Cómo reducir la interferencia de la radiación electromagnética
La interferencia electromagnética (EMI) es un ruido electrónico que interfiere con las señales de los cables y reduce la integridad de la señal. La EMI generalmente es generada por fuentes de radiación electromagnética como motores y máquinas. Incluye principalmente interferencias conducidas e interferencias radiadas. La interferencia conducida se refiere al acoplamiento (interferencia) de señales en una red eléctrica a otra red eléctrica a través de un medio conductor. La interferencia radiada significa que la fuente de interferencia acopla (interfiere) su señal a otra red eléctrica a través del espacio. En el diseño de sistemas y PCB de alta velocidad, las líneas de señal de alta frecuencia, pines de circuitos integrados, diversos conectores, etc. pueden convertirse en fuentes de interferencia de radiación con las características de la antena, que pueden emitir ondas electromagnéticas y afectar a otros sistemas u otros subsistemas dentro del sistema. Funciona normalmente.
Las llamadas "interferencias" y la compatibilidad electromagnética se refieren a dos aspectos: la degradación del rendimiento del equipo después de haber sido interferido y las fuentes de interferencia que causan interferencias en el equipo. El primer significado es que los truenos y relámpagos causan ruido en la radio, aparecen copos de nieve en la pantalla del televisor después de que una motocicleta pasa cerca y se escuchan sonidos de radio después de levantar el teléfono. Esto puede denominarse interferencia. El segundo es el "electromagnetismo". Si la carga es estacionaria, se llama electricidad estática. Cuando diferentes potenciales se mueven al unísono, se produce una descarga electrostática que genera una corriente y se genera un campo magnético alrededor de la corriente. Si la dirección y magnitud de la corriente continúan cambiando, se producen ondas electromagnéticas.
2. Vías de propagación de interferencias electromagnéticas
Las vías de propagación de interferencias electromagnéticas se dividen generalmente en dos tipos: acoplamiento de conducción y acoplamiento de radiación.
La aparición de cualquier interferencia electromagnética debe tener transmisión y rutas de transmisión (o canales de transmisión) de energía de interferencia. En general, se cree que existen dos formas de transmisión de interferencias electromagnéticas: una es la transmisión por conducción y la otra es la transmisión por radiación. Por lo tanto, desde la perspectiva del sensor interferido, el acoplamiento de interferencia se puede dividir en dos categorías: acoplamiento de conducción y acoplamiento de radiación.
La transmisión por conducción debe tener un circuito de conexión completo entre la fuente de interferencia y el sensor. La señal de interferencia se transmite al sensor a lo largo de este circuito de conexión y se produce interferencia. Este circuito de transmisión puede incluir cables, componentes conductores del equipo, fuente de alimentación, impedancia de la empresa, plano de tierra, resistencia, inductancia, capacitancia y componentes de inductancia mutua, etc.
La transmisión de radiación se propaga en forma de ondas electromagnéticas a través de los medios y la energía de interferencia se emite al espacio circundante de acuerdo con las reglas del campo electromagnético. Hay tres tipos comunes de acoplamiento de radiación:
1) La onda electromagnética emitida por la antena A es recibida accidentalmente por la antena B, lo que se denomina acoplamiento de antena a antena
2; ) El campo electromagnético en el espacio es inducido por el cable. El acoplamiento se llama acoplamiento de campo a línea;
3) La inducción de señales de alta frecuencia entre dos cables paralelos se llama acoplamiento inductivo de línea a línea.
En la ingeniería actual, la interferencia entre dos dispositivos suele implicar un acoplamiento de muchas maneras. Precisamente porque existen múltiples vías de acoplamiento al mismo tiempo, se cruzan repetidamente y producen interferencia al mismo tiempo, que la interferencia electromagnética se vuelve difícil de controlar.
3. Formas efectivas de reducir la interferencia electromagnética
La interferencia electromagnética debe tener tres factores: fuente de interferencia electromagnética, ruta de acoplamiento y equipo sensible. Por tanto, a la hora de solucionar el problema de la interferencia electromagnética, debemos centrarnos en estos tres factores, prescribir el medicamento adecuado y eliminar uno de los factores para solucionar el problema de la interferencia de compatibilidad electromagnética. Los siguientes son los métodos efectivos para reducir la interferencia electromagnética que se resumen en este artículo.
(1) Utilice tecnología de blindaje para reducir la interferencia electromagnética.
Para suprimir eficazmente la radiación y conducción de ondas electromagnéticas y la corriente de ruido causada por armónicos de alto orden, el cable del motor del ascensor accionado por un convertidor de frecuencia debe utilizar un cable blindado con conductividad del blindaje. La capa es al menos 1/10 del conductor eléctrico y la capa protectora debe estar conectada a tierra de manera confiable. Lo mejor es utilizar cables blindados para los cables de control; para las líneas de transmisión de señales analógicas se deben utilizar pares trenzados con doble blindaje; las diferentes líneas de señales analógicas deben enrutarse de forma independiente y tener sus propias capas de blindaje. Para reducir el acoplamiento entre líneas, no coloque diferentes señales analógicas en la misma línea de retorno macho; lo mejor es utilizar par trenzado con doble blindaje para líneas de señal digital de bajo voltaje, o par trenzado con blindaje simple. Los cables de transmisión para señales analógicas y digitales deben estar blindados por separado y el cableado debe ser corto.
(2) Utilice tecnología de conexión a tierra para eliminar la interferencia electromagnética.
Asegúrese de que todo el equipo en el gabinete de control del elevador esté bien conectado a tierra y tenga un cable de tierra grueso. Conéctelo al punto de conexión a tierra (PE) de la línea entrante de alimentación o a la barra colectora de conexión a tierra. Es particularmente importante que cualquier equipo de control electrónico conectado al convertidor de frecuencia esté conectado a tierra, y se deben utilizar cables cortos y gruesos para la conexión a tierra.
Al mismo tiempo, el cable de tierra del cable del motor debe estar directamente conectado a tierra o conectado al terminal de tierra (PE) del convertidor de frecuencia. Los valores de resistencia a tierra anteriores deben cumplir con las normas pertinentes.
(3) Utilice tecnología de cableado para mejorar la interferencia electromagnética.
El cable del motor debe enrutarse independientemente de otros cables, y se debe evitar el enrutamiento paralelo de larga distancia del cable del motor con otros cables para reducir la interferencia electromagnética causada por cambios rápidos en los cables de control de salida del inversor; y cables de potencia Al cruzarlos, se deben cruzar en un ángulo de 90° siempre que sea posible, y los blindajes de los cables del motor y de los cables de control se deben fijar a la placa de montaje con abrazaderas adecuadas.
(4) Utilice tecnología de filtrado para reducir la interferencia electromagnética.
El uso de reactores de línea de entrada se utiliza para reducir los armónicos generados por el convertidor de frecuencia. También se puede utilizar para aumentar la impedancia de la fuente de alimentación y ayudar a absorber las sobretensiones generadas cuando se ponen en funcionamiento equipos cercanos. y el voltaje máximo de la fuente de alimentación principal. El reactor de línea entrante está conectado en serie entre la fuente de alimentación y el terminal de entrada de alimentación del convertidor de frecuencia. Cuando se desconoce la situación de la red eléctrica principal, lo mejor es añadir un reactor de línea. También se puede utilizar un filtro de frecuencia de paso bajo (FIR, el mismo a continuación) en el circuito anterior. El filtro FIR debe conectarse en serie entre el reactor de línea entrante y el convertidor de frecuencia. Para los inversores de ascensores que funcionan en entornos sensibles al ruido, el uso de filtros FIR puede reducir eficazmente la interferencia radiada por la conducción del inversor.
(5) Interferencia en la línea de iluminación.
En sitios donde la interferencia de la retroalimentación del motor es demasiado grande y se interfiere con la línea de alimentación del sistema, la interferencia de comunicación no se puede eliminar a través de las diversas conexiones a tierra mencionadas anteriormente, se pueden usar para suprimir la interferencia. suena en el siguiente orden hasta que la comunicación vuelva a la normalidad: 1. Si los dos cables de alimentación de la iluminación se desconectan al mismo tiempo. Si la comunicación vuelve a la normalidad, agregue un anillo magnético a los dos cables de la iluminación debajo. el gabinete de control y envuélvalo 3 veces (apertura de 20 a 30, espesor 10, longitud del anillo magnético alrededor de 20). Si desconectar el cable de iluminación no tiene ningún efecto, significa que el cable de iluminación no interfiere con la comunicación y no se toma ninguna medida. 2. Agregue un anillo magnético a las líneas de comunicación C+ y C- donde salen de la placa base y envuélvalas. Tenga en cuenta que solo se puede enrollar una vez. Después de darle más vueltas, la pantalla de comunicación del automóvil mejorará, pero la mayoría de las señales efectivas del automóvil se filtrarán, lo que provocará que el automóvil no pueda seleccionar ni registrarse. 3. Agregue un anillo magnético y envuélvalo de 2 a 3 veces en la fuente de alimentación de 24 V y la salida del cable de tierra de 0 V de la placa principal al automóvil y llame. 4. Agregue un anillo magnético a cada uno de los cables trifásicos entre el contactor de operación y el motor y envuélvalos una vez. Después de agregar el anillo magnético mediante el método anterior, la interferencia de la fuente de alimentación, el motor y la iluminación en el sitio puede disminuir. ser tratado.
(6) Selección de materiales de anillos magnéticos.
Según las características de frecuencia de la señal de interferencia, se puede seleccionar ferrita de níquel-zinc o ferrita de manganeso-zinc. La primera tiene mejores características de alta frecuencia que la segunda. Las características de alta frecuencia del primero son mejores que las del segundo. La permeabilidad magnética de la ferrita de manganeso-zinc está en el rango de varios miles a decenas de miles, mientras que la de la ferrita de níquel-zinc está en el rango de cientos a miles. Cuanto mayor es la permeabilidad magnética de la ferrita, mayor es su impedancia a bajas frecuencias y menor es su impedancia a altas frecuencias. Cuanto mayor es la impedancia, menor es la impedancia en altas frecuencias. Por lo tanto, para suprimir las interferencias de alta frecuencia, se debe utilizar ferrita de níquel-zinc; de lo contrario, se debe utilizar ferrita de manganeso-zinc; O coloque ferrita de manganeso-zinc y níquel-zinc en el mismo haz de cables al mismo tiempo, de modo que la banda de frecuencia de interferencia que se puede suprimir sea más amplia. Selección del tamaño del anillo magnético: cuanto mayor sea la diferencia entre los diámetros interior y exterior del anillo magnético, mayor será la altura longitudinal y mayor su impedancia. Sin embargo, el diámetro interior del anillo magnético debe estar bien envuelto. el cable para evitar fugas magnéticas. La posición de instalación del anillo magnético: La posición de instalación del anillo magnético debe ser lo más cercana posible a la fuente de interferencia, es decir, debe estar cerca de la entrada y salida del cable.
En resumen, debido a que la compatibilidad electromagnética es un tema complejo, requiere que los diseñadores tengan un sólido conocimiento profesional y una rica experiencia práctica. Por lo tanto, sólo aprendiendo y resumiendo constantemente la experiencia podremos analizar correctamente los problemas de compatibilidad electromagnética de los equipos electrónicos y luego dominar formas efectivas de reducir las interferencias electromagnéticas y trabajar duro para producir equipos electrónicos modernos más estables y confiables en nuestro país.