ノイズフィルタとは？制御盤のノイズ対策の基本をやさしく解説

ノイズフィルタとは

ノイズフィルタは、電源ラインに乗る不要な電気的ノイズを減らすための部品です。 制御盤では、インバータ、サーボアンプ、スイッチング電源などがノイズ源になったり、逆にノイズの影響を受けたりすることがあります。

ノイズが大きいと、センサーの誤検出、通信エラー、アナログ値のふらつき、機器の誤動作などにつながることがあります。 その対策の一つとして、電源ラインにノイズフィルタを入れます。

ただし、ノイズフィルタを付ければ必ず解決するわけではありません。 配線ルート、接地、シールド処理、動力線と信号線の分離も合わせて考える必要があります。

先輩ノイズフィルタは、ノイズを減らすための部品だけど、付ける場所や配線の引き回しも大事だよ。部品だけで全部解決するとは限らないんだ。

後輩フィルタを入れるだけじゃなくて、配線やアースもセットで見るんですね。

ノイズフィルタの基本構成

ノイズフィルタは、電源入力側や機器の手前に取り付けることがあります。 たとえばインバータの一次側、サーボアンプの電源側、制御電源の入力側などで見ることがあります。

ノイズフィルタには、入力側と出力側があります。 配線の向きや接地端子の扱いは、メーカーの取扱説明書や図面に従います。

接地端子があるノイズフィルタでは、接地の取り方がとても大切です。 接地が弱い、長い、回り込む、接続が緩いなどがあると、期待した効果が出にくいことがあります。

なぜノイズフィルタが必要になるのか

制御盤の中には、ノイズを出しやすい機器と、ノイズの影響を受けやすい機器があります。 インバータやサーボアンプはモーターを高速に制御するため、ノイズ対策が重要になりやすい機器です。

一方で、PLC、通信機器、アナログ入力、ロードセル、センサーなどは、ノイズの影響を受けると値がふらついたり、通信が不安定になったりすることがあります。 そのため、ノイズ源と影響を受ける回路を分けて考えます。

ノイズフィルタあり・なしの違い

ノイズフィルタがない場合、機器から発生したノイズが電源ラインへ戻ったり、外部からのノイズが盤内機器へ入りやすくなったりすることがあります。

ノイズフィルタがある場合、電源ラインのノイズを減らし、他の機器への影響を抑えやすくなります。 ただし、フィルタの入出力配線を近づけすぎる、接地が長い、動力線と信号線を一緒に走らせるなどがあると効果が落ちることがあります。

ノイズとフィルタの流れ

ノイズの流れを見るときは、まずノイズを出しやすい機器を探します。 インバータ、サーボアンプ、スイッチング電源、電磁弁やリレーのコイルなどが候補になります。

次に、ノイズがどこへ回り込むかを考えます。 電源ライン、接地線、信号線、通信線、盤内の配線ルートを見ながら、影響を受けている機器との関係を確認します。

先輩ノイズ対策は、部品を付けるだけじゃなくて、ノイズがどこから出て、どこへ回り込むかを見ることが大事だよ。

後輩ノイズ源、配線ルート、フィルタ位置、接地をセットで見るんですね。

現場で見るときのポイント

現場でノイズフィルタを見るときは、まず入出力の向きと接地端子を確認します。 電源側と機器側が正しく分かれているか、接地がきちんと取られているかを見ます。

次に、配線ルートを見ます。 フィルタの入力側と出力側が近くで束ねられていないか、動力線と信号線が長く並走していないか、通信線やアナログ線がノイズ源の近くを通っていないかを確認します。

また、アース・接地の状態も重要です。 接地線が長すぎる、細い、緩んでいる、他のノイズ源と回り込んでいるなどがあると、期待した効果が出にくくなります。

まとめ：ノイズフィルタは配線と接地までセットで見る

ノイズフィルタは、電源ラインに乗る不要なノイズを減らすための部品です。 インバータ、サーボ、スイッチング電源、通信機器、アナログ信号などがある制御盤では、ノイズ対策として重要になることがあります。

ただし、ノイズフィルタだけで全てが解決するわけではありません。 取り付け位置、入出力配線、接地、シールド、動力線と信号線の分離を合わせて確認することが大切です。

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ノイズフィルタは、接地、サージ対策、インバータ、制御盤内配線と一緒に見ると理解しやすくなります。