Преобразователи частоты и их влияние на электрические системы
Преобразователи частоты, основанные на полупроводниках, функционируют на основе преобразования нелинейных компонентов с релейными свойствами. Когда эти элементы переключаются, это приводит к волновым изменениям тока или напряжения, что вызывает искажения в широком диапазоне частот. Такие случаи особенно заметны в преобразователях, поскольку там осуществляется много переключений ключевых компонентов.
Причины возникновения электромагнитных помех
Резкие изменения электрического тока и напряжения в ключевых компонентах являются основной причиной возникновения шумов. Спектр искажений меняется в зависимости от максимальных значений тока и напряжения в электрической цепи, а также скорости преобразования проводимости. В радиоэлектронной аппаратуре помехи чаще всего попадают через электропроводку, поскольку искажения возникают в основном от источников помех или через распределенную емкость, которая разделяет источник искажений от проводников. Помехи могут передаваться через общий сопротивление цепи, источников питания и его сопротивление, а также под воздействием внешнего электромагнитного поля.
Методы уменьшения помех
Для исключения помех во время монтажа используют:
- - разделение схемы управления и силовой цепи;
- - пересечение цепей осуществляется лишь под углом девяносто градусов;
- - для соединений силовой цепи выбирают проводники минимальной длины;
- - проводка трехфазных цепей выполнена единым жгутом;
- - разделение схем с переменным и постоянным током;
- - провода для высокочувствительных приборов выполняют в виде скрученных пар;
Средства защиты от электромагнитных помех
Основными средствами защиты от электромагнитных волн являются:
- Экранирование – вокруг источника помех устанавливается экран из алюминиевой или медной фольги, который ограничивает распространение электрических полей благодаря металлической оболочке. Эффективность экрана сильно зависит от качества его заземления.
- Электромагнитный экран – применяется для защиты от высокочастотного поля, работает по принципу отражения электромагнитных помех, имеет громоздкую конструкцию.
- Магнитостатика экран – предназначен для защиты и снижения магнитных полей, состоит из магнитного материала, однако является малоефективным из-за влияния вихревых токов.
Фильтры для уменьшения искажений
Еще одним средством защиты от помех и искажений являются фильтры. Наибольшую популярность имеют Г-образные фильтры, которые используются в цепях средней мощности. В зависимости от элементной базы, фильтры на различных частотах демонстрируют разную эффективность. Фильтры для защиты от помех должны разрабатываться на ранних этапах создания преобразователей.