可変周波数ドライブ（VFD）の最適配線方法

電磁干渉 (EMI)

VFDは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）を用いてパルス幅変調（PWM）出力を行うため、急激なスイッチングにより高周波ノイズが発生します。このノイズはモータの回転変動、通信エラー、CPU例外などを引き起こすだけでなく、圧力・流量・温度信号系統やテレビ・ラジオの受信、電話回線、データネットワークにも干渉します。

ケーブル選択

• 信号ケーブルは標準のツイストペアでもある程度の保護が得られますが、シールド付きツイストペアが推奨されます。シールドは一端だけで終端し、ピグテイル側で接続しないようにしてください。高周波インピーダンスが上がり、シールド効果が失われます。

  モータケーブルは単線を信号・AC配線から分離して配線することも可能ですが、シールド付き電源ケーブルを使用すると EMI 対策に最も効果的です。シールドはノイズ電流を VFD に戻す役割を果たし、予期せぬ経路で機器に侵入するのを防ぎます。シールドは両端で終端します。シールドケーブルが入手できない場合は、3相導体＋アースを配管内に通すことである程度のシールド効果が得られますが、配管が他機器に接触すると干渉が残ります。

  シリアル通信にはツイストペアを使用し、電源導体から離して配線します。シールド付きケーブルが必要な規格もありますが、長距離になると伝送速度が低下します。独自規格のシリアル通信では専用ケーブルが用意されていることがあります。

アース接続

• 機器フレームへのアースは高周波インピーダンスを低減し、高周波電流が電源ネットワーク全体に拡散するのを防ぎます。VFD と駆動モータ間には専用のアースコネクタを使用し、金属表面同士を直接接触させることが理想です。塗装された表面同士を接続すると、塗装が絶縁層となり有効なアースが取れません。

ケーブル配線

• 機能が異なるケーブルは原則として平行に配線しないでください。モータ配線、信号配線、電源配線はそれぞれが互いに干渉しやすく、シールドだけでは完全に防げません。平行配線が不可避の場合は、できるだけ距離を取り、導電性のある接地パーティションで分離します。