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11.ノイズの対策について

ノイズとは

ノイズとは、電機分野において電子機器の動作に異常をきたす、あるいはその恐れがある電気信号のことを言います。これは、機器の不具合の原因となったり、表示がちらついてしまったりする原因になる場合があるので注意が必要です。また、実際にノイズによってこれらの障害が起こってしまった場合、対策を練るのが難しいことも多く、事前の対策がとても大切になります。
ノイズは、電源をON/OFFすることで発生するものです。インバーター回路では電圧や周波数を調整するために、半導体(トランジスタ)の高速ON/OFFを繰り返し行っています。そのため、ノイズがどうしても発生してしまうのです。ノイズ対策として、いくつかの手法を組み合わせて使います。
たとえば、ノイズによる影響を減らすためにノイズ源と機器の距離を保ったり、ノイズ源をシールド化により封じ込めたり、別電源に接続したりするなどの方法があります。さらに、確実にノイズを抑え込むためには、モータ線や電源線もノイズ源としてチェックすることも大切です。また、フィルタを設置し、流出するノイズを低減させるという対策もあります。ノイズは「輻射ノイズ」「誘導ノイズ」「伝導ノイズ」に分類され、それぞれに合った対策を施す必要があります。その対策も、フィルタの設置、接地、分離などさまざまです。

ラジオノイズフィルタについて

ラジオノイズフィルタは、インバーターから発生するノイズのなかでも、AMラジオと同等の周波数を抑え込む効果があります。
設置場所は、インバーターの電源側端子に限られていて、出力側には使用できませんので注意が必要です。出力側に設置をしてしまうと、ノイズフィルタ自体の破損を招いてしまうことがあります。インバーターの各電極から配線し、設置させます。
また、インバーター側とラジオノイズフィルタの配線は極力短くし、必ず接地線(アース)を大地に接地しなければなりません。また、接地しないと効果が発揮されませんので気を付けましょう。

そして、ノイズフィルタ自身には漏れ電流があります。その電流量は4〜6mAと微量ですが、インバーターが多く、すべてにノイズフィルタを設置すると漏れ電流量が大きくなってしまうため、漏電ブレーカーが作動してしまうことがあるのです。これの対策として推奨されるのが、漏電ブレーカーの感度を調整するもので、感度電流を大きくすることで解消するでしょう。

なお、ラジオノイズフィルタを設置してもノイズの改善が見られない場合、電源線を金属管に変更してみたり、センサーの信号にツイストペアケーブルを用いたりするなどの方法を併用して行うことになります。

ラインノイズフィルタについて

ラインノイズフィルタは、ラジオノイズフィルタのカバーするAMラジオの周波数よりも高い周波数のノイズを吸収する効果が期待できます。
具体的は1MHzから10MHzの帯域です。ラインノイズフィルタの設置方法は、電線をフィルタに巻き付ける、あるいは貫通させるというものがあります。通常は電線をフィルタに巻き付ける方法をとりますが、電線が太かったり、巻き付けが難しいような場合に限り、主回路電線を貫通させるような形で配置したりすることもあります。

フィルタは巻き付けの回数に比例して効果が大きくなるのが特徴です。しかし、出力側に設置する場合は最大でも3回までにとどめておくようにしましょう。そして、電線を貫通させるような形で設置をする場合、フィルタは複数個設置するようにしましょう。

設置場所にもラジオノイズフィルタとの違いがあります。ラジオノイズフィルタは電源の入力側のみに使用できるものですが、ラインノイズフィルタは入力側、出力側のどちらにも設置が可能です。
なお、これらは周辺機器であり、ノイズが発生しないような場合には不要となります。しかし、ノイズは予測が不能で、突然出てしまうこともあるでしょう。使用する環境などを考慮し、ノイズや高調波の対策はしっかりと行っておくことをお勧めします。

インバータ選びのポイント20

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