EMC-analys vid installation av frekvensomriktarstyrda drivsystem i en processindustri
2022 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Sustainable development
The essay/thesis is partially on sustainable development according to the University's criteria
Abstract [sv]
Detta examensarbete utförs hos och i samarbete med Holmen Iggesund som är en del av den större Holmen koncernen. Fabriken i Iggesund är ett kartongbruk beläget på Hälsinglands kust där kartong till olika typer av förpackningar tillverkas. Ett välkänt exempel är förpackningen till Apple-produkter. Syftet med arbetet är att sammanställa information om frekvensomriktare, gällande dess egen uppbyggnad och funktion. Även hur en installation, inklusive kabelval, kabeldragning och jordning, påverkar den elektromagnetiska kompatibiliteten (EMC).
EMC är en viktig aspekt att ta i beaktning vid installationer och handlar om relationen mellan utrustningens egenutgivna elektromagnetiska störningar (emission), som antingen kan vara av ledningsbunden (galvanisk) eller luftburen (via olika typer av elektromagnetiska fält) karaktär. Och tåligheten, immuniteten, mot andra apparaters avgivna störning. Blir dessa störningsnivåer för höga eller tåligheten för låg riskerar driftens effektivitet att sjunka och i värsta fall leda till avbrott. Effekten av detta är då minskad produktion vilket slutligen kan leda till inkomstbortfall.
För att förstärka tåligheten bör installationen göras tät mot externa störningar. Detta genom att säkra gränsen mellan de olika zonerna av installationen som ska isoleras från varandra. Är zongränsen korrekt utförd innebär det att den skyddar mot att externa störningar påverkar det interna och vice versa. Detta uppnås bland annat genom att använda speciella förskruvningar vid genomföringar till apparater och kopplingslådor, samt att använda kablar med skärm. Dämpning av utrustningens utstrålade störningar utförs genom att vid använda skärmade kablar och ansluta skärmen till zongränsen på ett ordentligt sätt enligt gällande instruktioner vid varje genomföring. En annan möjlig metod är att använda sig av filter som antingen redan kan vara inbyggda i frekvensomriktarenheten eller externa som kan köpas till.
All, genom litteraturstudie inhämtad, information om frekvensomriktare, kablage och jordning sätts ihop till ett utbildningsmaterial som anställda hos Holmen Iggesund ska kunna använda. De viktigaste sakerna att ta i beaktande vid nyinstallationer av frekvensomriktarstyrda drivsystem ställs sedan upp i punktform, i form av en checklista som företaget ska kunna använda vid framtida installationer. För tydlighetens skull analyseras en befintlig installation för att visa hur checklistan kan användas och hur en sådan installation ser ut med bilder.
Abstract [en]
This thesis work is carried out at and in collaboration with Holmen Iggesund, which is a part of the larger Holmen group. Holmen Iggesund is a paperboard mill located on the coast of Hälsingland that manufactures paperboard for packaging, one example is the packaging for Apple products. The purpose of the work is to compile information about frequency converters regarding their own structure and function and how an installation, including cable selection, cable routing and grounding, affects electromagnetic compatibility (EMC).
EMC is an important aspect to consider in installations and is about the relationship between the device's own radiated emission, either conducted galvanic or air-borne via different types of fields, and the resistance to interference caused by other devices. If these interference levels become too high or the tolerance is too low, the efficiency of the operation risks falling or, in the worst case, total interruptions. The effect of this is reduced production, which ultimately can lead to loss of income.
To strengthen the durability, the installation should be made closed against external disturbances by securing the boundaries between the different zones of the installation to be isolated from each other. If the zone-boundary is correctly executed and secured it will protect the zones internal system from external disturbances and vice versa. This is done by using special cable glands for penetrations to appliances or junction boxes, and by using shielded cables. Reducing the equipment's radiated emission is done by properly routing cables, using shielded cables and connecting the shield to the zone-boundary according to available instructions and methods. Another possible method is to use filters that can either already be built into the frequency converter unit or external that can be purchased and integrated in the drive system.
All information, obtained in this thesis work through a literature study, about frequency converters, cabling and grounding is collected into a text, in the form of training material for employees at Holmen Iggesund. The most important things to consider when installing drive system controlled by a frequency converter unit are then set out in bullet lists in the form of a checklist that the company should be able to use in future installations. For the sake of clarity, an existing installation is analyzed to show how the checklist can be used and how such an installation looks with pictures.
Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 44
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-40073OAI: oai:DiVA.org:hig-40073DiVA, id: diva2:1701646
External cooperation
Holmen Iggesund
Subject / course
Electronics
Educational program
Högskoleingenjör
Supervisors
Examiners
2022-10-072022-10-062022-10-07Bibliographically approved