Filtros EMI y EMI en la industria
autor: DOREX
2022-09-21
En la industria, a medida que el grado de automatización y digitalización se vuelve cada vez más alto, se generará más EMI, la probabilidad de que EMI cause daño también aumentará y la sensibilidad del equipo a la interferencia electromagnética (EMI) también aumentará. La EMI severa puede causar falla del equipo, lo que resulta en accidentes de producción. Por lo tanto, filtrar o proteger estos dispositivos de EMI es fundamental para garantizar un funcionamiento y salida ininterrumpidos.
En unindustrialEl entorno, las máquinas operan cerca una de la otra y el entorno operativo del equipo es más complejo, por lo que son susceptibles a la interferencia de EMI. EMI también puede originarse en los componentes internos de los dispositivos electrónicos modernos, como los teléfonos inteligentes y los equipos industriales, y estos componentes internos pueden ser fuentes y víctimas de perturbaciones electromagnéticas. Para evitar la propagación del ruido y la interferencia, es crucial elegir unFiltro EMI.
Fuentes de EMI en la industria
- Interferencia de alimentación y cable.
- Motores eléctricos y sistemas de transmisión: motores de alta potencia y convertidores de frecuencia.
- Convertidores de aparejo y frecuencia: se generan ruido e interferencia electromagnética durante el proceso de conmutación.
- Fuentes de interferencia de radiofrecuencia: las ondas electromagnéticas emitidas por equipos de radiofrecuencia pueden interferir con los equipos y sistemas circundantes.
- Equipo de iluminación: balastos electrónicos de alta frecuencia, iluminación LED y otros equipos de iluminación.
- Descarga electrostática: en un entorno seco, la acumulación de electricidad estática puede causar descarga electrostática y producir radiación electromagnética.
- Commutación: la encendido y apagado de la encendido crea fuertes transitorios. Esto produce ruido de alta frecuencia.
- Unidades de frecuencia de servo y variables (VFD): estas unidades cambian las frecuencias (generalmente entre 8 kHz y 20 kHz) para generar pulsos utilizados para regular el motor.
- Suministros de encendido (SMP): los SMP producen niveles de EMI más altos que las alimentaciones lineales.
- Fuentes ininterrumpibles (UPS): en el caso de una falla de energía, el UPS puede producir un ruido significativo de alta frecuencia en la salida mientras realiza la conversión de DC-AC.
- Circuitos de atenuación: los interruptores de atenuación basados en TRIAC producen picos periódicos que se sincronizan con la frecuencia de línea, creando ruido de alta frecuencia.
- Armónicos: las cargas no lineales que realizan la conversión de AC-DC producen armónicos de alta frecuencia en la frecuencia de CA fundamental. Los armónicos son como ruido de muy baja frecuencia.
- Descarga electrostática: la descarga electrostática (ESD) puede causar picos o pulsos de voltaje de cortocircuito.
- Fuentes de radiación electromagnética: pueden existir diversas fuentes de radiación electromagnética en instalaciones industriales, como equipos de radar, sistemas de comunicación inalámbrica, transmisores de radiofrecuencia, etc.
- Factores ambientales: los factores ambientales en los sitios industriales también pueden introducir interferencia electromagnética, como las condiciones climáticas (como las tormentas eléctricas), la interferencia de campo electromagnético (como los voltajes inducidos de las líneas de transmisión de alto voltaje), etc.
- Electrónica de potencia: las operaciones de conmutación en la electrónica de potencia generan ruido de alta frecuencia no deseado y frecuencias más altas, lo que puede propagarse a través de sistemas electrónicos.
- Sistemas de energía renovable: los inversores de energía y los convertidores DC-DC en aplicaciones solares y eólicas pueden ser fuentes EMI significativas.
- Teléfonos celulares y dispositivos móviles: las señales de teléfonos celulares y los dispositivos inalámbricos pueden emitir ruido electromagnético que afecte los dispositivos y los sistemas de control cercanos.
- Tableros de circuito impreso: EMI se puede generar o mitigar a nivel de PCB, especialmente cuando se utilizan componentes discretos o condensadores de cerámica multicapa para el filtrado de EMI.
- Maquinaria industrial y dispositivos industriales: los motores, las bombas y los equipos de automatización son fuentes y víctimas de EMI.
Posible daño causado por EMI (interferencia electromagnética) en el campo industrial
- Falla y daño del equipo
- Interrupciones y pérdidas de producción
- Riesgos de seguridad del personal
- Causa Eos
- Corrupción y pérdida de datos
- Cumplimiento de equipos y productos
- Impacto en equipos sensibles y equipos electrónicos, arriesgando el funcionamiento adecuado y el cumplimiento regulatorio
Formas de prevenir EMI en la automatización industrial
Para evitar EMI en la industria, no solo debemos considerar el EMI dentro del Equipmernt, sino también considerar la influencia externa. Generalmente tenemos los siguientes métodos:
- Instalación y cableado del equipo adecuado: la instalación correcta de equipos y las rutas de cableado pueden evitar efectivamente el equipo y el equipo. Oportunidades de interferencia entre líneas.
- Use filtros EMI: elegir el filtro EMI correcto puede reducir efectivamente la interferencia electromagnética en líneas eléctricas y líneas de señal, y también puede ayudarlo a cumplir con los estándares regulatorios industriales.
Existen muchos tipos de filtros EMI, incluidos filtros EMI activos, filtros pasivos, filtros de montaje en panel y filtros de supresión EMI, cada uno de los cuales es adecuado para aplicaciones de filtro EMI específicas con varios componentes de frecuencia. Es fundamental seleccionar el tipo de filtro derecho (como filtro de modo diferencial, filtro de modo común o filtro de paso bajo) para manejar el ruido de EMI específico, las señales interferentes y el ruido de modo común. El proceso de filtrado implica el principio de trabajo de los filtros EMI, que es proporcionar una ruta de baja impedancia para el ruido no deseado de alta frecuencia y el ruido eléctrico, suprimiendo así las emisiones irradiadas y la EMI realizada. Los núcleos de ferrita son esenciales en el filtrado de EMI, especialmente en el filtrado EMI de alta frecuencia y radiado. Cumplir con el cumplimiento de EMC y la compatibilidad electromagnética es esencial, y el filtrado de EMI ayuda a cumplir con estos requisitos reglamentarios. La instalación de filtros EMI en el punto de entrada de energía y dentro de la fuente de alimentación es esencial para evitar la interferencia y garantizar que la corriente no sea perturbada por EMI. Los filtros EMI juegan un papel clave en aplicaciones industriales, como unidades de frecuencia variable, sistemas de control y sistemas electrónicos para garantizar un funcionamiento normal y evitar la interferencia. Al diseñar una solución de filtrado EMI, se deben considerar muchos factores, como la fuente de EMI, el rango de frecuencia y el tipo de EMI (realizado, irradiado, pulsado, etc.). EMI se refiere a toda interferencia electromagnética, incluidas las señales de radio, y el ruido de EMI puede afectar tanto los dispositivos electrónicos industriales como de consumo. El filtrado EMI es fundamental para mantener la compatibilidad electromagnética de dispositivos electrónicos, sistemas electrónicos y equipos electrónicos en entornos industriales.
- Blindaje de metal: el diseño de equipos de blindaje de metal o encerrado puede limitar efectivamente la propagación de la radiación electromagnética y la interferencia realizada.
- Blindaje electromagnético: establezca un entorno de blindaje electromagnético para proteger el equipo de la interferencia electromagnética externa.
- Diseño y conexión a tierra de alambre de tierra: un buen diseño de alambre de tierra y conexión a tierra son las claves para reducir la interferencia electromagnética. Los cables de tierra correctos ayudan a las señales de interferencia de plomo al suelo, reduciendo así el impacto en el equipo.
- Aislamiento y segmentación de la señal: use aisladores o amplificadores de aislamiento o amplificadores de aislamiento para aislar líneas de señal digital y analógica.
- Mantenimiento e inspección regular: el mantenimiento regular puede ayudar a descubrir y resolver problemas potenciales a tiempo, reduciendo así el impacto del EMI en el rendimiento del sistema.
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