Que signifie la CEM des convertisseurs de fréquence ?

La compatibilité électromagnétique (CEM) joue un rôle crucial dans l'électronique moderne, en particulier dans les systèmes d'entraînement à vitesse variable, tels que les systèmes d'alimentation électrique. convertisseurs de fréquence, les entraînements à fréquence variable (EFV). Dans cet article, nous explorerons la signification de l'EMC, sa pertinence pour les convertisseurs à fréquence variableet les normes qui la régissent.

Qu'est-ce que l'EMC ?

EMC signifie Compatibilité électromagnétiqueLa compatibilité électromagnétique est définie comme la capacité d'un équipement ou d'un système à fonctionner correctement dans son environnement électromagnétique sans provoquer d'interférences inacceptables avec d'autres appareils. L'électronique de puissance et la microélectronique étant de plus en plus intégrées dans des systèmes complexes, la conformité à la CEM est devenue une considération essentielle dès les phases de conception et de planification. Cela implique de sélectionner des câbles appropriés, de déterminer les configurations de câblage et de mettre en œuvre des filtres ou des mesures de suppression si nécessaire.

Normes européennes pour les systèmes d'entraînement à basse tension à vitesse variable

Dans l'Union européenne, la conformité CEM est une exigence légale en vertu de la directive CEM 2004/108/CE (aujourd'hui remplacée par la directive 2014/30/UE). Elle garantit que les appareils électriques et électroniques n'émettent pas d'interférences électromagnétiques ou ne sont pas affectés par celles-ci. Pour les variateurs de fréquenceL'adhésion aux normes de l'UE favorise le libre-échange et garantit la compatibilité dans l'ensemble de l'Espace économique européen.

Deux directives clés influencent les systèmes d'entraînement à basse tension, à savoir variateurs de vitesse à inverseur:

• Directive sur la basse tension (2006/95/CE): Régit la sécurité électrique.
• Directive CEM (2004/108/CE): Régit la compatibilité électromagnétique.

Ces directives sont incorporées dans les législations nationales et constituent la base de l'application de la législation dans les pays de l'UE.

Quelle est la norme CEM pour les convertisseurs de fréquence ?

Les appareils qui émettent ou sont susceptibles d'émettre des interférences électromagnétiques doivent être conformes aux normes CEM. Convertisseurs à fréquence variable entrent dans cette catégorie. La conformité peut être démontrée à l'aide de normes spécifiques aux produits. Pour les variateurs de fréquencela norme primaire est EN 61800-3qui s'applique aux systèmes de transmission de puissance (PDS) et définit :

• Exigences en matière d'immunité aux interférences.
• Limites des émissions électromagnétiques.

Cette norme prend en compte l'ensemble du système d'entraînement, y compris le variateur, le moteur et l'équipement associé.

Termes clés de l'EN 61800-3 :

• PDS (Power Drive System): Le système d'entraînement complet, y compris le variateur, le moteur et les autres composants.
• CDM (module d'entraînement complet): Un système de convertisseur entièrement intégré, tel qu'une armoire d'entraînement.
• BDM (Basic Drive Module): Un module d'onduleur autonome.

Catégories et environnements

La norme classe les systèmes en quatre catégories (C1 à C4) en fonction de leur environnement et de leurs spécifications :

1. C1: Conducteurs classés <1000V pour une utilisation dans des environnements résidentiels avec des restrictions minimales.
2. C2: Les variateurs sont classés <1000V pour une utilisation industrielle mais peuvent être installés dans des environnements résidentiels par du personnel qualifié en suivant les directives d'installation.
3. C3: Entraînements classés <1000V pour une utilisation sans restriction dans les environnements industriels.
4. C4: Entraînements d'une puissance nominale ≥1000V ou d'un courant ≥400A pour les systèmes industriels complexes.

Système d'entraînement à vitesse réglable PDSEnvironnement1. Environnement (zone résidentielle, zone commerciale et zone artisanale)
(réseau électrique civil) 2. environnement
(Zone industrielle)
(Réseau industriel couplé par un transformateur de séparation)CatégorieC1 ¹C2 ²C3 ³C4 ⁴Voltage, courant<1000V≥ 1 000 V
OU ≥ 400 AP Système de réseau électriqueTN,TTTN,TT,ITProfessionnelsPas d'exigencesL'installation et la mise en service doivent être effectuées par des professionnels.

	Système d'entraînement à vitesse réglable PDS
Environnement	1. Environnement (zone résidentielle, zone commerciale et zone artisanale) (réseau électrique civil)		2. L'environnement (Zone industrielle) (Réseau industriel couplé par un transformateur de séparation)
Catégorie	C1 ¹	C2 ²	C3 ³	C4 ⁴
Tension, courant	<1000V			≥ 1 000 V OR ≥ 400 A
Système de réseau électrique	TN,TT			TN,TT,IT
Professionnels	Aucune exigence	L'installation et la mise en service doivent être effectuées par des professionnels

Classes environnementales :

• Premier environnement: Environnements civils directement connectés à des alimentations publiques à basse tension. Ces environnements requièrent de faibles émissions d'interférences et une immunité réduite.
• Deuxième environnement: Milieux industriels alimentés par des transformateurs d'isolement. Ils tolèrent des niveaux d'émission plus élevés mais nécessitent une immunité robuste.

 

Pourquoi la CEM est-elle importante pour les variateurs de vitesse ?

Pour les dispositifs tels que convertisseurs de fréquence et variateurs de vitesseLa compatibilité électromagnétique (CEM) garantit un fonctionnement harmonieux dans un environnement partagé. Une mauvaise CEM peut entraîner des dysfonctionnements du système, une réduction de l'efficacité, voire des dommages à l'équipement. Les fabricants de variateurs de fréquence doit fournir des conseils clairs sur l'installation et le fonctionnement afin d'aider les intégrateurs de systèmes à se mettre en conformité.

Responsabilité de la conformité CEM

Si le fabricant de l'onduleur veille à ce que l'appareil soit conforme aux normes CEM, l'intégrateur du système ou le fabricant d'équipement d'origine (OEM) est en fin de compte responsable de la conformité de l'ensemble du système aux exigences CEM. Cela comprend l'acheminement correct des câbles, la mise à la terre et l'installation de filtres ou de blindages supplémentaires si nécessaire.

Conclusion

La conformité à la CEM est indispensable pour la conception et l'application des produits suivants convertisseurs à fréquence variable et d'autres systèmes d'entraînement. Des normes telles que l'EN 61800-3 fournissent un cadre clair pour garantir la compatibilité, réduire les interférences et améliorer la fiabilité dans les environnements industriels et résidentiels. En comprenant et en respectant les directives CEM, les ingénieurs peuvent concevoir des systèmes qui fonctionnent en toute transparence, en minimisant les perturbations et en maximisant l'efficacité.