可変周波数駆動の適切な配線慣行

可変周波数駆動（VFD）は、3相電動モーターに送達される電力の周波数と電圧を制御します。彼らはソフトスタートを提供することによりエネルギー効率を高め、モーターのストレスを軽減し、プロセス制御を改善し、それぞれの負荷のニーズに合わせて一貫したトルクのレベルを維持します。 VFDは、モーション制御システム、換気、機械加工、廃水処理など、さまざまなアプリケーションで使用されます。効率的かつ効果的ですが、VFDは効率を最大化し、他の機械との電気磁気干渉を防ぐために特定の配線上の考慮事項を必要とします。

1. 電磁干渉

   • 電磁干渉（EMI）は、絶縁ゲート双極トランジスタを利用してモーターの制御に必要なパルス幅変調出力を提供するVFDとの一般的な関心事です。 VFDは固定DCバス電圧を迅速に切り替えて可変周波数を達成するため、作成された可変パルスは、VFD制御モーターと近くの電子機器の両方にいくつかの問題を引き起こす可能性があります。モーター速度、通信エラー、CPU例外障害の不要な変動がすべて可能です。近くの機器は、圧力、流れ、温度信号を制御するシステム内で信号の歪み、ならびにテレビおよび無線周波数、電話回線、データネットワークの送信の制御システム障害と干渉を受ける可能性があります。

   ケーブルの選択

   • VFD操作システムのEMI保護の多くは、適切なケーブル選択に依存しています。信号ケーブルの場合、標準のツイストペアケーブルはいくらかの保護を提供します。ただし、干渉を減らすように特別に設計されたシールドされたツイストペアケーブルが推奨されます。露出したケーブルシールドの周りのクランプを使用して一端に終了しますが、ピグテール接続を通してシールドを終了しないでください。これにより、高周波インピーダンスが増加し、シールドの効果が無効になります。

     モーターケーブルは、信号とACの配線とは別にルーティングされた単一の導体ワイヤを使用できますが、シールドされた電力ケーブルはEMIの問題に対するより効果的なガードです。モーターケーブルのシールドは、騒音電流をVFDに戻し、予測不可能なパスを採用するのを防ぎます。モーターケーブルシールドは両端で終了します。導管内の3位の導体と挽いた地面は、シールドモーターケーブルが利用できない場合、EMIに対してある程度の保護を提供しますが、他の機器とのコンジットの接触点は依然としてある程度の干渉を行う可能性があります。

     ねじれたペアケーブルを使用し、シリアル通信のために電源コンダクターから離れてルーティングします。一部のシリアル通信システムは、シールドケーブルを必要としますが、これらは一般に、データレートの低下を開始する前にケーブルの長さを短縮します。ねじれたペアとシールドされたツイストペアケーブルに加えて、一部の独自のシリアル通信システムは独自のケーブル設計を採用しています。

   接地

   • 機器フレームへの接地は、高周波インピーダンスを最小限に抑え、高周波電流が電源ネットワーク全体で支払わないようにするために重要です。金属表面間の直接的な接触点と同様に、VFDと駆動モーターの間の特定のグランドコネクタが最適です。 2つの塗装された表面が接続されている場合、塗料は効果的な接地接続に対する障壁を形成します。

   ケーブルルーティング

   • 一般に、異なる関数を実行するケーブルは、互いに平行にルーティングすべきではありません。モーターの配線、信号配線、電源配線はすべて、顕著な露出と近接性が与えられた場合でも、シールドを通してさえ、互いに干渉する傾向があります。並列ルーティングを避けられないシステムでは、ケーブル間の距離をできるだけ維持し、接地された導電性パーティションでそれらを分離します。