يُذكركم موردو معدات دعم مُحوِّلات التردد بأنه وفقًا للمبادئ الأساسية للكهرومغناطيسية، يجب أن يتكون التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) من ثلاثة عناصر: مصدر التداخل الكهرومغناطيسي، ومسار التداخل الكهرومغناطيسي، والنظام الحساس للتداخل الكهرومغناطيسي. ولمنع التداخل، يُمكن استخدام مُضادات التداخل المادية والبرمجية. ومن بينها، يُعدّ مُضادات التداخل المادية الإجراء الأساسي والأهم في أنظمة التطبيقات. وبشكل عام، يتم قمع التداخل من جانبين: مُضادات التداخل والوقاية. والمبدأ العام هو قمع مصادر التداخل والقضاء عليها، وقطع قنوات اقتران التداخل بالنظام، وتقليل حساسية إشارات تداخل النظام. وتشمل التدابير الهندسية المُحددة العزل، والترشيح، والحجب، والتأريض، وغيرها من الطرق.
١. يُقصد بما يُسمى عزل التداخل عزل مصدر التداخل عن الأجزاء الحساسة في الدائرة، بحيث لا يكون هناك تلامس كهربائي بينها. في أنظمة نقل التحكم في سرعة التردد المتغير، تُستخدم عادةً محولات العزل على خطوط الطاقة بين دوائر مصدر الطاقة والمضخم لمنع التداخل الموصل. كما يمكن استخدام محولات عزل الضوضاء لعزل الطاقة.
٢. الغرض من تركيب المرشحات في دائرة النظام هو تثبيط إشارات التداخل المرسلة من محول التردد عبر خط الطاقة إلى مصدر الطاقة من المحرك. لتقليل الضوضاء الكهرومغناطيسية وفقدانها، يُمكن تركيب مرشح خرج على جانب خرج محول التردد؛ وللحد من تداخل الطاقة، يُمكن تركيب مرشح دخل على جانب دخل محول التردد. في حال وجود أجهزة إلكترونية حساسة في الدائرة، يُمكن تركيب مرشح ضوضاء طاقة على خط الطاقة لمنع التداخل الموصل. في دوائر الإدخال والإخراج لمحول التردد، بالإضافة إلى المكونات التوافقية المنخفضة المذكورة أعلاه، توجد أيضًا العديد من التيارات التوافقية عالية التردد التي تنشر طاقتها بطرق مختلفة، مُشكلةً إشارات تداخل إلى أجهزة أخرى. تُعتبر المرشحات الوسيلة الرئيسية المستخدمة لتخفيف مكونات التوافقيات عالية التردد. وفقًا لمواقع الاستخدام المختلفة، يمكن تقسيمها إلى:
(1) هناك عادة نوعان من مرشحات الإدخال:
أ. تتكون المرشحات الخطية بشكل رئيسي من ملفات حثية. تُضعف تيارات التوافقيات عالية التردد بزيادة معاوقة الدائرة عند الترددات العالية.
ب. تتكون مرشحات الإشعاع بشكل رئيسي من مكثفات عالية التردد، وتمتص مكونات التوافقيات عالية التردد بالطاقة المشعة.
(2) يتكون مرشح الخرج أيضًا من ملفات حثية. يمكنه إضعاف المكونات التوافقية عالية الرتبة في تيار الخرج بفعالية. ليس له تأثير مضاد للتداخل فحسب، بل يمكنه أيضًا إضعاف عزم الدوران الإضافي الناتج عن التيارات التوافقية عالية الرتبة في المحرك. بالنسبة لإجراءات منع التداخل عند طرف خرج محول التردد، يجب مراعاة الجوانب التالية:
أ. لا يجوز توصيل طرف خرج المحول الترددي بمكثف، وذلك لتجنب توليد تيار ذروة شحن (أو تفريغ) كبير في اللحظة التي يتم فيها تشغيل (إيقاف) أنبوب العاكس، مما قد يؤدي إلى تلف أنبوب العاكس؛
ب- عندما يتكون مرشح الإخراج من دائرة LC، يجب توصيل جانب المرشح المتصل بالمكثف بجانب المحرك.
٣. يُعدّ حجب مصادر التداخل الطريقة الأكثر فعاليةً لمنع التداخل. عادةً ما يُغلّف مُحوّل التردد نفسه بغلاف حديدي لمنع تسرب التداخل الكهرومغناطيسي؛ ويُفضّل حجب خط الإخراج بأنابيب فولاذية، خاصةً عند التحكم بمحوّل التردد بإشارات خارجية. يجب أن يكون خط الإشارة قصيرًا قدر الإمكان (عادةً في حدود ٢٠ مترًا)، وأن يكون مُغلّفًا بثنائي النواة، وأن يكون منفصلًا تمامًا عن خط الطاقة الرئيسي (٣٨٠ فولت تيار متردد) وخط التحكم (٢٢٠ فولت تيار متردد). يجب عدم وضعه في نفس الأنابيب أو القنوات، كما يجب حجب خطوط المعدات الإلكترونية الحساسة المحيطة. لضمان حجب فعّال، يجب تأريض غطاء الحجب بشكل موثوق.
٤. يُمكّن التأريض السليم من كبح التداخل الخارجي في النظام بفعالية، وتقليل تداخل الجهاز نفسه مع العالم الخارجي. في أنظمة التطبيقات العملية، يُؤدي التوصيل غير المنتظم لخط الطاقة المحايد (خط المحايد)، وخط التأريض (التأريض الوقائي، تأريض النظام)، وتأريض نظام التحكم (تأريض إشارة التحكم وتأريض سلك الدائرة الرئيسية) إلى انخفاض كبير في استقرار النظام وموثوقيته.
بالنسبة لمحوّلات التردد، يُعدّ التأريض الصحيح لأطراف الدائرة الرئيسية PE (E، G) وسيلةً مهمةً لتحسين قدرة محوّل التردد على كبت الضوضاء وتقليل تداخلها. لذلك، يجب أن يحظى هذا التأريض بتقدير كبير في التطبيقات العملية. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي لسلك تأريض محوّل التردد عمومًا عن 2.5 مم²، ويجب التحكم في طوله في حدود 20 مترًا. يُنصح بفصل تأريض محوّل التردد عن نقاط تأريض معدات الطاقة الأخرى وعدم مشاركته.
5. استخدام المفاعلات
نسبة مكونات التوافقيات منخفضة التردد (التوافقية الخامسة، التوافقية السابعة، التوافقية الحادية عشرة، التوافقية الثالثة عشرة، إلخ) في تيار دخل محول التردد عالية جدًا. بالإضافة إلى احتمال تداخلها مع التشغيل الاعتيادي للمعدات الأخرى، فإنها تستهلك أيضًا قدرًا كبيرًا من الطاقة التفاعلية، مما يقلل بشكل كبير من معامل قدرة الخط. يُعد توصيل مفاعل على التوالي في دائرة الدخل طريقة فعالة لكبح تيارات التوافقيات المنخفضة. وفقًا لاختلاف مواضع الأسلاك، يوجد نوعان رئيسيان:
(1) يُوصَل المفاعل على التوالي بين مصدر الطاقة ومدخل مُحوِّل التردد. وتشمل وظائفه الرئيسية ما يلي:
أ- عن طريق قمع التيارات التوافقية، يتم زيادة عامل القدرة إلى (0.75-0.85)؛
ب- إضعاف تأثير التيار الزائد في دائرة الإدخال على محول التردد؛
ج. إضعاف تأثير اختلال توازن جهد مصدر الطاقة.
(2) يُوصَل مفاعل التيار المستمر على التوالي بين جسر المقوم ومكثف الترشيح. وظيفته بسيطة نسبيًا، وهي إضعاف مكونات التوافقيات عالية الرتبة في تيار الدخل. ولكنه أكثر فعالية من مفاعلات التيار المتردد في تحسين معامل القدرة، حيث يصل إلى 0.95، ويتميز ببنيته البسيطة وحجمه الصغير.
6. الأسلاك المعقولة
بالنسبة لإشارات التداخل المنتشرة بالحث، يُمكن إضعافها باستخدام أسلاك مناسبة. تتضمن الطرق المحددة ما يلي:
(1) يجب إبقاء خطوط الطاقة والإشارة الخاصة بالمعدات بعيدة عن خطوط الإدخال والإخراج الخاصة بمحول التردد؛
(2) يجب تجنب أن تكون خطوط الطاقة والإشارة للأجهزة الأخرى موازية لخطوط الإدخال والإخراج لمحول التردد؛