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Tests CEM (compatibilité électromagnétique) pour un Filtre harmonique actif AHF est critique et non négociable . Un AHF (APF) est un dispositif électronique de puissance (comme un onduleur haute fréquence) qui injecte des courants d'annulation dans un système électrique bruyant. Mal conçu, il peut devenir une source importante d'interférences électromagnétiques (EMI) lui-même, perturbant ainsi les autres équipements. À l'inverse, il doit être insensible à la pollution électromagnétique présente dans les environnements industriels pour fonctionner de manière fiable.
Les tests vérifient deux propriétés principales :
EMI (émission) : Que le AHF n'émet pas d'interférences excessives dans les lignes électriques ni ne rayonne dans l'espace.
Immunité (sensibilité) : Que le AHF continue de fonctionner correctement lorsqu'il est soumis à des interférences externes telles que des surtensions, des creux et des champs RF.
Les AHF relèvent de la catégorie « Équipements industriels » et sont principalement testés selon les normes suivantes :
Norme générique pour les environnements industriels : EN/IEC 61000-6-4 (Émission)
Norme générique pour les environnements industriels : EN/IEC 61000-6-2 (Immunité)
Ces normes génériques font souvent référence à des normes « de base » plus spécifiques pour les méthodes d’essai.
EN 61000-3-12: Limites des courants harmoniques produits par les équipements connectés aux réseaux publics basse tension avec un courant d'entrée > 16 A et ≤ 75 A par phase. (Souvent une norme clé pour les AHF).
EN 61000-3-2: Pour les équipements avec courant d'entrée ≤16A par phase.
EN 61800-3: Systèmes d'entraînement électrique à vitesse variable. Ceci est particulièrement pertinent, car le cœur d'un AHF est un onduleur à modulation de largeur d'impulsion (PWM), similaire à un variateur de fréquence (VFD).
Les tests sont divisés en deux catégories principales : Émissions et Immunité .
Émissions conduites (EC)
Qu'est-ce que c'est : Mesure le bruit haute fréquence (150 kHz - 30 MHz) envoyé par l'AHF retour au réseau électrique par ses bornes d'alimentation.
Pourquoi c'est important : Ce bruit peut se propager loin dans une installation, provoquant des dysfonctionnements dans les équipements sensibles tels que les automates programmables, les capteurs et les appareils de communication connectés au même réseau électrique.
Configuration du test :
Le
AHF
est alimenté et fonctionne à pleine charge dans une chambre d'essai. Un réseau de stabilisation d'impédance de ligne (LISN) est inséré entre la source d'alimentation et le
AHF
Le LISN fournit une impédance normalisée et permet à un analyseur de spectre de mesurer la tension de bruit sur les lignes électriques.
Émissions rayonnées (RE)
Qu'est-ce que c'est : Mesure le champ électromagnétique (30 MHz - 1 GHz, souvent jusqu'à 6 GHz) que le AHF rayonne dans l'air de son boîtier, de ses câbles et de ses dissipateurs thermiques.
Pourquoi c'est important : Ce bruit de radiofréquence peut interférer avec les appareils sans fil à proximité (radios, WiFi, Bluetooth) et autres équipements électroniques.
Configuration du test : Le AHF Fonctionne en chambre semi-anéchoïque ou en site d'essai ouvert (OATS). Une antenne placée à une distance standard (3 m, 10 m ou 30 m) détecte les émissions les plus fortes de l'appareil.
Émissions de courant harmonique (EN 61000-3-12)
Qu'est-ce que c'est : Mesure les harmoniques de courant basse fréquence (jusqu'à la 40e harmonique, ~ 2 kHz) que le AHF elle-même puise dans le réseau. Remarque : ceci est différent des courants harmoniques qu’il est censé annuler. Même un « filtre » dispose d’une alimentation électrique et d’un circuit de contrôle qui peuvent créer une distorsion.
Pourquoi c'est important : Garantit que l'AHF ne contribue pas au problème fondamental de pollution harmonique qu'il est censé résoudre.
Configuration du test : Un analyseur de puissance de précision mesure la forme d'onde du courant d'entrée et effectue une analyse de Fourier pour calculer l'amplitude de chaque composante harmonique.
Décharge électrostatique (DES) - CEI 61000-4-2
Qu'est-ce que c'est : Simule une personne marchant sur un tapis et touchant l'équipement ou une décharge entre deux objets.
Pourquoi c'est important : Teste la robustesse de l'interface homme-machine (IHM), des ports de communication et du blindage global. Ne doit pas réinitialiser ni endommager l'unité.
Transitoires électriques rapides en salves (TEF) - CEI 61000-4-4
Qu'est-ce que c'est : Injecte une série de pics de tension très rapides et très élevés sur les lignes d'alimentation et d'E/S. Ces pics sont fréquents lors de la commutation de charges inductives (relais, contacteurs, moteurs).
Pourquoi c'est important : Un test très sévère pour le AHF Circuit d'alimentation et de commande. Ne doit pas présenter de dysfonctionnement ni se déclencher par erreur.
Immunité aux surtensions - IEC 61000-4-5
Qu'est-ce que c'est : Simule les transitoires à haute énergie provenant de coups de foudre sur des lignes externes ou de commutations de charge importantes.
Pourquoi c'est important : Essentiel pour les équipements connectés à de longues lignes électriques en milieu industriel. Teste la robustesse de l'étage d'entrée et des dispositifs de protection contre les surtensions (MOV).
Creux de tension, coupures brèves et variations - CEI 61000-4-11
Qu'est-ce que c'est : Simule les baisses de tension (creux de tension), les brèves pannes (interruptions) et les fluctuations de tension sur le réseau.
Pourquoi c'est important : Le AHF devrait traverser de courtes périodes de creux, redémarrer gracieusement après de brèves interruptions et ne pas injecter de courants erronés pendant l'événement.
Immunité aux rayonnements RF - IEC 61000-4-3
Qu'est-ce que c'est : Le AHF est exposé à un champ RF puissant et modulé à l'intérieur d'une chambre.
Pourquoi c'est important : Simule les interférences provenant d'émetteurs radio, de talkies-walkies, etc. à proximité. Les mesures de l'AHF ne doivent pas être corrompues ni les commandes perturbées.
Immunité aux RF conduites - IEC 61000-4-6
Qu'est-ce que c'est : Injecte du bruit RF haute fréquence sur les câbles d’alimentation.
Pourquoi c'est important :
Similaire à l'immunité rayonnée, mais teste le couplage via les câbles. Garantit que le bruit sur la ligne électrique ne trompe pas les capteurs de contrôle de l'AHF.
Modes de test : Le Filtre harmonique actif doit être testé dans son scénario d'émission du pire des cas . Cela se produit généralement à pleine charge, avec une charge non linéaire créant de fortes harmoniques, et avec la AHF Le gain de compensation est réglé au maximum. Pour l'immunité, testez en mode sensible où l'appareil mesure et compense activement.
Disposition et câblage : Les performances CEM dépendent fortement de la configuration interne du circuit imprimé, de la mise à la terre et du filtrage. Le câblage externe (câbles de capteurs CT, câbles d'alimentation) constitue une antenne de choix. Les tests doivent être effectués avec des longueurs et un routage de câble représentatifs.
Critères de performance : Lors des tests d'immunité, il n'est pas toujours nécessaire d'obtenir des résultats parfaits. Les normes définissent des critères de performance (par exemple, critère A : performance normale conforme aux spécifications ; critère B : dégradation temporaire ou perte de fonction avec rétablissement automatique). Pour un AHF, un arrêt temporaire du filtrage (B) peut être acceptable, mais un blocage ou une détérioration permanente ne l'est pas.
Tests de pré-conformité : Pour gagner du temps et de l'argent, les fabricants effectuent souvent des tests de pré-conformité en interne avec des équipements plus petits et plus abordables pour identifier et résoudre les problèmes majeurs avant de se rendre dans un laboratoire de test CEM accrédité pour une certification formelle.
Un rapport de test CEM réussi pour un Filtre harmonique actif est un gage de qualité et de fiabilité. Il prouve que l'appareil est une véritable solution, et non un problème nouveau. Il garantit au client que AHF volonté:
Survivre l'environnement électrique difficile d'une usine industrielle.
Effectuer sa fonction de filtrage sans être perturbée par des interférences.
Coexister en toute tranquillité avec les autres équipements sensibles du réseau.
réseau ipv6 pris en charge
