Conducted Emissions of Low Power Variable Speed Drives
Pahl, Juho (2020)
Pahl, Juho
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052814757
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052814757
Tiivistelmä
Työ tehtiin ABB Oy, Drives, R&D -yksikölle Helsingissä. Työn tarkoituksena oli tutkia pienitehoisten taajuusmuuttajien suorituskykyä johtuvien emissoiden osalta. Laitteet valittiin työhön niiden EMC-suorituskyvyn mukaan. Johtuvat emissiot ovat ongelma monilla sähkölaitteilla, ja standardin asettamia rajoja ei saa ylittää. Jos standardin asettamat rajat ylitetään, ei laitetta voi käyttää tietyissä ympäristöissä tai ei jopa ollenkaan.
Työn alussa valittiin parhaat EMC-suorituskyvyn omaavat laitteet, joita työhön löytyi yhteensä kuusi. Tämän jälkeen laitteille suoritettiin johtuvien emissoiden testit ja mitattiin niiden yhteismuotovirrat. Tämän jälkeen laitteet purettiin osiin ja EMI-suodatinta tutkittiin. Lopuksi työssä mitattiin EMI-suodattimien yhteismuotokuristimet impedanssianalysaattorilla.
Työn aluksi käytiin läpi taajuusmuuttajan toimintaperiaatetta, rakennetta ja komponentteja. Tämän jälkeen perehdyttiin EMC-teoriaan, -testaukseen ja -standardeihin. Tämän jälkeen tarkasteltiin mittausmenetelmät ja testilaitteet. Sen jälkeen mittaustuloksia vertailtiin keskenään ja niitä analysoitiin. Lopuksi työssä vertailtiin laitteiden pääpiiri topologioita ja niiden vaikutusta EMC-suorituskykyyn.
Työn tuloksena saatiin tietoa pienitehoisten taajuusmuuttajien EMC-suorituskyvystä eri valmistajien osalta. Tuloksien analysoinnissa selvisi samankaltaisuuksia ja poikkeavuuksia EMI-suodattimien toteutuksessa ja niiden vaikutuksista suorituskykyyn. Saadut tulokset lisäsivät ymmärrystä johtuvista emissioista, tapahtuvista ilmiöistä ja eroavaisuuksista. Työn tuloksia voidaan käyttämää suunnittelun apuna tulevaisuuden tuotekehityksessä taajuusmuuttajan EMI-suodatuksen suunnittelussa.
Työn alussa valittiin parhaat EMC-suorituskyvyn omaavat laitteet, joita työhön löytyi yhteensä kuusi. Tämän jälkeen laitteille suoritettiin johtuvien emissoiden testit ja mitattiin niiden yhteismuotovirrat. Tämän jälkeen laitteet purettiin osiin ja EMI-suodatinta tutkittiin. Lopuksi työssä mitattiin EMI-suodattimien yhteismuotokuristimet impedanssianalysaattorilla.
Työn aluksi käytiin läpi taajuusmuuttajan toimintaperiaatetta, rakennetta ja komponentteja. Tämän jälkeen perehdyttiin EMC-teoriaan, -testaukseen ja -standardeihin. Tämän jälkeen tarkasteltiin mittausmenetelmät ja testilaitteet. Sen jälkeen mittaustuloksia vertailtiin keskenään ja niitä analysoitiin. Lopuksi työssä vertailtiin laitteiden pääpiiri topologioita ja niiden vaikutusta EMC-suorituskykyyn.
Työn tuloksena saatiin tietoa pienitehoisten taajuusmuuttajien EMC-suorituskyvystä eri valmistajien osalta. Tuloksien analysoinnissa selvisi samankaltaisuuksia ja poikkeavuuksia EMI-suodattimien toteutuksessa ja niiden vaikutuksista suorituskykyyn. Saadut tulokset lisäsivät ymmärrystä johtuvista emissioista, tapahtuvista ilmiöistä ja eroavaisuuksista. Työn tuloksia voidaan käyttämää suunnittelun apuna tulevaisuuden tuotekehityksessä taajuusmuuttajan EMI-suodatuksen suunnittelussa.