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富士電機テクニカ株式会社

ホーム > 富士電機テクニカトップ > よくある質問 > ノイズ・サージ防止機器:ノイズカットトランス

FAQ

Q10.インバータやサーボモータから、なぜノイズが発生するのですか?

汎用インバータなど可変速駆動装置では、大きく分けると次の3つの部分からノイズが発生しています。このうちPWM制御回路が発生ノイズの大部分を占めています。
(1)DC/DCコンバータ
パワートランジスタを駆動するため、装置内部にDC(直流)-DC コンバータを内蔵しています。この部分でスイッチングを行っているため、ノイズが発生します。
(2)プリント基板
装置内部にはCPUを搭載してモータの回転速度をコントロールしています。このCPUを動作させるためのクロック回路(水晶発振器)などからノイズが発生しています。
(3)PWM制御回路
装置内部で商用電源を整流して数100Vの直流中間電圧を作り出しています。この直流電圧を高速でスイッチング(入り切り)し、モータの速度変換に必要な周波数の電力を出力しています(正弦波PWM制御)。
モータの容量にもよりますが、数100Vで数10A程度の電流が15kHz付近の周波数で断続的に流れています。
モータやモータまでの配線にも抵抗分の他にL(リアクタンス)分とC(キャパシタンス)分を含んでいますので、電流の断続時の電圧が跳ね上がり、電圧振動として現れます。
電圧振動が直流中間電圧を伝わり、整流ダイオードを通過して、電源入力端子での雑音端子電圧となります。これが電源入力端子から商用電源の配線を伝わり、周囲に伝導ノイズを発生させ、また、モータまでの配線がアンテナとなり、同様に放射ノイズ(電磁波)を発生させます。これがラジオノイズです。
第1図 配線には目に見えないコイルとコンデンサが!
図
汎用インバータとモータ間の配線距離が長くなると、配線は単純な抵抗分(R)ではなく見えないコイル(L)とコンデンサ(C)が接続されていることと同様になります。
第2図 PWM電流波形
図
(注)
PWM電流波形の一例です。縦軸1A/divで、横軸は20ms/divです。
疑似的な正弦波電流波形となっています。   1div=1目盛

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