Logg inn

for å få tilgang til dine kurs, sikkerhetskort og mye annet.

Logg inn

for å få tilgang til dine kurs, sikkerhetskort og mye annet.

Frekvensomformer og motor

Frekvensomformer og motor

Johannes Egeland
Johannes Egeland

Har kontaktet et stort antall "eksperter" på frekvensomformer og kabling, samt et godt utvalg av andre utstyrsleverandører. Ingen har komme med et godt svar. Måten vi EMC skjermer kabler og motorer ved frekvensomformer drift gir ingen mening for meg:
Vi kobler til jord, og jorder skjermen på kabelen ved frekvensomformeren. så kommer vi til motoren, jorder den, og terminerer skjermen i en EMC nippel, som i praksis jorder skjermen! Dette forstår jeg ikke, vi burde etter min logikk klippet av skjermen der, og brukt vanlig plast nippel.
Grunnen til dette er at det kan, og vil genereres støy på jord også. Når jord er tilkoblet skjermen, vil hele skjermen fungere som en antenne. Det å ha en kabel med avskilt skjerm og jording gir ingen mening, så lenge det termineres slik.
Vi bruker i dag EMC nippler, å gjør som maskinleverandøren sier vi skal gjøre. Men det føles feil.

Re: Frekvensomformer og motor

Fred-Olav
Fred-Olav

Om du ser på skjermen som en del av et faraday's bur, bestående av frekvensomformerkapsling,   kabelskjerm og motor, så gir det mer mening.

Dette buret skal stenge inne støy fra utstyret.

Re: Frekvensomformer og motor

Rune Øverland
Forumleder

Hei,

I utgangspunktet er det viktigste å følge montasjeanvisningene fra maskinleverandøren. Dette er beste strategi slik at man senere kan påstå at systemet (frekvensomformer, kabel og motor) er i samsvar med EMC-direktivt. Hvis man endrer montasjen, i strid med maskinleverandørens anvisninger, kan det være et scenario at man kan komme i konflikt med tilsynsmyndighetene (DSB/Petroleumstilsynet/Sjøfartsdirektoratet).

Det er absolutt en fin egenskap å stille spørsmål/utfordre informasjon som står i leverandørenes montasjeanvisninger.

Hvilken termineringsstrategi vi skal ha for skjermen i kabelen (her underforstått kabelens armering/ytre flettede skjold), avhenger av kvaliteten på jordingssystemet.

  • Under forutsetning at jordingspotensialet ved frekvensomformer er lik jordingspotensialet ved motor, vil beste strategi å jorde kabelarmeringen i begge ender.
  • Under forutsetning at jordingspotensialet ved frekvensomformer er ulik jordingspotensialet ved moto, vil beste strategi å jorde kabelarmeringen i en ende. Dette for å unngå sirkulerende strømmer i kabelarmeringen grunnet ulike jordpotensialer.

Johannes skriver ikke hvorledes motoren (jeg antar 3-fase motor) tilføres elektrisk kraft.

  • Dersom det brukes én kabel med tre ledere (U/V/W) og frekvensomformeren bruker PWM (spenningspulser) vil det alltid påstå et spenningsfelt fasene U/V/W og armeringen som er jordet (spiller ingen rolle om armeringen er jordet i den ene enden, eller i begge ender). Dette elektriske feltet setter opp en "Common Mode"-strøm i skjermen som søker seg med til et jordpotensial. Hvis så, er det lurt å ha to jordingspunkter på armeringen; En inne ved frekvensomformeren, og en ute ved motoren.
  • Det det brukes tre separate kabler; en for U, en for V og en kabel for W, vil beste strategi å jorde kabelarmeringene ute ved motoren, og la den "flyte" frekvensomformeren.

En metallstruktur (for eksempel kabelarmeringen) som er tilkoblet jord i den ene en del og "flyter" i det andre, har potensial til å fungere som en antenne. Det er derfor en risiko at "Common Mode"-strømmen vil føre til at kabel-armeringen vil fungere som en sterk sende-antenne, og sende ut sterke elektromagnetiske felt til omgivelsene.

Johannes skriver helle rikke noe om motoren står i et eksplosjonsfarlig område eller ikke. Dette kan påvirke termineringsstrategien av kabelarmeringen.

Re: Frekvensomformer og motor

Fred-Olav
Fred-Olav

Jeg lurer litt på dette punktet.

  • Det det brukes tre separate kabler; en for U, en for V og en kabel for W, vil beste strategi å jorde kabelarmeringene ute ved motoren, og la den "flyte" frekvensomformeren.

Er dette en metode som brukes? Det må bli store kapasitive strømmer i hver skjerm når en ikke får noe felt utligning under hver skjerm.

Jeg trodde det var krav om å bruke parallellsymetrisk kabling ved større effekter. 

Re: Frekvensomformer og motor

Johannes Egeland
Johannes Egeland

Hei! Takk for flott svar! Det er snakk om små-motorer fra 0,25Kw-18Kw på land. Og det er tre-fasemotorer ja. Jeg har oftest brukt kabel med tre jordledere og skjerm, som denne: http://scankab.no/produkter//indu...ree-roz1-k-(as)-vfd-emc-06-1-(12)-kv

Jeg er ikke offshore, eller på båt. Men på normale installasjoner på land, som fabrikker, landbruk og oppdrettsanlegg. Det er ingen EX motorer eller lignende. Termineringen i frekvensomformeren, blir utført med medfølgende bøyle, til å terminere skjerm, eller EMC nippel i enkelte tilfeller. Motoren termineres med denne typen nippel oftest: http://www.eliselektro.no/vis_pdf...omforinger/niplermessing/1249260.pdf

Jeg ser det du skriver her, og det er nok absolutt riktig, men grunnen til at jeg lurer på om skjermen kun burde være terminert i en ende er dette:

Om en terminerer jord og skjerm ved frekvensomformeren, og isolerer skjerm ved motoren, vil alle jordfeilstrømmer og støy returnere i jordleder gå tilbake "inne i kabelen". Der en har en god skjerm som er jorda utfor alle ledere, og vil ta tilbake utstrålt støy fra faser og jordleder tilbake til frekvensomformer. Som igjen er tilkoblet hovedjordskinne.

Når en terminerer jord i begge ender, tenker jeg at like mye av jordfeilstrømmen og støy på jordleder vil returnere i skjermen, og skjermen vil da kunne stråle som en antenne.

Er det egentlig nødvendig med separert jording og skjerm, så lenge de termineres i begge ender. da kunne en vel likegodt brukt kabel med kun skjerm, og brukt den som jord?

Re: Frekvensomformer og motor

Rune Øverland
Forumleder

Hei Fred-Olav,

Énlederkabel for motorer brukes typisk for høyspenningsmotorer hvor det føres (svært) høye motorstrømmer. Er en slik motor plassert i Ex-område, skal kabelarmeringen termineres ute ved motor, og "flyte" inne i sikkert område. 

Høyspenningsmotor Kabelarmering

Re: Frekvensomformer og motor

Rune Øverland
Forumleder

Hei Johannes Egeland,

Tusen takk for at du deler informasjon (og linker til kabel og EMC-nippel). For meg nevner du en viktig detalj; at motorinstallasjonen du typisk holder på med gjelder på land (ikke offshore og ikke skip). På landanlegg kan kvaliteten på jordingsanlegget variere mer enn hva tilfellet kan være for offshore eller skip (for her er det mye godt stål å jorde i!)

I tillegg beskriver du størrelser på motoren; noe jeg vil omtale som relativt små motorstørrelser. Det høres derfor helt riktig å bruke den motorkabel som du linker til.

EMC Motorkabel

Denne kabelen, har én felles EMC-skjerm for de tre motorfasene samt en utvendig flettet armering. 

Eneste utfordring med denne kabelen er at det til enhver tid inne i kabelen er et elektrisk felt mellom lederne (U/V/W) og EMC-skjerm. Dette elektriske feltet kalles for 'Common Mode'-spenning. 

Common Mode

Denne energien (det elektriske feltet/Common Mode-spenning) vil søke seg til et jordpotensial. 

Så, under forutsetning at både frekvensomformer og motor jordes; ville jeg i et landanlegg terminere EMC-skjerm i begge ender?

  • Nei. Hvorfor; Er det fare for at jordingspotensialene ikke er like ved motor og frekvensomformer, vil det gå jordstrømmer i installasjonen. Disse jordingsstrømmene kan være så sterke at de overgår fordelene ved å terminere EMC-skjerm i begge ender for å "drenere" Common Mode-energien til nærmeste jordingspunkt.

Re: Frekvensomformer og motor

Johannes Egeland
Johannes Egeland

Fantastisk! Takk for godt svar!

Re: Frekvensomformer og motor

Mathias
Mathias
Sitat
Fred-Olav skrev:

Om du ser på skjermen som en del av et faraday's bur, bestående av frekvensomformerkapsling,   kabelskjerm og motor, så gir det mer mening.

Dette buret skal stenge inne støy fra utstyret.

a)      Hvorfor bruker man vanligvis skjermet kabel mellom frekvensomformer og motor?

Re: Frekvensomformer og motor

Rune Øverland
Forumleder

Hei Mathias,

Tusen takk for spørsmålet ditt, og din nysgjerrighet om motorkabel!

Det er slik at frekvensomformere sender ut spenningspulser (PWM - "Pulse Width Modulation") på motorkabelen. Basert på mønsteret på firkantpulsene, dannes det en tilnærmet 'analog' sinusformet strømfrekvens; det som blir turtallet på motoren.

Uheldigvis er det slik at disse spenningsfirkantpulsene (PWM) kan beskrives av en sum en spenningssinuser med ulike frekvenser og amplituder.

PWM

Og, disse 'super'-overharmoniske støyfrekvensene (som kan være i megahertz området) kan være så sterke (amplitude målt i volt) at de kan forstyrre nærliggende annet elektroniske utstyr. Hvis så, da har man ElectroMagnetic Interference (EMI), det vil si elektromagnetiske forstyrrelser. 

Da skal man gjøre tiltak når EMI, slik at utstyret har sameksistens (EMC Electromagnetic Compatibility). Et tiltak er å hindre at det elektriske støyfeltet, som skapes av PWM, forstyrrelser annet elektronisk utstyr. Og, bruk av skjermet, jordet kabel er et billig, effektivt skjermingstiltak. Prinsippet kalles Faradays bur.

Trainor Elsikkerhet AS fraskriver seg ethvert ansvar for hendelser og skader, herunder følgeskader som måtte oppstå som følge av feiltolking av innholdet i eller feil i innholdet i dette fagforumet eller i de interaktive kurs det er forbindelse til.

Digital sikkerhet (E-læring)

I vår digitale hverdag er det viktig at alle har bevisst bruk av internett, pc og mobiltelefon. Lær om hvordan du sikrer deg mot svindel og tap av sensitiv informasjon.

Les mer

FSE Lavspenning (E-læring)

Har du tatt ditt årlige FSE-kurs? Opplæringen er lovpålagt og øker sikkerheten for deg som jobber med elektriske anlegg.

Les mer

EKOM - Fiberoptiske installasjoner (Klasserom)

Kurs for personell som jobber med fiberoptiske installasjoner omfattet av Nasjonal kommunikasjonsmyndighets (Nkom) autorisasjonsforskrift.

Les mer

EKOM - Kablingssystemer og bredbåndsnett (Klasserom)

Kurs for personell som jobber med elektroniske kommunikasjonsnett omfattet av Nasjonal kommunikasjonsmyndighets (Nkom) autorisasjonsforskrift.

Les mer

EMC grunnleggende (Klasserom)

Grunnleggende kurs om støykilder, jording og regelverk for elektrikere, automatikere, prosjekt- og driftssingeniører.

Les mer

Jording offshore (Klasserom)

Jording av elektriske installasjoner offshore.

Les mer
dev