La interferencia electromagnética (EMI) en los variadores de frecuencia (VFD) afecta el funcionamiento de los sistemas. La conmutación rápida en los VFD genera EMI, que puede dañar los datos y los variadores de frecuencia. Esto puede provocar que los motores funcionen de forma extraña o que los sistemas dejen de funcionar. Para eliminar la interferencia electromagnética, es fundamental implementar estrategias que mantengan los sistemas estables, reduzcan los costos de reparación y eviten que los equipos se dañen con el tiempo.

Conclusiones clave

• Aprenda sobre los tipos de EMI en variadores de frecuencia (VFD): armónica, conducida y radiada. Conocerlos ayuda a identificar y resolver problemas.

• Utilice un cableado y una configuración de cables correctos. Mantenga los cables de alimentación alejados de los cables de datos para evitar problemas de señal.

• Revise y mantenga el equipo con frecuencia. Revise los cables de tierra y blindados para asegurarse de que estén en buen estado y solucione cualquier problema rápidamente.

Identificación de interferencias electromagnéticas en variadores de frecuencia

Tipos de interferencia: armónica, conducida y radiada

La interferencia electromagnética en los variadores de frecuencia (VFD) se manifiesta de diferentes maneras. Cada tipo afecta a los sistemas de forma distinta. La interferencia armónica altera las formas de voltaje y corriente. Esto causa problemas de potencia y sobrecalentamiento en motores, cables y transformadores . El sobrecalentamiento acorta su vida útil. La interferencia conducida se desplaza por las líneas eléctricas, desperdiciando energía y reduciendo la eficiencia. La interferencia radiada se propaga por el aire y crea picos de voltaje y campos eléctricos. Estos pueden perturbar los dispositivos cercanos. Conocer estos tipos le ayudará a detectar y corregir la interferencia en su sistema VFD.

Causas comunes de interferencia en sistemas VFD

Muchos factores causan interferencias electromagnéticas en los variadores de frecuencia (VFD). Un cableado deficiente, como la conexión conjunta de cables de alta y baja tensión , provoca EMI radiada. Un blindaje y una conexión a tierra deficientes la agravan. Las altas tasas de dV/dt en las salidas de los VFD generan picos de tensión y campos eléctricos. Los componentes no lineales y la conmutación rápida en los VFD causan problemas de corriente y tensión. Una conexión a tierra deficiente de los cables del codificador aumenta la interferencia. Comprender estas causas ayuda a solucionar el problema y reducir la interferencia.

Herramientas y técnicas para detectar interferencias

Para detectar interferencias electromagnéticas se necesitan las herramientas adecuadas. Los osciloscopios detectan picos de tensión y cambios en la forma de onda. Los analizadores de espectro detectan la EMI radiada mediante la comprobación de frecuencias. Los comprobadores de puesta a tierra comprueban si los cables y equipos están correctamente conectados a tierra. Analizar las configuraciones de cableado puede revelar malas prácticas, como conectar los cables del motor y de control. Usar estas herramientas y pruebas le ayudará a identificar el problema. Después, podrá solucionarlo y mejorar el rendimiento del sistema.

Soluciones para eliminar interferencias electromagnéticas

Cableado y gestión de cables adecuados

Un buen cableado ayuda a reducir la interferencia electromagnética (EMI). Mantenga los cables de alimentación alejados de los cables de datos . Esto evita que las señales se confundan. Mantenga una distancia segura entre estos cables para evitar problemas.

Mantenga separados los cables de alimentación y de señal
Mezclar cables de alimentación y señal puede causar problemas . Los cables de alimentación generan interferencias electromagnéticas (EMI), que pueden afectar el audio o el vídeo. Para solucionarlo, mantenga los cables de alimentación y señal en rutas diferentes. Si deben cruzarse, hágalo en un ángulo de 90 grados para reducir las interferencias.

Organice los cables de forma ordenada y evite formar bucles. Esto ayuda a reducir la interferencia electromagnética (EMI) y a optimizar el funcionamiento del sistema.

Mejores prácticas de blindaje y puesta a tierra

El blindaje y la conexión a tierra son importantes para controlar la EMI. Utilice cables blindados para señales sensibles. El blindaje bloquea las interferencias externas. Conecte a tierra el blindaje en un extremo para evitar bucles de tierra, que pueden agravar las interferencias.

Asegúrese de que todos los equipos estén correctamente conectados a tierra. Un buen sistema de puesta a tierra elimina el ruido eléctrico no deseado de forma segura. Revise las conexiones a tierra con frecuencia para garantizar su correcto funcionamiento.

Uso de filtros EMI, reactores y estranguladores

Los filtros EMI ayudan a reducir el ruido en los sistemas VFD . Utilizan componentes especiales para bloquear señales no deseadas. Estos filtros protegen los VFD del ruido causado por otros dispositivos.

Los reactores y estranguladores también ayudan a gestionar las interferencias:

• Los reactores de línea evitan los problemas de voltaje en la energía entrante.

• Los reactores Dv/Dt reducen los picos de voltaje en la salida del motor.

• Los filtros armónicos reducen los armónicos y cumplen con estándares como IEEE 519.

• Los filtros sinusoidales proporcionan a los motores una onda sinusoidal limpia para un mejor rendimiento.

Estas herramientas trabajan juntas para reducir la EMI y hacer que los sistemas sean más estables.

Técnicas de mitigación basadas en software

Los variadores de frecuencia modernos cuentan con software para combatir las interferencias electromagnéticas (EMI). Es posible modificar las frecuencias de conmutación para reducir las interferencias. Las frecuencias más bajas reducen los picos de tensión y las tasas de dV/dt.

Algunos VFD cuentan con herramientas integradas para detectar y detener EMI. Estas funciones mejoran el rendimiento y cumplen con las normas EMI. Actualice el software de su VFD con frecuencia para usar las correcciones EMI más recientes.

Guía de medidas preventivas y solución de problemas

Solución de problemas de EMI paso a paso

Para reparar la EMI en sistemas VFD, siga estos pasos. Primero, aleje el VFD de otros dispositivos. Esto ayuda a evitar que la interferencia se propague. Utilice transformadores de aislamiento o reactancias de línea para reducir el ruido de la fuente de alimentación. Conecte siempre a tierra correctamente los cables del codificador y los cables de alimentación blindados .

Revise la disposición de los cables. Trence los cables de control para reducir las interferencias. Mantenga separados los cables de alimentación y de control para evitar problemas de señal. Si la interferencia electromagnética persiste, instale filtros EMI para bloquear el ruido no deseado. Por último, revise su configuración. Cree zonas EMC y utilice cables VFD blindados para un mejor rendimiento del sistema.

Medidas preventivas a largo plazo para la estabilidad

Para una estabilidad a largo plazo, tome medidas para reducir la EMI. Instale reactancias de entrada y salida para suavizar el flujo de potencia. Las reactancias de entrada reducen la distorsión armónica y los picos de tensión. Las reactancias de salida impiden que el ruido de alta frecuencia llegue al motor. La conexión a tierra es fundamental. Utilice cables trenzados para un mejor control del ruido y conecte a tierra todos los equipos correctamente.

El blindaje también es clave. Utilice cables blindados para la alimentación y las señales, y conéctelos a tierra correctamente. Mantenga los cables cortos y evite tenderlos en paralelo. Agregue filtros de línea de CA a la entrada y salida del VFD para bloquear el ruido de alta frecuencia. Mantenga el VFD alejado de otros dispositivos para reducir las interferencias.

Importancia del mantenimiento y monitoreo regulares

El mantenimiento regular garantiza el buen funcionamiento de su sistema VFD y reduce la interferencia electromagnética (EMI). Durante las revisiones, inspeccione los cables de tierra y blindados para garantizar que cumplan con las normas. Repare cualquier daño rápidamente para evitar que el ruido eléctrico empeore.

El monitoreo rutinario le ayuda a detectar problemas de EMI a tiempo. Solucionarlos a tiempo mantiene la estabilidad del sistema y prolonga la vida útil del equipo. El mantenimiento regular mejora el rendimiento y reduce la probabilidad de averías costosas.

Detener las interferencias electromagnéticas en los variadores de frecuencia (VFD) garantiza el buen funcionamiento de los sistemas. Utilice un buen cableado, cables blindados y filtros EMI. Estas medidas reducen los picos de tensión, los armónicos y la tensión del motor. También mejoran el flujo de potencia y previenen el sobrecalentamiento. Esto prolonga la vida útil de los motores y reduce la propagación del ruido a otros dispositivos. Estos métodos son eficaces, especialmente en sistemas con cables largos.

Preguntas frecuentes

¿Cómo puedo reducir la EMI en sistemas VFD?

Utilice cables blindados y conéctelos a tierra correctamente. Instale filtros EMI para bloquear el ruido. Mantenga separados los cables de alimentación y de señal. Revise y mantenga su sistema con frecuencia para evitar problemas.

¿Puede la EMI dañar mi motor o VFD?

Sí, la interferencia electromagnética (EMI) puede causar sobrecalentamiento y picos de tensión. También puede provocar fallos del sistema. Estos problemas pueden acelerar el desgaste del motor y del variador de frecuencia (VFD).

¿Con qué frecuencia debo buscar problemas de EMI?

Revise su sistema cada pocos meses. Las revisiones periódicas ayudan a detectar y solucionar problemas de EMI a tiempo. Esto mantiene su sistema estable y funcionando correctamente.