Interferențe radio și măsuri pentru reducerea acestora

Interferente radio

Perturbațiile produse de convertizoare

Datorită tehnologiei PWM, convertizoarele de frecvență produc perturbații care pot afecta instrumentele din apropiere, sistemele electronice, etc.
Intensitatea perturbațiilor variază mult în funcție de rezistența la perturbații a dispozitivelor afectate, condițiile de cablare și tipurile de cabluri, distanța dintre acestea și convertizor.

Măsuri împotriva perturbațiilor electromagnetice

În funcție de calea prin care perturbațiile sunt transmise, acestea se împart în: perturbații prin conducție, perturbații prin inducție, perturbații prin radiație.

• Separați liniile electrice de putere de celelalte linii: separați circuitele de forță de cele de curenți slabi.
• Instalați câte un filtru anti-interferențe (EMC) pe fiecare convertizor. Este de ajutor și instalarea acestor filtre și în alte sisteme și dispozitive pentru a le proteja.
• Ecranați cablurile cu înveliș metalic legat la pământ și introduceți dispozitivele electronice în cutii metalice legate la pământ.
• Separați cablurile circuitului de alimentare al convertizorului de cablurile celorlalte circuite.
• Instalați cablurile de pe intrarea convertizorului separat de cele de pe ieșirea acestuia (către motor).
• Pentru comandă, utilizați cabluri ecranate cu fire răsucite în perechi și întotdeauna legați la pământ câte un conductor al fiecărei perechi torsadate.
• Legați convertizorul la împământare cu conductoare de secțiune cât mai mare și cât mai scurte posibil separat de alte dispozitive și sisteme.

În general, modelele de 400 V au filtru EMC incorporat, care reduce semnificativ perturbațiile. Verificați asta în specificații.

Interferențe asupra aparatelor de măsură și senzorilor

Probleme semnalate

Pentru a măsură presiunea, temperatura sau distanța, sunt utilizați senzori ale căror semnale sunt centralizate și afișate pe un dispozitiv HMI (interfață om-mașină). Valorile sunt afișate incorect după pornire convertizorului:

• Sunt afișate limitele minime sau maxime în mod eronat (ex. 999 sau -999).
• Afișajul sare de la o valoare la alta, în special la traductoarele de presiune.
• Sunt abateri mari ale valorilor afișate față de cele reale, de obicei la termocuple (ex: temperatura cu zeci de grade peste cea obișnuită).
• Semnalul transmis de senzor nu este afișat, dar funcționează că semnal de feedback pentru un sistem cu convertizor.
  De exemplu, convertizorul în loc să decelereze după atingerea valorii superioare a presiunii, începe să decelereze înainte de atingerea valori superioare setate.
• Informațiile afișate de aparatele de măsură (ex. frecvențmetru, ampermetru) conectate la ieșirea analogică a acestuia sunt serios afectate.
• Indicatorul întrerupătorului de proximitate pâlpâie, iar ieșirea se inversează.

Soluții

• Asigurați-vă că distanța dintre cablul senzorului și cablurile motorului este de cel puțin 20 cm.
• Asigurați-vă că conductorul de împământare al motorului este conectat la borna PE a convertizorului.
• Dacă acesta a fost conectat direct la bara de împământare, trebuie să vă asigurați că rezistența dintre bara de împământare și borna PE este mai mică decât 1,5 Ω.
• Adăugați un condensator de protecție de 0,1 μF pe capătul cablului de feedback, pe borna de semnal a senzorului.
• Adăugați un condensator de protecție de 0,1 μF pe borna de alimentare a senzorului sau aparatului de măsură, atenție la tensiunea de alimentare și la cea suportată de condensator.
• Pentru interferențe la aparatele conectate la ieșirile analogice ale convertizorului, pentru semnal 0…20 mA, pentru GD350, adăugați un condensator de 0.47 μF între borna de semnal și comun (GND), sau un condensator de 0.1 μF pentru semnal 0…10 V.

Note:

Când este necesar un condensator de decuplare, instalați-l pe borna dispozitivului conectat la senzor.

De exemplu:

Dacă un traductor de temperatură transmite un semnal 0…20 mA la un termometru, condesatorul trebuie montat pe borna termometrului.

Dacă un telemetru este conectat prin semnal 0…30 V la borna unui PLC, condensatorul trebuie adăugat la borna PLC-ului.

Dacă perturbațiile afectează un număr mare de senzori și aparate, este recomandat să se conecteze un filtru extern EMC C2 pe intrarea convertizorului.

Interferențe pe comunicații

Perturbațiile întâlnite pe comunicația 485 pot fi, întârzieri în transmiterea mesajului, ieșirea din sincronizare, întreruperi trecătoare sau permanente care apar după ce un convertizor de frecvență este pornit.

Dacă problemele de comunicație apar indiferent dacă convertizorul este pornit sau nu, atunci cel mai probabil acestea nu au legătură cu interferențele.
În acest caz:

• Verificați dacă contactele bușului de comunicație sunt corespunzătoare, eliminați contactele imperfecte.
• Verificați dacă polaritățile A și B au fost respectate, să nu fie conectate invers cele două fire de comunicație la vreunul din capete.
• Verificați dacă parametrii protocolului de comunicație ai calculatorului / PLC-ului sunt la fel ca ale convertizorului: viteza (baud rate), biții de date, și bitul de verificare.

Dacă problemele sunt date de interferențe, luați următoarele măsuri:

• Inspectați vizual circuitele.
• Pozați cablurile de comunicație și cele de forță pe trasee separate.
• În aplicațiile cu mai multe convertizoare, utilizați conexiunea tip daisy chain (în buclă) pentru conectarea cablurilor între convertizoare, astfel performanțele antiinterferente pot fi îmbunătățite.
• În aplicațiile cu mai multe convertizoare, verificați capacitatea de control a convertizorului master să fie suficientă.
• În aplicațiile cu multiple convertizoare, trebuie conectat un rezistor de 120 Ω, la fiecare capăt.

Soluții

• Asigurați-vă că firul de împământare al motorului este conectat la borna PE a convertizorului.
• Dacă acesta a fost conectat direct la bara de împământare, trebuie să vă asigurați că rezistența dintre bara de împământare și borna PE este mai mică decât 1,5 Ω.
• Nu conectați convertizorul și motorul la aceeași bară de împământare ca a calculatorului din amonte. 
• Este recomandat să conectați convertizorul și motorul pe o legătură la priza de pământ, iar calculatorul pe o legătură separată la împământare.
• Încercați să scurtcircuitați borna de referință a pământului (ground, masa, comun) a convertizorului cu cea a calculatorului din amonte pentru vă asigura că potențialul pământului al cipului de comunicație al convertizorului este același cu al cipului de comunicație al calculatorului din amonte.
• Încercați să scurtcircuitați (să faceți o punte)  între borna de împământare pentru comunicație (comunul) și borna de împământare (PE) principală a convertizorului.
• Adăugați un condensator de protecție de 0.1 μF pe borna de alimentare a calculatorului din amonte (PLC, HMI, touch screen). Verificați ca tensiunea condensatorului să fie potrivită pentru tensiunea de alimentare a calculatorului, la borna la care se conectează.
• Utilizați un inel de ferită.
• Treceți cablul de alimentare L/N sau +/- al calculatorului din amonte prin inelul de ferită în aceeași direcție, și înfășurați-l de 8 ori (8 spire) peste inelul magnetic.

Convertizorul nu poate fi oprit și indicatorul pâlpâie la comanda prin cabluri externe

Probleme observate

• Comanda de stop nu funcționează. Când sunt utilizate bornele de intrare (F, R la Toshiba, S la INVT) pentru pornirea și oprirea convertizorului și cablurile de forță și de comandă sunt montate pe același traseu / pat de cabluri. Chiar dacă convertizorul de frecvență poate fi pornit, comanda de oprire nu funcționează
• Indicatorul luminos pâlpâie. După pornirea convertizorul, releul indicator (de poziție) este instabil, indicatorul luminos de pe tablou, sau al PLC-ului, pâlpâie sau licărește, ori buzerul scoate sunete anormale ori intermitente, sacadate.

Soluții

• Verificați ca distanța dintre cablurile de forță, în special față de cablul motorului și cele de comandă să fie de cel puțin 20 cm.
• Adăugați un condensator de protecție de 0.1 μF între intrarea pe contact (F, R la Toshiba, S la INVT) și borna comuna (în funcție de logica aleasă P24 sau CC la Toshiba, +24V sau COM la INVT).
• Conectați borna de intrare pe contact (ex. S), utilizată pentru start și stop la încă o intrare digitală (pe contact), în paralel. De exemplu, dacă utilizați S1 pentru pornire și oprire, încercați să conectați S1 la S4 în paralel, dacă S4 este liber.
  Notă:
• Această schemă nu va fi posibilă dacă controlerul (PLC) comandă mai mult de cinci convertizoare de frecvență prin bornele de intrare (intrări digitale) în același timp.

Aici găsiți gama noastră de convertizoare de frecvență: https://www.braistore.ro/convertizoare-de-frecventa

Surse Toshiba, INVT