Frequentieomvormers zijn gewaardeerde en geaccepteerde apparaten voor de regeling van het toerental van draaistroommotoren. Helaas halen we met deze regelaars ook een bron van verschillende soorten storingen in huis. Ontstoringsfilters gaan vervorming van de zuivere sinusvorm van de wisselspanning door harmonischen (LF) en het veroorzaken van RFI (radiofrequentie interferentie) tegen.
Frequentieregelaars zijn te kust en te keur leverbaar. De vermogensrange is in de loop der jaren steeds groter geworden; zelfs enkele MW is geen uitzondering meer. Helaas wordt met de halfgeleidertechniek ook een storingsbron in het elektronische hart (de besturing) van aandrijfsystemen binnengehaald. Hiertegen moeten dan ook maatregelen worden getroffen. Ontstoringsfilters zijn grotendeels opgebouwd uit condensatoren en spoelen.
Storing vanuit de aandrijving
Storingen vinden hun oorsprong in het opwekken van harmonischen, sinusvormige spanningen met frequenties van veelvouden van de oorspronkelijke frequentie. Als gevolg daarvan is de opgenomen netstroom niet sinusvormig. De storingen worden opgewekt door niet-lineaire circuits, meestal gelijkrichters.
In veel landen moeten frequentieregelaars zijn gecertificeerd om aan te tonen dat de voldoen aan onder meer immuniteitseisen voor elektromagnetische interferentie. De meeste fabrikanten van aandrijfsystemen gaan bij het testen uit van een praktische benadering van hun producten, in een opstelling die redelijk representatief is voor de bedoelde toepassingen. Ook verstrekken ze richtlijnen voor het complete aandrijfsysteem, dat wil zeggen: aandrijving met besturing.
Filters en EMC
Netfilters onderdrukken storingen die worden veroorzaakt door harmonischen met frequenties van 150 kHz tot 30 MHz in voedingskabels naar de verbruikers (hier dus de frequentieregelaars). Het ontwerpen van dit soort filters is een vaak op zich. Ze moeten zorgen voor een aanzienlijke onderdrukking van de storingen in elke specifieke installatie en moeten een acceptabele impedantie hebben om een te groot spanningsverlies in het uitgangscircuit te vermijden.
De aansluitingen van de voedingskabel naar de aandrijving vormen meestal een bron van ongewenste hoge frequenties. Deze worden in hoofdzaak veroorzaakt door een stroom vanuit de aandrijving naar aarde via de capaciteit van de motorkabel en motorwikkelingen.
Hoewel het spanningsniveau hier enigszins lager is dan bij de uitgang van de aandrijving, kunnen door de aansluitingen op het wijdvertakte voedingsnet controlemetingen noodzakelijk zijn. In het algemeen zijn op deze plaats filters voor het radiofrequentiegebied afdoende.
Ingangsfilters (EMC-filters) in combinatie met afgeschermde kabels tussen de frequentieregelaar en de motor zorgen voor een effectieve onderdrukking van de hinderlijke radiofrequentie interferentie ofwel RFI. De functie van dit filter is het onderdrukken van de algemeen voorkomende hoogfrequent emissie vanuit de aandrijving.
Praktische uitvoering
Elke uitvoering van een aandrijving, frequentieregelaar met filters enzovoorts moet voldoen aan alle eisen (Europese richtlijnen) voor het verkrijgen van het CE-keurmerk. Voor complete aandrijfsystemen met toerentalregeling inclusief de motor moet EMC productnorm EN 61800-3 worden gehanteerd.
Voor sinusfilters ofwel low harmonic filters zijn geen richtlijnen. Voor netfilters die aan de netzijde van de voedingskabel zijn gemonteerd, geldt echter de CE normering.
Het volledig artikel vindt u in het december-nummer van Aandrijftechniek.