Análisis en profundidad de las interferencias electromagnéticas de los convertidores de frecuencia

  Las interferencias electromagnéticas del inversor tienen graves repercusiones en la estabilidad y fiabilidad del sistema de automatización de la fábrica, que se manifiestan en los siguientes aspectos:

        Contaminación del sistema de alimentación eléctrica: La carga equivalente no lineal del inversor CC-CA del inversor contaminará el sistema de alimentación eléctrica de la fábrica, lo que provocará la distorsión de la forma de onda de tensión y afectará al funcionamiento normal de otros equipos.

        Inexactitud y fallo del sistema de medición y control: La interferencia electromagnética del inversor puede interferir con el funcionamiento normal del sistema de medición y control, dando lugar a datos de medición inexactos y fallos en el sistema de control.

        Daño a la estabilidad del gran sistema: La interferencia electromagnética del inversor puede destruir la estabilidad de todo el sistema de automatización, lo que resulta en el funcionamiento normal de la línea de producción e incluso causar accidentes de seguridad.

        Autofallo del variador: Bajo interferencias electromagnéticas severas, el variador puede sufrir interferencias por sí mismo, provocando un fallo de regulación de velocidad "bootstrapping".

四、las medidas contra las interferencias electromagnéticas de los convertidores de frecuencia

        Para resolver el problema de las interferencias electromagnéticas del convertidor de frecuencia, pueden adoptarse las siguientes medidas antiinterferencias:

        Conexión a tierra en un solo punto: El inversor debe conectarse a tierra en un único punto, preferiblemente con un cable corto y grueso. La resistencia de tierra debe ser inferior a 100Ω para absorber las sobretensiones. Al mismo tiempo, el extremo E del variador debe conectarse a la carcasa del armario eléctrico y al motor, y conectarse a la toma de tierra de seguridad.

        Blindaje de fuentes de interferencia: El apantallamiento de las fuentes de interferencia es una forma eficaz de suprimir las interferencias. El propio inversor se apantalla con una cubierta de hierro para evitar la fuga de interferencias electromagnéticas. La línea de salida del inversor se apantalla mejor con un tubo de acero, especialmente cuando el inversor está controlado por una señal externa, se requiere que la línea de señal de control sea lo más corta posible, y debe utilizarse el par trenzado apantallado, y debe estar completamente separada de la línea de alimentación principal y de la línea de control. Los cables de par trenzado apantallado también son necesarios para los circuitos de los equipos electrónicos sensibles del sistema.

        Cableado razonable: La línea de alimentación y la línea de señal del equipo deben estar lo más alejadas posible de las líneas de entrada y salida del inversor. Las líneas de alimentación y señal de otros equipos no deben ser paralelas a las líneas de entrada y salida del variador. En el armario eléctrico equipado con el inversor, la línea de alimentación y la línea de señal deben estar separadas de la tubería y la ruta, y la manguera metálica debe estar bien conectada a tierra.

        Instale filtros: La instalación de filtros en los extremos de entrada y salida del inversor puede suprimir la señal de interferencia del inversor a través de la línea de alimentación hacia la fuente de alimentación y el motor. El filtro de entrada se compone principalmente de una bobina inductora, que puede atenuar las corrientes armónicas con frecuencias más altas. El filtro de salida suprime las interferencias en la salida del inversor.

        Utilizar reactor: En la corriente de entrada del inversor, el componente armónico de menor frecuencia representa una elevada proporción. Estos componentes armónicos pueden interferir en el funcionamiento normal de otros equipos y consumir una gran cantidad de potencia reactiva, por lo que el factor de potencia de la línea se reduce considerablemente. La inserción en serie de reactores en el circuito de entrada es una forma eficaz de suprimir las corrientes armónicas más bajas. La reactancia de CA puede suprimir la corriente armónica, mejorar el factor de potencia y debilitar el impacto de la corriente de irrupción en el circuito de entrada sobre el inversor. Las reactancias de CC pueden debilitar los componentes armónicos superiores de la corriente de entrada.

        Ajuste la frecuencia portadora: Reducir adecuadamente la frecuencia portadora del inversor puede reducir las interferencias electromagnéticas, pero el ruido electromagnético aumentará en consecuencia. Por lo tanto, es necesario ajustar la frecuencia portadora en función de la situación real para conseguir el mejor efecto antiinterferente.

        Aislar la fuente de interferencia: aislar la fuente de interferencia del circuito y de la pieza susceptible de interferencia, de modo que no tengan contacto eléctrico. Los transformadores de aislamiento suelen utilizarse en las líneas de alimentación entre la fuente de alimentación y los circuitos amplificadores, como controladores y transmisores, para evitar las interferencias por conducción.

        Otras medidas: En el caso de máquinas de soldadura de CC de alta frecuencia y potencia, deben mantenerse alejadas del inversor y mantener una buena conexión a tierra. El contacto on-off del electroimán debe estar equipado con un absorbedor de sobretensiones RC. Para el contactor instalado en el mismo armario eléctrico que el variador, es necesario elegir productos con bajo nivel de ruido y buen efecto de extinción del arco, y si es necesario, debe instalarse un absorbedor de sobretensiones RC. La impedancia de la fuente de alimentación debe ser baja, para evitar la mutación instantánea de la tensión de entrada del inversor causada por el arranque y parada de cientos de kilovatios de aparatos eléctricos cercanos. La tensión de fase de la fuente de alimentación debe estar equilibrada, para no provocar que el inversor funcione en estado de subtensión o sobretensión.       

Conclusión

        Con el rápido desarrollo de la automatización industrial, el uso de inversores es cada vez más común, y los problemas de interferencia electromagnética de los inversores también se encontrarán mucho. Muchos usuarios finales a menudo no saben cómo resolver este problema cuando se encuentran con él. A través de la introducción de este artículo, se espera que los lectores puedan tener una comprensión profunda de la fuente, el modo de propagación, el impacto y las correspondientes medidas anti-interferencia de la interferencia electromagnética del inversor, y proporcionar algunas referencias e ideas para resolver el problema de la interferencia electromagnética del inversor.