I. Czym jest filtr?
Filtr to element elektroniczny, który wyodrębnia lub tłumi określone składowe częstotliwościowe z sygnału złożonego.
II. Dlaczego serwosilniki wymagają filtrów?
Serwonapędy wykorzystują technologię modulacji szerokości impulsu (PWM) do sterowania silnikiem, generując napięcie w postaci serii wysokoczęstotliwościowych impulsów przełączających. Powoduje to dwa główne problemy:
- Zakłócenia współbieżne (common-mode): Zakłócenia wysokoczęstotliwościowe powstające między liniami fazowymi silnika a przewodem uziemiającym.
- Zakłócenia różnicowe (differential-mode): Zakłócenia wysokoczęstotliwościowe powstające między samymi liniami fazowymi silnika.
Tego rodzaju zakłócenia mogą prowadzić do następujących problemów:
- Szarpnięcia silnika, nietypowy hałas i przegrzewanie: Zakłócenia wysokoczęstotliwościowe powodują zniekształcenie przebiegów prądowych, przez co silnik drga zamiast obracać się płynnie. Generuje to nadmiar ciepła i słyszalny pisk.
- Zakłócenia enkodera: Zakłócenia mogą wpływać na precyzyjne sygnały sprzężenia zwrotnego z enkodera, powodując błędy pozycjonowania i potencjalnie wyzwalając alarmy napędu.
- Zakłócenia innych urządzeń: Zakłócenia wysokoczęstotliwościowe generowane przez układ serwonapędu mogą rozprzestrzeniać się przewodami zasilającymi lub promieniować przez powietrze, wpływając na inne czułe urządzenia (takie jak czujniki i sterowniki PLC) w tej samej sieci elektrycznej.
III. Dobór filtra
Jak pokazano na schemacie, filtr kompatybilny z naszymi serwosilnikami serii A6 to filtr wejściowy zaprojektowany do tłumienia zarówno zakłóceń współbieżnych, jak i różnicowych. Jego główne funkcje obejmują:
- Zapobieganie wpływowi impulsów przejściowych i zakłóceń z sieci energetycznej na prawidłową pracę napędu.
- Blokowanie wysokoczęstotliwościowych zakłóceń przełączających generowanych przez napęd przed przedostawaniem się z powrotem do sieci energetycznej, co pozwala spełnić wymagania przepisów dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej (EMC).
Przy wyborze modelu filtra należy zwrócić uwagę na następujące kluczowe parametry:
- Napięcie znamionowe: Musi odpowiadać napięciu zasilania wejściowego napędu.
- Prąd znamionowy: Powinien być większy lub równy maksymalnemu ciągłemu prądowi wejściowemu napędu.
- Klasa zgodności EMC: Należy wybrać klasę zgodną z normami rynku docelowego.
- Sposób podłączenia: Należy upewnić się o kompatybilności z okablowaniem zasilania i napędu.
Podczas instalacji filtr powinien być umieszczony pomiędzy źródłem zasilania a napędem, jak najbliżej źródła zasilania, aby ograniczyć zakłócenia i ułatwić późniejszą konserwację. W przypadku urządzeń wymagających uziemienia, przewód uziemiający filtra musi być podłączony do linii uziemiającej urządzenia, aby zapewnić skuteczne połączenie z uziemieniem.