Compatibilidad electromagnética

Presentación del tema: "Compatibilidad electromagnética"— Transcripción de la presentación:

1 Compatibilidad electromagnética
Interferencias en redes y circuitos eléctricos.

2 ¿Qué es la CEM? Aptitud de un aparato o sistema para funcionar en un entorno electromagnético, de forma satisfactoria y sin producir  perturbaciones electromagnéticas intolerables para todo lo que se encuentre en este entorno.

3 Origen de las perturbaciones

4 Principales características de las perturbaciones
El espectro La forma de onda La amplitud La energía El espectro o banda de frecuencia

5 Tipos de perturbaciones electromagnéticas

6 Los armónicos Producidos por cargas no lineales (variadores de velocidad, rectificadores, convertidores...) Producidos pro reactancias (equipos de soldadura, hornos de arco...)

7 Los transitorios Sobretensiones por impulsos acopladas en los circuitos eléctricos. Fuentes: Rayos. Fallos de conexión a tierra Fallos en la conmutación

8 Los transitorios

9 Descargas electrostáticas
Impulsos de corriente que recorren un objeto cuando estando conectado a masa entra en contacto con otro cuyo potencial respecto a masa es elevado.

10 Descargas

11 Fuentes de perturbaciones

12 Alumbrado fluorescente
Fuentes de alumbrado que funcionan según el principio de arco eléctrico que se apagan y encienden alternativamente Las perturbaciones que producen son de baja frecuencia, por lo que se acoplan a la instalación por conducción.

13 Conmutación de cargas inductivas
Aparatos de conmutación por contactos secos. Tipo de carga: Resistiva: casi no generan perturbación. Inductiva: en régimen estable no generan perturbación. Al abrir el circuito genera una sobretensión y una oscilación de la tensión

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15 Conmutación de cargas inductivas por semiconductores
Producen elevados gradientes de tensión en las bornas del circuito. Emiten: Armónicos de baja frecuencia. Transitorios de baja y alta frecuencia. Parasitan aparatos sensibles: sistemas de medida, receptores de radio, teléfonos...

16 Motores eléctricos Constituyen una fuente importante de perturbaciones conducidas y/o radiadas. En funcionamiento normal, las perturbaciones dependen del tipo de motor: Inducción (asíncronos) poco perturbadores, producen caída de V en el arranque Los que tienen colector de delgas generan muchos transitorios.

17 Soldadura por puntos Debido a la alta corriente utilizada se generan fuertes campos magnéticos que pueden provocar el mal funcionamiento de aparatos que contengan inductores.

18 Otros tipos de perturbaciones

19 Perturbaciones prolongadas de BF en radiación
Campos de fuga de los transformadores Radiación de las líneas de energía aéreas Calefacción eléctrica por el suelo Corrientes de fuga a tierra Bobinas deflectoras de los tubos catódicos Hornos de inducción.

20 Perturbaciones transitorias de BF en radiación
Cortocircuitos. Reenganche de líneas aéreas Flashes electrónicos. Rayos.

21 Modos de transmisión Los modos de actuación de las perturbaciones electromagnéticas sobre los elementos se llaman acoplamientos

22 Acoplamiento por impedancia común
Es el efecto de una corriente sobre un conductor Atenuación: Disminuyendo la impedancia común Reduciendo las corrientes parásitas que por él circulen

23 Acoplamiento por efecto del cuerpo
Es el efecto de una ddp variable entre un conductor y la masa más próxima. Atenuación: Disminuir la capacidad parásita del circuito Reducir las variaciones bruscas de ddp entre tarjeta y masa.

24 Acoplamiento por diafonía capacitiva
Efecto de una corriente variable de un conductor sobre otro paralelo a él. Atenuación: Disminuir la inductancia mutua. Limitar las rápidas variaciones de la corriente en el circuito culpable.

25 Acoplamiento campo a cable
Efecto de un campo eléctrico variable sobre un conductor Atenuación: Reducir el efecto antena del cable víctima. Blindar el campo culpable.

26 Acoplamiento campo a bucle
Efecto de un campo magnético variable en un bucle. Atenuación: Disminuir la superficie del bucle víctima. Disminuir el campo magnético culpable.

27 Efecto de las perturbaciones sobre los circuitos digitales

28 Margen de inmunidad en tensión
La diferencia entre la tensión de salida y la tensión de basculamiento de entrada define el margen estático de la lógica. Inmunidad en corriente de salida Fenómeno de bloqueo

29 Cómo evitar las perturbaciones
Ciertos defectos pueden ser temporalmente aceptados, pero otros son inaceptables pudiendo causar daños en los equipos o personas.

30 Soluciones Diseño del circuito impreso Interconexión de masas
Elección de componentes electrónicos Realización de blindajes

31 Cable coaxial Se compone de dos conductores concéntricos, la finalidad del externo es hacer de pantalla para hacer al cable poco sensible a interferencias

32 Calidad del servicio eléctrico
El flicker o parpadeo: es un disturbio de la amplitud de la tensión que se percibe entre otras cosas por fluctuaciones de la luz en las lámparas.

33 El flicker Flicker de breve término (Pst): el lapso debe ser suficientemente largo para que un observador perciba el flicker. Flicker de largo término (Plt): hay aparatos para los que el flicker de breve término no es suficiente.

34 Deformaciones de la tensión
En general se considera una onda perfectamente sinusoidal

35 La amplitud El comportamiento de la carga depende de la amplitud de la tensión. Interesan cargas alimentadas a tensión constante. Es conveniente separar distintos equipos por su sensibilidad a los disturbios de la red.

36 Subarmónicos e interarmónicos
La relación entre la amplitud de los armónicos y la deformación global, depende de la magnitud de cada armónico y de la fase relativa entre ellos. Los sistemas de control en ciertas circunstancias presentan realimentación positiva pueden ser responsables de fenómenos interarmónicos.

37 Las tormentas electromagnéticas y la bomba E

38 Las tormentas electromagnéticas
Debido a las explosiones solares, y a la casi total ionización del material solar, se producen nubes de gas magnetizado que tardan entre 1 y 4 días en llegar a la tierra y cuando llegan pueden producir alteraciones muy intensas en nuestro entorno magnético.

39 La bomba E Artilugio militar de bajo coste que en el momento de su explosión produce una tormenta magnética extremadamente intensa pero de muy corta duración, por lo que en cuestión de segundos todos los aparatos electrónicos quedan inutilizados.

40 Normas medios y pruebas

41 Compatibilidad Electromagnética conducida y radiada:
Test CEM de desarrollo o precalificación equipos: Inmunidad y perturbaciones radiadas y conducidas: Normas Europeas. EN Normas GAM EG 13 y MIL STD 461/462 Medidas normativas siguiendo las normas europeas Inmunidad a descargas electrostáticas (CEI ) Inmunidad a perturbaciones radiadas (CEI ) Inmunidad a transitorios rápidos en salve (CEI ) Inmunidad a ondas de choque (CEI ), Inmunidad a perturbaciones conducidas (CEI ) Inmunidad a campos magnéticos, frecuencia red (CEI ) Inmunidad al campo magnético de impulsos (CEI ) Inmunidad al campo magnético oscilatorioamortiguado (CEI ) Inmunidad a las perturbaciones de la red (CEI ) Inmunidad a las radiaciones de los teléfonos portátiles (900 MHz) Medida de las perturbaciones radiadas y conducidas producidas por: Aparatos industriales, científicos y médicos a RF (EN 55011) Aparatos electrodomésticos, útiles y aparatos eléctricos (EN 55014) Aparatos de tratamiento de la información (EN 55022) Medidas de las perturbaciones producidas en  las redes de alimentación por los aparatos electrodomésticos y  análogos (EN 60555) Medidas de perturbaciones et inmunidad para los aparatos electromedicales (EN ) Estas medidas  son efectuadas en cámara semianecoica faradizada  para la CEM (9,3x5,0x6,2m3).

42 Pruebas Descargas electrostáticas. Inmunidad conducida
CEI CEI CEI CEI CEI Inmunidad radiada

43 Conclusión La introducción de la electrónica en un gran número de aplicaciones obliga a tener en cuenta una nueva dificultad la CEM. Asegurar un buen funcionamiento en un medio y no producir el aparato perturbaciones son dos imperativos de la calidad del servicio.

44 Bibliografia y direcciones de interés
"La técnica: desarrollo, posibilidades y peligros" circulo de lectores, 1974. “Parasitos y perturbaciones en electrónica” Alain Charoy Cahier tecnique nº 149 “La compatibilité électromagnétique” Scheider “Practicas de accionamientos” Moises San Martín