Các nhà cung cấp thiết bị hỗ trợ biến tần xin lưu ý rằng theo các nguyên lý cơ bản của điện từ học, nhiễu điện từ (EMI) phải có ba yếu tố: nguồn nhiễu điện từ, đường truyền nhiễu điện từ và hệ thống nhạy cảm với nhiễu điện từ. Để ngăn ngừa nhiễu, có thể sử dụng các biện pháp chống nhiễu phần cứng và chống nhiễu phần mềm. Trong số đó, chống nhiễu phần cứng là biện pháp chống nhiễu cơ bản và quan trọng nhất đối với các hệ thống ứng dụng. Nhìn chung, nhiễu được ngăn chặn từ hai khía cạnh: chống nhiễu và phòng ngừa. Nguyên tắc chung là ngăn chặn và loại bỏ các nguồn nhiễu, cắt đứt các kênh ghép nối nhiễu với hệ thống và giảm độ nhạy của tín hiệu nhiễu hệ thống. Các biện pháp cụ thể trong kỹ thuật có thể bao gồm cách ly, lọc, che chắn, nối đất và các phương pháp khác.
1. Cái gọi là cách ly nhiễu là cách ly nguồn nhiễu khỏi các bộ phận dễ bị nhiễu của mạch, để chúng không tiếp xúc điện. Trong các hệ thống truyền động điều khiển tốc độ biến tần, biến áp cách ly thường được sử dụng trên đường dây điện giữa nguồn điện và mạch khuếch đại để ngăn ngừa nhiễu dẫn. Biến áp cách ly nhiễu có thể được sử dụng cho biến áp cách ly nguồn.
2. Mục đích của việc lắp đặt bộ lọc trong mạch hệ thống là để triệt tiêu tín hiệu nhiễu truyền từ biến tần qua đường dây điện đến nguồn điện của động cơ. Để giảm nhiễu điện từ và tổn thất, có thể lắp đặt bộ lọc đầu ra ở đầu ra của biến tần; Để giảm nhiễu công suất, có thể lắp đặt bộ lọc đầu vào ở đầu vào của biến tần. Nếu có các thiết bị điện tử nhạy cảm trong mạch, có thể lắp đặt bộ lọc nhiễu công suất trên đường dây điện để ngăn ngừa nhiễu dẫn. Trong mạch đầu vào và đầu ra của biến tần, ngoài các thành phần sóng hài bậc thấp đã đề cập ở trên, còn có nhiều dòng điện sóng hài bậc cao sẽ lan truyền năng lượng theo nhiều cách khác nhau, tạo thành tín hiệu nhiễu đến các thiết bị khác. Bộ lọc là phương tiện chính được sử dụng để làm suy giảm các thành phần sóng hài bậc cao. Theo vị trí sử dụng khác nhau, có thể chia thành:
(1) Thông thường có hai loại bộ lọc đầu vào:
a、 Bộ lọc dòng chủ yếu được cấu tạo từ các cuộn dây cảm ứng. Nó làm suy yếu dòng điện sóng hài tần số cao bằng cách tăng trở kháng của mạch ở tần số cao.
b、 Bộ lọc bức xạ chủ yếu được cấu tạo từ tụ điện tần số cao, có tác dụng hấp thụ các thành phần sóng hài tần số cao có năng lượng bức xạ.
(2) Bộ lọc đầu ra cũng được cấu tạo từ các cuộn cảm. Nó có thể làm suy yếu hiệu quả các thành phần sóng hài bậc cao trong dòng điện đầu ra. Nó không chỉ có tác dụng chống nhiễu mà còn có thể làm suy yếu mô-men xoắn bổ sung do dòng điện sóng hài bậc cao trong động cơ gây ra. Đối với các biện pháp chống nhiễu ở đầu ra của bộ biến tần, cần lưu ý các khía cạnh sau:
a、 Không được phép kết nối đầu ra của biến tần với tụ điện, để tránh tạo ra dòng điện sạc (hoặc xả) cực đại lớn tại thời điểm bật (tắt) đèn biến tần, có thể làm hỏng đèn biến tần;
b、 Khi bộ lọc đầu ra được cấu thành từ mạch LC, phía của bộ lọc được kết nối với tụ điện phải được kết nối với phía động cơ.
3. Che chắn nguồn nhiễu là cách hiệu quả nhất để ngăn chặn nhiễu. Thông thường, bản thân bộ biến tần được che chắn bằng vỏ sắt để ngăn ngừa rò rỉ nhiễu điện từ; tốt nhất nên che chắn đường dây đầu ra bằng ống thép, đặc biệt là khi điều khiển bộ biến tần bằng tín hiệu bên ngoài. Đường dây tín hiệu nên càng ngắn càng tốt (thường trong vòng 20m), và đường dây tín hiệu nên được che chắn bằng lõi kép và tách biệt hoàn toàn với đường dây nguồn chính (AC380V) và đường dây điều khiển (AC220V). Không được đặt chung đường ống hoặc máng cáp, và các đường dây thiết bị điện tử nhạy cảm xung quanh cũng nên được che chắn. Để đảm bảo che chắn hiệu quả, vỏ che chắn phải được nối đất chắc chắn.
4. Việc tiếp địa đúng cách có thể ngăn chặn hiệu quả nhiễu từ bên ngoài vào hệ thống và giảm thiểu nhiễu từ thiết bị ra môi trường bên ngoài. Trong các hệ thống ứng dụng thực tế, việc kết nối hỗn loạn giữa đường dây trung tính nguồn điện hệ thống (đường dây trung tính), đường tiếp địa (tiếp địa bảo vệ, tiếp địa hệ thống) và đất che chắn hệ thống điều khiển (đất che chắn tín hiệu điều khiển và đất che chắn dây mạch chính) sẽ làm giảm đáng kể tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống.
Đối với bộ biến tần, việc nối đất đúng cách các đầu nối mạch chính PE (E, G) là một biện pháp quan trọng để cải thiện khả năng triệt nhiễu của bộ biến tần và giảm nhiễu. Do đó, việc này cần được coi trọng trong các ứng dụng thực tế. Tiết diện dây nối đất của bộ biến tần nói chung không được nhỏ hơn 2,5mm² và chiều dài dây nối đất nên được kiểm soát trong phạm vi 20m. Nên tách riêng điểm nối đất của bộ biến tần với các điểm nối đất của các thiết bị điện khác và không dùng chung.
5. Sử dụng lò phản ứng
Tỷ lệ các thành phần sóng hài tần số thấp (sóng hài bậc 5, sóng hài bậc 7, sóng hài bậc 11, sóng hài bậc 13, v.v.) trong dòng điện đầu vào của bộ biến tần rất cao. Ngoài khả năng gây nhiễu cho hoạt động bình thường của các thiết bị khác, chúng còn tiêu thụ một lượng lớn công suất phản kháng, làm giảm đáng kể hệ số công suất của đường dây. Việc lắp cuộn kháng nối tiếp vào mạch đầu vào là một phương pháp hiệu quả để triệt tiêu sóng hài bậc thấp. Tùy thuộc vào vị trí đấu dây khác nhau, chủ yếu có hai loại:
(1) Bộ phản ứng được kết nối nối tiếp giữa nguồn điện và đầu vào của bộ biến tần. Chức năng chính của nó bao gồm:
a、 Bằng cách triệt tiêu dòng điện hài, hệ số công suất được tăng lên (0,75-0,85);
b、 Làm giảm tác động của dòng điện đột biến trong mạch đầu vào lên bộ biến tần;
c、 Làm giảm tác động của sự mất cân bằng điện áp nguồn điện.
(2) Cuộn kháng DC được mắc nối tiếp giữa cầu chỉnh lưu và tụ lọc. Chức năng của nó tương đối đơn giản, đó là làm suy yếu các thành phần sóng hài bậc cao trong dòng điện đầu vào. Tuy nhiên, nó hiệu quả hơn cuộn kháng AC trong việc cải thiện hệ số công suất, đạt 0,95, và có ưu điểm là cấu trúc đơn giản và kích thước nhỏ.
6. Hệ thống dây điện hợp lý
Đối với tín hiệu nhiễu lan truyền qua cảm ứng, chúng có thể bị làm yếu đi bằng cách đấu dây hợp lý. Các phương pháp cụ thể bao gồm:
(1) Đường dây nguồn và tín hiệu của thiết bị phải cách xa đường dây vào và ra của bộ biến tần;
(2) Đường dây nguồn và tín hiệu của các thiết bị khác không được song song với đường dây vào và ra của bộ biến tần;