制御盤のノイズフィルタ：インバータ・サーボ周りで誤動作を防ぐ取り付け方

「インバータを入れたらPLCが誤動作する」は現場あるある

インバータやサーボドライバを制御盤に組み込んだ後、PLCの入力が勝手にオンになる・通信エラーが出る・センサーが誤検知するといったトラブルが起きることがあります。原因の多くはインバータ・サーボのスイッチングノイズです。

ノイズフィルタはこのようなノイズが電源ラインや信号線を伝わって広がるのを抑えるための機器です。この記事では制御盤でのノイズフィルタの種類・設置位置・アース配線の考え方を整理します。

電源ラインに入れるフィルタです。コモンモードチョーク（インダクタ）とYコンデンサ・Xコンデンサで構成されており、高周波ノイズを電源ラインへの流入・流出の両方向で抑えます。インバータの電源入力側に取り付けるのが基本です。

メーカー（三菱・富士電機・TDKラムダ等）がインバータに対応したEMCフィルタを指定している場合が多く、インバータのカタログに「推奨ノイズフィルタ」が記載されています。指定品を使うのが最も確実です。

配線に後付けで取り付ける円筒形または半割形の部品です。高周波ノイズを吸収します。既存の配線に追加できるため、現地でのトラブルシュートに使いやすいです。パワーラインよりも信号線・通信ケーブルへの使用が多いです。

電源ラインへのサージ（雷・開閉サージ）を吸収します。屋外設備への引き込みや、誘導性負荷の近くに設置します。リレーコイル・電磁弁のコイルに並列に入れるスナバ回路もこの目的です。

ノイズフィルタの効果は設置位置に大きく左右されます。

EMCフィルタはインバータの電源入力端子（R・S・T）のできるだけ直近に設置します。フィルタとインバータの間の配線が長くなると、その間でノイズが放射されて効果が下がります。

フィルタ入力側（電源側）とフィルタ出力側（インバータ側）の配線は互いに離して配線します。両方の配線が束なっているとフィルタを迂回してノイズが伝わります。

パワーサプライ（スイッチング電源）自体もノイズ源になります。品質の良いパワーサプライは内部にEMCフィルタを持っていますが、インバータと同じ電源ラインから引いている場合は、ラインフィルタを電源入力部に入れることでDC24V系への影響を減らせます。

ノイズフィルタの効果は正しいアース（接地）配線があって初めて発揮されます。

「アースを取っているのに効かない」の原因の多くは、アース線が長い・細い・共用しすぎているケースです。EMCのアースは直流の安全アースと目的が異なるため、高周波インピーダンスを下げることが大事です。

ノイズ対策は「発生源を抑える」「伝播を防ぐ」「受信側の耐性を上げる」の3段階で考えます。

後付けでフェライトコアを追加することも効果がありますが、設計段階でEMCフィルタを適切な位置に入れておくのが最もコスト効率が良いです。

制御盤のノイズフィルタに関する要点です。