Mentre l'automazione industriale continua a progredire rapidamente, le interferenze elettromagnetiche (EMI) sono emerse come una minaccia nascosta alla stabilità della linea di produzione e all'accuratezza dei dati.In impianti di produzione di precisione, i bracci robotici possono deviare dai percorsi programmati a causa di errori indotti da EMI, con conseguente prodotto difettoso.che potrebbe portare a decisioni operative costoseQuesti scenari rappresentano rischi reali negli ambienti industriali moderni.

L'EMI si manifesta sotto forma di vari disturbi elettromagnetici che possono compromettere le prestazioni delle apparecchiature.creare potenziali interruzioni che richiedono strategie di mitigazione complete.

• Dispositivi a frequenza variabile (VFD) e di avviamento morbido:Questi sistemi essenziali di controllo del motore generano significative distorsioni armoniche e rumori di commutazione ad alta frequenza durante il funzionamento, interferendo potenzialmente con le attrezzature sensibili vicine.
• a. apparecchiature per il controllo del calore con una capacità di accumulo di calore inferiore o uguale a 50 W;Pur fornendo una precisa regolazione della temperatura, i sistemi SCR producono correnti e tensioni transitorie che possono generare rumori di alta frequenza, in particolare in applicazioni ad alta potenza.
• Motori e generatori AC/DC:Come componenti fondamentali di potenza nei sistemi industriali, queste macchine emettono campi elettromagnetici durante il funzionamento, con livelli di interferenza che si intensificano durante le variazioni di velocità o i cambiamenti di carico.
• Sostituzione delle sorgenti di alimentazione:I meccanismi di commutazione ad alta frequenza che consentono una conversione efficiente della potenza producono simultaneamente rumori elettromagnetici che possono influenzare i dispositivi elettronici adiacenti.
• Linee di distribuzione dell'energia:Il cablaggio elettrico non blindato può irradiare rumore a frequenza di linea di 50 Hz/60 Hz, particolarmente problematico nei pressi di impianti ad alta tensione in cui le interferenze possono causare malfunzionamenti delle apparecchiature.
• Apparecchiature di radiocomunicazione:I dispositivi wireless generano onde elettromagnetiche ad alta frequenza che possono interrompere gli strumenti sensibili, specialmente in ambienti con reti wireless dense.
• Sistemi di saldatura ad arco:L'intensa radiazione elettromagnetica prodotta durante le operazioni di saldatura presenta importanti problemi di interferenza per le attrezzature elettroniche vicine.
• Ballasti per illuminazione fluorescente:I sistemi di illuminazione tradizionali possono generare disturbi elettromagnetici, anche se questa preoccupazione diminuisce con l'adozione di moderne alternative a LED.
• Discarica elettrostatica (ESD):Impulsi improvvisi di alta tensione da elettricità statica possono danneggiare elettronica sensibile, in particolare nella produzione di semiconduttori e ambienti di assemblaggio di elettronica.
• Colpi di fulmine:Questi fenomeni naturali producono potenti impulsi elettromagnetici in grado di propagarsi attraverso le linee elettriche e di segnale, potenzialmente causando gravi danni all'attrezzatura.

La riduzione efficace dell'EMI richiede approcci sistematici alla gestione del segnale e alla configurazione delle apparecchiature:

1. Distribuzione separata della potenza e del segnale

   Il mantenimento di una separazione fisica tra le linee elettriche ad alta corrente e il cablaggio sensibile degli strumenti riduce al minimo l'accoppiamento elettromagnetico.I condotti o i vassoi di cavi dedicati a ciascun tipo forniscono un isolamento ottimale.

2. Intersezioni ortogonali di cavi

   Quando le linee di segnale e di alimentazione devono intersecarsi, le incroci di 90 gradi con la massima distanza pratica riducono significativamente l'interazione elettromagnetica rispetto alle corse parallele.

3. Evitazione dei cicli nei percorsi di segnalazione

   L'eliminazione dei circuiti dei conduttori impedisce la ricezione di interferenze elettromagnetiche in forma di antenna, con curve graduali preferite agli angoli acuti nel routing dei cavi.

4. Implementazione della coppia tortuosa blindata

   Il cablaggio a coppia tortuosa con schermatura adeguata fornisce un rigetto del rumore equilibrato e una protezione del campo esterno, con la configurazione tortuosa che consente l'annullamento delle interferenze di modalità comune.

5. Terziamento dello scudo a un singolo punto

   La connessione degli scudi dei cavi a un'estremità impedisce solo la formazione di un anello di terra mantenendo un'efficace drenaggio acustico verso la terra.

6. Condizionamento del segnale isolato

   La trasmissione in circuito di corrente da 4 a 20 mA con isolamento elettrico offre un'immunità al rumore superiore rispetto alla segnalazione a tensione,con vantaggi aggiuntivi tra cui il rilevamento dei guasti e l'integrità del segnale a lunga distanza.

7. Ottimizzazione del cablaggio del pannello di controllo

   Ridurre al minimo le lunghezze dei conduttori esposti all'interno degli involucri e mantenere le torsioni strette del filo fino ai punti terminali riduce la suscettibilità alle interferenze generate localmente.

8. Separazione strategica delle fonti dell'IME

   La distanza fisica tra strumentazione sensibile e fonti di interferenza conosciute, integrata, se necessario, da barriere metalliche, crea un isolamento elettromagnetico efficace.

L'implementazione di tali tecniche richiede un'attenta considerazione dei requisiti specifici dell'applicazione, raccomandandandosi ispezioni periodiche del sistema per identificare e affrontare le fonti emergenti di IME.Mentre i sistemi industriali sono sempre più interconnessi, il mantenimento dell'integrità del segnale attraverso misure di compatibilità elettromagnetica completa diventa essenziale per l'affidabilità operativa e la precisione di produzione.