ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత

విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత (EMC) ఇది విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల సమక్షంలో సాధారణంగా పనిచేసే విద్యుత్ లేదా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల సామర్ధ్యం. అదే సమయంలో, పరికరాలు సమీపంలోని ఇతర పరికరాలు లేదా వ్యవస్థల ఆపరేషన్‌లో జోక్యం చేసుకోకూడదు.

ఇంటర్నేషనల్ ఎనర్జీ కమిషన్ (IEC) EMC డైరెక్టివ్ యూరోపియన్ ఎకనామిక్ ఏరియాలో ఉపయోగించే ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల కోసం రోగనిరోధక శక్తి మరియు ఉద్గార అవసరాలను సెట్ చేస్తుంది. EMC EN 61800-3 ప్రమాణం ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ల అవసరాలను కవర్ చేస్తుంది.

పవర్ సోర్స్ యొక్క సైన్ వేవ్ యొక్క తక్షణ విలువ DC లింక్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ మూలం నుండి కరెంట్‌ను తీసుకుంటుంది, అనగా. పీక్ సోర్స్ వోల్టేజ్ ప్రాంతంలో. ఫలితంగా, కరెంట్ నిరంతరం ప్రవహించదు, కానీ అడపాదడపా, చాలా ఎక్కువ గరిష్ట విలువలతో.

ఈ రకమైన కరెంట్ వేవ్‌ఫార్మ్‌లో ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం భాగాలతో పాటు, హార్మోనిక్ భాగాలు (సప్లై హార్మోనిక్స్) యొక్క ఎక్కువ లేదా తక్కువ అధిక నిష్పత్తిని కలిగి ఉంటుంది.

మూడు-దశల ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లలో, అవి ప్రధానంగా 5వ, 7వ, 11వ మరియు 13వ హార్మోనిక్‌లను కలిగి ఉంటాయి. ఈ ప్రవాహాలు సరఫరా వోల్టేజ్ వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క వక్రీకరణకు కారణమవుతాయి, ఇది అదే నెట్‌వర్క్‌లోని ఇతర విద్యుత్ వినియోగదారులను ప్రభావితం చేస్తుంది.

అలాగే, ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాలు హెచ్చుతగ్గులకు కారణమవుతాయి పవర్ ఫ్యాక్టర్ దిద్దుబాటు సర్క్యూట్లు ఓవర్ వోల్టేజీకి దారితీసే కొన్ని క్లిష్టమైన పరిస్థితుల్లో.

పరిస్థితులు క్లిష్టంగా ఉన్నప్పుడు:

• సంస్థాపన యొక్క శక్తిలో కనీసం 10 - 20% ఇన్వర్టర్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ యొక్క అనియంత్రిత రెక్టిఫైయర్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది;

• పరిహారం సర్క్యూట్ అంతరాయం లేకుండా పనిచేస్తుంది;

• అత్యల్ప పరిహారం దశ సరఫరా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌తో కలిసి ప్రతిధ్వని సర్క్యూట్‌ను సృష్టిస్తుంది మరియు 50 Hz యొక్క 5 లేదా 7 హార్మోనిక్స్‌కు దగ్గరగా ఉండే ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని సృష్టిస్తుంది, అనగా. సుమారు 250 లేదా 350 Hz.

వద్ద ఇన్వర్టర్ ట్రాన్సిస్టర్లు చాలా వేగంగా మారడం ఫలితంగా పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ శబ్ద ప్రభావాలు గమనించబడతాయి, ఇవి పవర్ గ్రిడ్ మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటారుపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

ఇన్వర్టర్ యొక్క ట్రాన్సిస్టర్ స్విచ్‌లను వేగంగా మార్చడం వలన మోటారు కేబుల్స్ ద్వారా పర్యావరణాన్ని ప్రభావితం చేసే బ్రాడ్‌బ్యాండ్ జోక్యం సిగ్నల్ వస్తుంది. PWM మరియు DTC నియంత్రణ వోల్టేజ్ విరామాల వల్ల కలిగే ఇండక్టెన్స్‌లో నిరంతర మార్పులు మోటారు కోర్ షీట్‌ల (మాగ్నెటోస్ట్రిక్షన్) పొడవులో స్వల్ప మార్పులకు కారణమవుతాయి, దీని ఫలితంగా మోటారు స్టేటర్ కోర్ స్టాక్‌లో ఒక లక్షణం మాడ్యులేట్ శబ్దం ఏర్పడుతుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ దీర్ఘచతురస్రాకార పల్స్ రైలు ఒకే వ్యాప్తితో విభిన్న ధ్రువణత మరియు వ్యవధితో.వోల్టేజ్ పల్స్ యొక్క ముందు భాగం యొక్క ఏటవాలు అనేది ఇన్వర్టర్ యొక్క పవర్ స్విచ్‌ల స్విచ్చింగ్ వేగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు వివిధ సెమీకండక్టర్ పరికరాలను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు భిన్నంగా ఉంటుంది (ఉదాహరణకు: కోసం IGBT ట్రాన్సిస్టర్లు అంటే 0.05 — 0.1 μs).

నిటారుగా ఉన్న ఫ్రంట్‌తో పల్స్ సిగ్నల్ యొక్క పాస్ కేబుల్‌లో వేవ్ ప్రక్రియలకు కారణమవుతుంది మరియు మోటారు టెర్మినల్స్‌లో ఓవర్‌వోల్టేజ్‌లకు దారితీస్తుంది.

మోటారు కేబుల్ యొక్క పొడవు దాని ద్వారా వ్యాపించే హై-ఫ్రీక్వెన్సీ వేవ్ (పల్స్ ఫ్రంట్) పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటుంది, క్లిష్టమైనది అనేది ఇండక్షన్ మోటారు యొక్క వైండింగ్‌లకు వోల్టేజ్ పప్పులు వర్తించే సగం తరంగదైర్ఘ్యానికి సమానమైన కేబుల్ పొడవు. DC లింక్ వోల్టేజ్ కంటే రెట్టింపు పరిమాణంలో మూసివేయండి.

వోల్టేజ్ తరగతి 0.4 kV కోసం ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్‌లలో, ఓవర్‌వోల్టేజ్ 1000 V కి చేరుకుంటుంది. ఈ సమస్యను దీర్ఘ కేబుల్ సమస్యలు అంటారు.

ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ ఫిల్టర్‌లతో ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

EMC ప్రమాణాల అవసరాలను తీర్చడానికి, ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ డ్రైవ్‌లలో లైన్ చోక్స్ మరియు EMC ఫిల్టర్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.

EMC ఫిల్టర్‌లు ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ ద్వారా విడుదలయ్యే శబ్ద శబ్దాన్ని తగ్గిస్తాయి మరియు చాలా రకాల ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు ప్రోబ్ హౌసింగ్‌లో నిర్మించబడిన ఫ్యాక్టరీ. లైన్ రియాక్టర్‌లు అధిక ఇన్‌రష్ కరెంట్‌లను తగ్గించడానికి రూపొందించబడ్డాయి మరియు అందువల్ల లైన్ కరెంట్ యొక్క హార్మోనిక్స్ మరియు నియంత్రిత ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్ యొక్క ఉప్పెన రక్షణను మెరుగుపరచడం.

ఎలక్ట్రిక్ మోటారు టెర్మినల్స్‌లో ఓవర్‌వోల్టేజీలు మరియు ఇన్‌రష్ కరెంట్‌లను పరిమితం చేయడానికి సాంకేతిక పరిష్కారాలను వర్తింపజేయడం "లాంగ్ కేబుల్" సమస్యకు పరిష్కారం. వీటిలో అవుట్‌పుట్ చోక్స్, ఫిల్టర్‌లు, సైనూసోయిడల్ ఫిల్టర్‌లను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం.

ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ కనెక్షన్ రేఖాచిత్రం

అవుట్‌పుట్ చోక్‌లు ప్రధానంగా కేబుల్ రిసెప్టాకిల్స్‌ని ఓవర్‌చార్జింగ్ చేయడం వల్ల లాంగ్ మోటార్ కేబుల్స్‌లో ఏర్పడే కరెంట్ స్పైక్‌లను పరిమితం చేయడానికి మరియు మోటారు టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ పెరుగుదలను కొద్దిగా తగ్గిస్తాయి, అయితే అవి మోటారు టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ పీక్‌లను తగ్గించవు.

లీనియర్ చౌక్

ఫిల్టర్లు వోల్టేజ్ పెరుగుదలను పరిమితం చేయడం ద్వారా మరియు మోటారు టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ పీక్‌లను నాన్-క్రిటికల్ విలువలకు తగ్గించడం ద్వారా మోటారు ఇన్సులేషన్‌ను రక్షిస్తాయి, అయితే ఫిల్టర్‌లు కేబుల్ కంటైనర్‌లను క్రమానుగతంగా రీఛార్జ్ చేసినప్పుడు సంభవించే ప్రస్తుత శిఖరాలను తగ్గిస్తాయి.

EMC ఫిల్టర్లు

కన్వర్టర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ వద్ద సైనూసోయిడల్ ఫిల్టర్‌లు సమీప-సైనూసోయిడల్ వోల్టేజ్‌ను అందిస్తాయి.

అదనంగా, సైనూసోయిడల్ ఫిల్టర్లు మోటారు టెర్మినల్ వోల్టేజ్ యొక్క పెరుగుదల రేటును విలువకు తగ్గిస్తాయి, వోల్టేజ్ శిఖరాలను తొలగిస్తాయి, మోటారులో అదనపు నష్టాలను తగ్గించి మోటారు శబ్దాన్ని తగ్గిస్తాయి.

పొడవైన మోటారు కేబుల్‌ల కోసం, సైనూసోయిడల్ ఫిల్టర్‌లు కేబుల్ కంటైనర్‌లను క్రమానుగతంగా రీఛార్జ్ చేయడం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ప్రస్తుత శిఖరాలను తగ్గిస్తాయి.

ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క టెర్మినల్స్‌లో ఉప్పెన వోల్టేజ్‌లను పరిమితం చేసే పై పద్ధతులతో పాటు, పొడవైన కేబుల్ సమస్యను పరిష్కరించడానికి రెండు ప్రభావవంతమైన మార్గాలను గమనించాలి, దీనికి పెద్ద పెట్టుబడులు అవసరం లేదు మరియు వినియోగదారు నేరుగా నిర్వహించవచ్చు:

1. శ్రేణి LC యొక్క సంస్థాపన - ఇన్వర్టర్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ పప్పుల యొక్క ప్రముఖ అంచు యొక్క ఏటవాలును తగ్గించడానికి ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద వడపోత;

2.కేబుల్ యొక్క వేవ్ ఇంపెడెన్స్‌తో సరిపోలడానికి నేరుగా మోటారు టెర్మినల్స్‌కు సమాంతర RC ఫిల్టర్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం.

విద్యుదయస్కాంత అనుకూలతను నిర్ధారించే పై పద్ధతులకు అదనంగా, ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటారును కనెక్ట్ చేయడానికి షీల్డ్ కేబుల్స్ ఉపయోగించాల్సిన అవసరాన్ని గమనించాలి. రేడియేటెడ్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యాన్ని సమర్థవంతంగా అణిచివేసేందుకు, స్క్రీన్ యొక్క వాహకత దశ కండక్టర్ యొక్క వాహకతలో కనీసం 1/10 ఉండాలి.

స్క్రీన్ యొక్క వాహకతను అంచనా వేయడానికి అనుమతించే పారామితులలో ఒకటి దాని ఇండక్టెన్స్, ఇది చిన్నదిగా ఉండాలి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీపై వీలైనంత తక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ అవసరాలు రాగి లేదా అల్యూమినియం షీల్డ్ (కవచం) ఉపయోగించి సులభంగా తీర్చబడతాయి.

ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ మరియు మోటారును కలిపే కేబుల్ యొక్క షీల్డ్‌లు తప్పనిసరిగా రెండు చివర్లలో గ్రౌన్దేడ్ చేయబడాలి.కవచం మెరుగ్గా మరియు గట్టిగా ఉంటే, రేడియేషన్ స్థాయి మరియు మోటారు బేరింగ్‌లలో కరెంట్ పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ కోసం మోటార్ కేబుల్ యొక్క స్క్రీన్

షీల్డ్ రాగి తీగలు మరియు చుట్టబడిన రాగి స్ట్రిప్ యొక్క కేంద్రీకృత పొరను కలిగి ఉంటుంది.

సాధారణంగా కంట్రోల్ కేబుల్ యొక్క షీల్డ్ ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్‌కు నేరుగా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడుతుంది. షీల్డ్ యొక్క మరొక చివర భూమి లేకుండా వదిలివేయబడుతుంది లేదా కొన్ని nF యొక్క అధిక వోల్టేజ్ హై ఫ్రీక్వెన్సీ కెపాసిటర్ ద్వారా భూమికి కనెక్ట్ చేయబడింది.

అనలాగ్ సిగ్నల్‌లను కనెక్ట్ చేయడానికి రెండు షీల్డ్‌లతో ట్విస్టెడ్ పెయిర్ కేబుల్‌ను ఉపయోగించమని సిఫార్సు చేయబడింది. ఇంపల్స్ స్పీడ్ సెన్సార్ నుండి సిగ్నల్స్ కనెక్ట్ చేయడానికి అటువంటి కేబుల్ ఉపయోగం కూడా సిఫార్సు చేయబడింది. ప్రతి సిగ్నల్ కోసం ప్రత్యేక షీల్డ్‌తో ఒక కేబుల్ ఉపయోగించాలి.

తక్కువ-వోల్టేజ్ డిజిటల్ సిగ్నల్స్ కోసం, డబుల్-షీల్డ్ ట్విస్టెడ్-పెయిర్ కేబుల్‌ను ఉపయోగించమని కూడా సిఫార్సు చేయబడింది, అయితే సాధారణ షీల్డ్‌తో బహుళ ట్విస్టెడ్-పెయిర్ కేబుల్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.

డబుల్-షీల్డ్ ట్విస్టెడ్-పెయిర్ కేబుల్ (a) మరియు అనేక ట్విస్టెడ్ జతలతో కూడిన కేబుల్ మరియు ఒక సాధారణ షీల్డ్ (b)