Обзор

Дизайн

Что такое EMC

Правила EMC созданы для «электромагнитной совместимости» и описывают способность прибора полноценно работать в электромагнитной окружающей среде,  при этом не создавая помех для других приборов, работающих в этой же среде. Различные приборы не должны оказывать взаимных помех.

Излучение помех и помехоустойчивость

EMC зависит от двух свойств рассматриваемых приборов: излучение помех и помехоустойчивость. Электрический прибор может излучать помехи (передатчик) и/или воспринимать помехи (приемник). 

Электромагнитная совместимость выполняется, когда имеющийся источник помех не оказывает влияния на функционирование прибора, находящегося в зоне воздействия этих помех. 

Прибор может быть одновременно и источником и приемником помех. Так например, силовая часть преобразователя тока выступает в роли источника помех, а блок управления – в роли приемника.

Граничные значения

Для электроприводов предназначены промышленные нормы EN 61800-3 (IEC 1800-3, DIN 160 Часть 100). Согласно этим нормам для индустриальных сетей должны безусловно выполняться все мероприятия по EMС и ее свойства должны соответствовать фактически прилегающей внешней среде. Таким образом, можно добиться более  благоприятного экономичного решения   повышения помехоустойчивости чувствительных приборов в сравнении с мероприятиями по радиопомехам в преобразователе. Поэтому выбор решения зависит от экономичности.

Частично продлено содержание норм EN 55011. Они определяют граничные значения для излучения помех в промышленности и в быту. Измеряются кабельные помехи на подключении к сети по нормированным условиям в виде напряжения радиопомех, электромагнитное паразитное излучение в виде  радиопомех. Нормами определяются граничные значения «А1» и «В1», которые действительны для напряжений радиопомех в диапазоне между 150 кГц и 30 МГц и для излучения радиопомех в диапазоне между 30 Мгц и 2 ГГц. Преобразователи SIMOREG используются в промышленном диапазоне, для которого применяется граничная величина А1. Для достижения граничного значения А1 в преобразователях SIMOREG предусмотрен внешний фильтр радиопомех.

Помехоустойчивость описывает особенности прибора при воздействии на него электромагнитных помех. Требования и критерии оценки для этих особенностей прибора в промышленной сфере регулируются нормами EN 50082-2. Эти нормы выполняются всеми приведенными в следующей главе преобразователями.

Незаземленная сеть

В промышленных целях используют незаземленные сети (т.н. IT-сети), чтобы повысить коэффициент готовности оборудования. В случае заземления течет ошибочный ток и установка не может работать далее. Что касается фильтра радиопомех, то возникший в случае заземления ошибочный ток может привести к отключению привода или к повреждению фильтра. Промышленные нормы поэтому для таких сетей не устанавливаются. Из экономических соображений радиопомехи в случае необходимости должны гаситься на заземленной первичной стороне питающего трансформатора.

Планирование EMC 

Если два прибора не имеют электромагнитной совместимости, Вы можете снизить излучение помех у источника или повысить помехоустойчивость приемника. 

Источник помех – это чаще всего прибор с силовой электроникой и большим токопотреблением. Чтобы уменьшить его излучение, требуется применение фильтра. Приемник помех – это, прежде всего, управляющие приборы и сенсоры вместе с их устройствами обработки данных. Повышение помехоустойчивости от силовых электроприборов не влечет больших расходов.  Поэтому в примышленной сфере из экономических соображений зачастую повышение помехоустойчивости выгоднее, чем снижение излучения помех. Чтобы соблюсти, например,  граничное значение А1 по EN 55011, напряжение радиопомех при подключении к сети в диапазоне от 150 до 500 кГц может составлять 79 dB (μV) и в диапазоне между 500 кГц и 30 МГц максимум 73 dB (μV) (9 mV или 4,5 mV).

В промышленной сфере EMС прибора должна основываться на исходном совмещении излучения помех и помехоустойчивости.

Экономичной мерой устранения помех является пространственное разделение источников и приемников помех, предусмотренное при планировании станка ли установки. Сначала каждый прибор обследуется на предмет, является ли он потенциальным источником помех или их приемником. Источниками помех в этой связи являются, например, преобразователи тока и пускатели. Приемниками помех могут быть, например, контроллеры, датчики и сенсоры.

Компоненты в электрическом шкафу (источники и приемники помех) пространственно разделены, в противном случае они разделяются металлическими листами или встраиваются в металлические корпуса. Рис. 5/35 показывает возможную компоновку компонентов в электрошкафу.