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인버터는 정류 회로와 펄스 전압 파형 생성 회로를 포함하며, 입력된 교류 전압은 인버터와 평활 회로의 정류를 거쳐 직류 전압으로 변환된다. 그 후 인버터를 통해 이 직류 전압이 다양한 폭을 가진 펄스 전압(펄스 폭 변조 전압, PWM이라고 함)으로 변환된다.이 PWM 전압을 사용하여 모터를 구동하면, 모터의 토크와 속도를 조절할 수 있습니다.이러한 작동 원리로 인해 다음과 같은 세 가지 종류의 전자기 간섭이 발생합니다: 1. 고조파 간섭. 정류 회로에서는 고조파 전류가 생성되며, 이 고조파 전류는 전력 공급 시스템의 임피던스로 인해 전압 강하를 일으킵니다. 그 결과 전압 파형이 왜곡되게 되는데, 이러한 왜곡된 전압은 많은 전자 기기들에 간섭을 유발합니다(대부분의 전자 기기는 사인파 형태의 전압에서만 정상적으로 작동하기 때문입니다). 흔한 전압 왜곡 현상은 사인파의 꼭대기 부분이 평평해지는 것입니다.고조파 전류가 일정할 때, 전압 왜곡은 전력 공급이 약한 경우 더욱 심각해집니다. 이러한 간섭의 특징은 동일한 전력망에 연결된 장비들에게 영향을 미친다는 점이며, 장비와 인버터 사이의 거리와는 관련이 없습니다. 2. 무선주파수 간섭: 부하 전압이 펄스 형태이기 때문에, 인버터도 전력망으로부터 펄스 형태의 전류를 끌어옵니다. 이러한 펄스 전류에는 다량의 고주파 성분이 포함되어 있어 무선주파수 간섭을 유발합니다. 이 간섭의 특징은 같은 전력망을 사용하는 다른 장비들에도 영향을 미친다는 것이며, 장비와 인버터 사이의 거리와는 관계가 없습니다. 3. 무선주파수 방해: 무선주파수 방해는 인버터의 입력 케이블과 출력 케이블에서 발생합니다.앞서 언급한 무선주파수 전파 간섭의 경우, 인버터의 입력 케이블에 무선주파수 간섭 전류가 흐를 때, 케이블이 안테나와 같은 역할을 하므로 필연적으로 전자파가 방출되어 간섭이 발생합니다.인버터의 출력 케이블을 통해 전달되는 PWM 전압에도 다량의 고주파 성분이 포함되어 있어, 전자파가 방출되고 이로 인해 간섭이 발생합니다.방사 간섭의 특징은 다른 전자 장비가 인버터에 가까이 있을 때 간섭 현상이 심해진다는 것입니다. 전자기학의 기본 원리에 따르면, 전자기 간섭이 발생하려면 세 가지 요소가 필요합니다: 전자기 간섭의 원천, 전자기 간섭이 전달되는 경로, 그리고 전자기 간섭에 민감한 시스템입니다.간섭을 방지하기 위해 하드웨어 기반의 간섭 대책과 소프트웨어 기반의 간섭 대책을 사용할 수 있습니다.그중 하드웨어 기반의 간섭 방지는 가장 기본적이면서도 중요한 간섭 대응 방법입니다. 일반적으로 간섭을 억제하기 위해 차단과 방출이라는 두 가지 방식을 사용하며, 그 전반적인 원칙은 간섭원을 억제하고 제거하고, 간섭이 시스템에 영향을 미치는 경로를 차단하며, 시스템이 간섭 신호에 민감하게 반응하는 것을 줄이는 것입니다.구체적인 조치로는 공학적으로 격리, 필터링, 차폐, 접지와 같은 방법을 사용할 수 있다.다음은 현장의 간섭 문제를 해결하기 위한 주요 단계들입니다: 1. 소프트웨어를 활용한 간섭 방지 조치: 구체적으로는 인버터의 HMI를 통해 인버터의 반송주파수를 조절하여, 그 값을 적절한 범위로 낮추는 것입니다.이 방법이 효과가 없다면, 아래의 하드웨어 기반의 간섭 대책을 취할 수밖에 없습니다.2. 올바른 접지를 실시하기: 현장에 대한 구체적인 조사를 통해, 현장의 접지 상태가 그다지 좋지 않다는 것을 알 수 있습니다.올바른 접지는 시스템이 외부의 간섭을 효과적으로 억제할 수 있게 해주며, 동시에 장비 자체가 주변 환경에 미치는 간섭도 줄여줍니다. 이는 인버터의 간섭 문제를 해결하는 가장 효과적인 방법입니다.구체적으로는 다음과 같은 사항을 준수해야 합니다: (1) 인버터의 주회로 단자 E는 반드시 접지되어야 하며, 이 접지는 해당 인버터가 구동하는 모터와 공통으로 접지될 수 있지만, 다른 장비들과는 공통으로 접지되어서는 안 됩니다. 따로 접지선을 설치해야 하며, 그 접지점은 가능한 한 약전력 장비들의 접지점에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.동시에, 인버터의 접지선의 단면적은 4mm2 이상이어야 하며, 길이는 20m 이내로 유지되어야 합니다.(2) 기타 기계전기 장비의 접지선 중에서는 보호접지와 작업접지를 분리하여 각각 별도의 접지극을 설치해야 하며, 최종적으로는 배전함의 전기 접지점으로 연결되어야 한다.제어 신호의 차폐 접지와 주 회로 선의 차폐 접지도 별도로 분리된 접지극을 설치하여, 최종적으로 배전함의 전기 접지점으로 연결해야 합니다. 4. 간섭원 차단하기: 간섭원을 차단하는 것은 간섭을 억제하는 매우 효과적인 방법입니다.일반적으로 인버터 자체는 철제 케이스로 보호되어 있어서 전자기 간섭이 밖으로 유출되는 것을 막을 수 있습니다. 하지만 인버터의 출력선은 가능한 한 강철관으로 보호하는 것이 좋으며, 추가로 자기 고리를 부착하여 3~4회 정도 감아주면 고조파를 억제하는 데 도움이 됩니다. 특히 외부 신호(컨트롤러에서 출력되는 4~20mA 신호)를 이용해 인버터를 제어할 경우, 해당 제어 신호선은 가능한 한 짧아야 하며(보통 20m 이내), 반드시 차폐된 쌍선을 사용해야 합니다. 또한 이 신호선은 주 회로선(AC380) 및 제어선(AC220V)과 완전히 분리되어 있어야 합니다.또한, 시스템 내의 전자식 센서 장치들의 회로도 차폐된 트위스트 페어 케이블을 사용해야 하며, 특히 압력 신호의 경우에는 더욱 그렇습니다.또한, 시스템 내의 모든 신호선은 반드시 주 회로선 및 제어선과 같은 배관이나 케이블 트레이에 함께 넣어서는 안 됩니다.차폐 효과를 얻으려면 차폐층은 반드시 안정적으로 접지되어야 합니다. 5. 합리적인 배선 방법은 다음과 같습니다: (1) 장비의 전원선과 신호선은 가능한 한 인버터의 입력선, 출력선으로부터 멀리 떨어뜨려야 합니다. (2) 다른 장비들의 전원선과 신호선도 인버터의 입력선, 출력선과 평행하게 되지 않도록 해야 합니다；위의 방법들을 시도해도 효과가 없다면, 다음 방법들을 계속 시도해 보세요. 6. 간섭의 분리 소위 간섭의 분리란, 회로상에서 간섭원과 간섭에 취약한 부분을 분리하여 전기적으로 연결되지 않도록 하는 것을 말합니다.일반적으로는 전원과 컨트롤러, 트랜스미터와 같은 증폭기 회로들 사이의 전원선에 절연 변압기를 사용하여 간섭이 전달되는 것을 방지합니다. 전원 절연 변압기로는 노이즈 절연 변압기도 사용될 수 있습니다. 7. 시스템 회로에 필터를 설치합니다. 장비용 필터의 역할은, 인버터에서 발생하는 간섭 신호가 전원선을 통해 전원 및 모터로 전달되는 것을 억제하는 것입니다.전자기 잡음과 손실을 줄이기 위해, 인버터의 출력단에는 출력 필터를 설치할 수 있습니다. 또한, 전원에 미치는 간섭을 줄이기 위해 인버터의 입력단에는 입력 필터를 설치할 수 있습니다.선로에 컨트롤러나 트랜스미터와 같은 민감한 전자 장비가 있는 경우, 간섭이 전달되는 것을 방지하기 위해 해당 장비의 전원선에 전원 노이즈 필터를 설치할 수 있습니다.필터는 사용 위치에 따라 다음과 같이 분류됩니다: (1) 입력 필터는 일반적으로 두 가지가 있습니다: a. 회로 필터: 주로 인덕턴스 코일로 구성되며, 고주파에서의 회로 임피던스를 증가시켜 높은 주파수의 고조파 전류를 줄입니다.b. 방사 필터: 주로 고주파 커패시터로 구성되며, 매우 높은 주파수를 가지고 방사 에너지를 지닌 고조파 성분을 흡수합니다. (2) 출력 필터도 인덕턴스 코일로 구성됩니다.이것은 출력 전류의 고차 고조파 성분을 효과적으로 줄일 수 있습니다.간섭을 방지할 뿐만 아니라, 모터 내에서 고차 고조파로 인해 발생하는 고조파 전류가 유발하는 추가적인 토크도 줄여줍니다.인버터의 출력단에 대한 간섭 방지 조치로서 다음 사항들에 주의해야 합니다: a. 인버터의 출력단에는 커패시터를 연결해서는 안 되며, 이는 인버터 트랜지스터가 켜지거나 꺼지는 순간에 매우 큰 진폭의 충전(또는 방전) 전류가 발생하여 트랜지스터가 손상될 수 있기 때문입니다. b. 출력 필터가 LC 회로로 구성된 경우, 필터 내의 커패시터가 연결된 쪽은 반드시 모터 쪽과 연결되어야 합니다. 8. 리액터의 사용: 인버터의 입력 전류에서는 주파수가 낮은 고조파 성분들(5차 고조파, 7차 고조파, 11차 고조파, 13차 고조파 등)이 상당한 비중을 차지합니다. 이러한 고조파들은 다른 장비들의 정상적인 작동을 방해할 뿐만 아니라, 많은 무효전력을 소모함으로써 회로의 동력인자를 크게 낮추는 원인이 됩니다.입력 회로에 리액터를 직렬로 연결하는 것은 저주파 고조파 전류를 억제하는 효과적인 방법이다.연결 위치에 따라 주로 다음 두 가지가 있습니다: (1) 교류 리액터: 전원과 인버터의 입력단 사이에 직렬로 연결됩니다.주요 기능은 다음과 같습니다: a. 고조파 전류를 억제함으로써 동력 계수를 (0.75-0.85) 수준으로 높임; b. 입력 회로의 서지 전류가 인버터에 미치는 영향을 줄임; c. 전원 전압의 불균형이 미치는 영향을 줄임. (2) 직류 리액터: 정류 브리지와 필터 커패시터 사이에 직렬로 연결됨.그 기능은 비교적 단순하여, 입력 전류의 고차 고조파 성분을 줄이는 것입니다.하지만 역률 향상 측면에서는 교류 리액터보다 효과적이며, 0.95에 이를 수 있고, 구조가 간단하고 크기가 작다는 장점이 있다.그림 1은 인버터의 간섭 문제를 해결하는 전형적인 방안입니다.그림과 같이, 인버터의 간섭 방지 조치는 주로 인버터의 입력단에 교류 리액터와 필터를 설치하는 것입니다. 또한 입력선과 출력선에는 차폐 케이블을 사용하며, 모든 케이블의 차폐층은 리액터, 필터, 인버터, 그리고 모터의 접지선과 함께 공통으로 접지됩니다. 아울러 이 접지점은 다른 접지점들과 분리되어 충분한 거리를 유지합니다.동시에, 신호 케이블과 인버터의 동력 케이블은 평행하게 배치해서는 안 됩니다. 또한, 인버터가 신호와 제어 회로에 간섭하는 것을 방지하기 위해, 컨트롤러, 계측기, 산업용 컴퓨터에는 별도의 절연 전원을 공급해 주어야 합니다.