Input EMI in Inverter-fed Motor Drives with Active Filtering of Motor CM Voltage

• Autorzy: Di Piazza M , Ragusa A. , Vitale G.

Warianty tytułu

PL

Wejściowy filtr EMI falownika napędowego z aktywnym filtrowaniem zaburzeń wspólnych napięcia silnika

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper deals with the design of the input EMI filter in an AC motor drive when the compensation of common mode emissions towards the motor is performed by an active filter. Both the drive and the active filter have been analyzed through a high frequency circuit model in order to identify the main propagation loops for CM disturbance. In particular the EMI emissions towards the grid are evaluated also in comparison with those generated in a configuration without the active filter. The accuracy of the model has been assessed by experimental measurements. Results show a reduction of CM EMI towards the grid in the lower frequency range of conducted emissions when the active filter is installed. This demonstrates that EMC requirements compliance of the drive can be achieved with a reduction in the size of the input EMI filter.

PL

Artykuł dotyczy projektu filtra EMI na wejściu napędu z silnikiem prądu przemiennego w przypadku, kiedy kompensacja emisji składowej wspólnej do silnika jest realizowana filtrem aktywnym. Analiza dotycząca jednocześnie napędu i filtra aktywnego jest dokonywana za pomocą modelu obwodu wysokoczęstotliwościowego w celu identyfikacji głównych pętli propagacji zakłóceń dla składowej wspólnej. W szczególności, emisję zaburzeń EMI do sieci oszacowano także w porównaniu z przypadkiem braku obecności filtra aktywnego. Dokładność modelu oszacowano za pomocą pomiarów eksperymentalnych. Rezultaty pokazują redukcję sieciowej CM EMI w zakresie niższych częstotliwości emisji przewodzonych, kiedy zainstalowany jest filtr aktywny. To pokazuje, że spełnienie przez napęd zgodności z wymaganiami EMC może być osiągnięte wraz z redukcją mocy wejściowego filtra EMI.

Słowa kluczowe

EN

induction motor drives; electromagnetic interference; active filters

PL

napędy z silnikami indukcyjnymi; interferencja elektromagnetyczna; filtry aktywne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 10
• Strony: 248--252
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Di Piazza M

autor

Ragusa A.

autor

Vitale G.

• Consiglio Nazionale delle Ricerche, ISSIA sez. Palermo, via Dante, 12 90141 Palermo, ITALY,

Bibliografia

• [1] G. L. Skibinski, R. J. Kerkman, D. W. Schlegel, “EMI Emissions of Modern PWM AC Drives”, IEEE Ind. Electron. Magaz., (1999), pp.47-81.
• [2] A. Muetze, A. Binder, “Calculation of Circulating Bearing Currents in Machines of Inverter-Based Drive Systems”, IEEE Trans. on Ind. Electron., vol. 54 (2007), no. 2, pp. 932-938.
• [3] C. Choochuan, “A Survey of Output Filter Topologies to Minimize the Impact of PWM Inverter Waveforms on Three-Phase AC Induction Motors” 7th Intern. Pow. Engin. Conf., IPEC (2005), pp.1-6.
• [4] H. Akagi, T. Shimizu, “Attenuation of Conducted EMI Emissions From an Inverter-Driven Motor”, IEEE Trans. on Pow. Electron., vol. 23 (2008), no.1, Jan. 2008.
• [5] M. C. Di Piazza, G. Tinè, G. Vitale, “An Improved Active Common Mode Voltage Compensation Device for Induction Motor Drives”, IEEE Trans. on Industr. Electron., vol. 55 (2008), no. 4.
• [6] S. Ogasawara, H.Ayano, H. Akagi, “An Active Circuit for Cancellation of Common-Mode Voltage Generated by a PWM Inverter”, IEEE Trans. on Pow. Electron., vol.13 (1988), no.5, pp.835-841.
• [7] S. Ogasawara, H.Akagi, “Modelling and Damping of High Frequency Leakage Currents in PWM Inverter-fed AC Motor Drive Systems”, IEEE Trans. on Ind. Appl., vol 32 (2006), no. 5, pp.29-36.
• [8] A. Carrubba, M. C. Di Piazza, G. Tinè, G. Vitale, “Evaluation of Common Mode Disturbance Mitigation Devices in AC Motor Drives through HF Modelling”, IEEE Intern. Symp. on Ind. Electron., ISIE (2006), pp.2315-2320.
• [9] EN 61800-3 “Adjustable speed electrical power drive systems- Part 3: EMC products standard including specific test methods”.Oct.1996.
• [10] M. Kumar, V. Agarwal, “Power Line Filter Design for Conducted Electromagnetic Interference Using Time-Domain Measurements”, IEEE Trans. on Electromag. Comp., vol.48 (2006), no. 1, pp.178-186.