudové špičky a
částečně potlačuji vysokofrekvenční složku rušení.
Projektant
nesmí zapomenout ani na ztrátové výkony a musí zabezpečit účinný odvod
ztrátového tepla z rozváděče. V případě trvalého podpětí se někdy používá
zvyšovací autotransformátor místo síťové tlumivky. To ale není vždy možné
především s ohledem na rozsah napájecího napětí frekvenčního měniče.
Další
samostatnou kapitolou je vysokofrekvenční odrušení, které má poměrně velký vliv
na počáteční investici, ale může snižovat provozní náklady. I zde je třeba vzít
v úvahu všechny související aspekty. Např. na první pohled kvalitně provedený zemnící
systém z pohledu bezpečnosti nemusí znamenat kvalitní provedení
z hlediska VF (vysokofrekvenčních) proudů. Navíc se vysokofrekvenční
signál šíří i elektromagnetickým polem.
U
frekvenčních měničů, ale nejen u nich, je základním opatřením použití síťového
odrušovacího filtru, který potlačí rušení v oblasti do desítek MHz. Samotný
filtr však nestačí. Správný návrh přístroje, zařízení, rozváděče, stroje,
výrobní linky začíná u plošných spojů, pokračuje přes uspořádání komponentů
v měniči, umístění a montáž rušícího zařízení v rozváděči atd. Při
návrhu rozmístění jednotlivých přístrojů v rozváděči se dělá řada chyb.
Jaké jsou tedy hlavní zásady na tomto stupni?
Několik základních zde uvedeme, zdaleka však nemohou postihnout celou
problematiku.
Nejlepší
je, pokud mají měniče resp. jiná zařízení emitující rušení odrušovací filtr
zabudován přímo od výrobce. Pokud ne, musí se filtr umístit co nejblíže k tomuto
zařízení a také vzájemné propojení musí být co nejkratší. Motorový stíněný
kabel z měniče nesmí být v souběhu s ostatní kabeláží. Kovové
části přístrojů se musí být uzemněny na montážní desku celou plochou, všechny
země musí být svedeny do jednoho společného uzemňovacího bodu v rozváděči.
Je nutná separace zařízení, která by se mohla vzájemně rušit. Kovová skříň musí
zabezpečit, aby se rušivé elektromagnetické pole potlačilo na minimum, a to včetně
rámu dveří a kabelových průchodů.
Ač
tento článek nemůže popsat celou problematiku elektromagnetické kompatibility,
je zřejmé že se vždy vyplatí obrátit na odborníky. Nabídka služeb společnosti
SKYBERGTECH s.r.o. v této oblasti je nejširší možná. Firma se zabývá nejen vývojem a výrobou EMC produktů,
ale také měřením EMC a
poradenstvím, které má celou řadu konkrétních podob. Ať již potřebujete
poradit s co nejefektivnějším řešením v oblasti elektromagnetické
kompatibility, změřit EMC rušení, odolnost systémů proti různým druhům rušení,monitorovat
napájecí napětí, zjistit dlouhodobou stabilitu napětí, krátkodobé výpadky a
kolísání napětí či posoudit úrovně rušení z hlediska požadavků příslušných
norem, neváhejte se na odborníky z této firmy obrátit. Nezapomeňte, že volba
efektivního řešení Vám do budoucna může ušetřit nemalé náklady!
Více informací naleznete na našich stránkách https://skybergtech.com
FIREMNÍ ČLÁNKY
