Les moteurs électriques modernes génèrent, par leurs fréquences de commutation et leur électronique de puissance, des perturbations électromagnétiques qui peuvent affecter d'autres appareils. En même temps, les moteurs électriques eux-mêmes doivent être immunisés contre les perturbations externes.
Une prise en compte de la CEM lors du développement des moteurs électriques permet de gagner du temps, de réduire les coûts et d'éviter les mauvaises surprises lors de la certification. Dans le monde en réseau d'aujourd'hui, où les moteurs électriques sont de plus en plus intégrés dans des systèmes intelligents, la problématique de la CEM gagne encore en importance.
Le défi de la CEM pour les moteurs électriques modernes
Les moteurs électriques modernes, en particulier les moteurs DC sans balais et les moteurs pas à pas, fonctionnent presque exclusivement avec des commandes électroniques. Cette électronique de puissance fonctionne avec des fréquences de commutation élevées et des flancs abrupts qui génèrent des perturbations électromagnétiques à large bande. Dans le cas des moteurs électriques, les perturbations se produisent à la fois par conduction via les lignes d'alimentation et par rayonnement via les carters de moteur et les câbles.
Cette problématique est renforcée par la tendance à l'augmentation des densités de puissance des moteurs électriques. Les formes de construction compactes entraînent des tolérances plus étroites et moins d'espace pour les mesures de CEM. Parallèlement, les exigences en matière de compatibilité électromagnétique augmentent, car les moteurs électriques sont de plus en plus utilisés dans des environnements sensibles.
Stratégie CEM accompagnant le développement des moteurs électriques
Une stratégie CEM réussie pour les moteurs électriques commence dès la phase de conception. Au lieu de considérer la CEM comme une tâche en aval, les aspects électromagnétiques devraient être pris en compte dès le début du développement des moteurs électriques. Cela nécessite une étroite collaboration entre les experts en mécanique, en électronique et en CEM.
La première étape consiste à définir les exigences CEM pour les moteurs électriques. Quelles normes doivent être respectées ? Dans quel environnement électromagnétique les moteurs électriques seront-ils utilisés ? Il faut répondre à ces questions dès la spécification des moteurs électriques.
Conception conforme à la CEM des systèmes de moteurs électriques
La conception mécanique a une grande influence sur les propriétés CEM des moteurs électriques. Le boîtier du moteur agit comme une antenne et peut émettre ou coupler des perturbations. Une conception habile du boîtier et un blindage permettent d'améliorer considérablement les propriétés électromagnétiques des moteurs électriques.
Le passage des câbles des moteurs électriques est un aspect critique de la CEM. Les lignes de moteur doivent être aussi courtes que possible et séparées des lignes de signaux sensibles. Les lignes torsadées et les câbles blindés réduisent à la fois le rayonnement et l'injection de perturbations dans les moteurs électriques.
Concepts de filtrage pour les moteurs électriques
Des filtres CEM efficaces sont essentiels pour la compatibilité électromagnétique des moteurs électriques. Les perturbations conduites et rayonnées doivent être prises en compte. La conception du filtre dépend fortement de l'application spécifique et des moteurs électriques utilisés.
Les filtres réseau réduisent les perturbations liées aux lignes des moteurs électriques du côté de l'alimentation. Les filtres moteur entre l'automate et les moteurs électriques réduisent les courants à haute fréquence dans les câbles des moteurs. De tels filtres sont indispensables, en particulier lorsque les câbles entre l'automate et les moteurs électriques sont longs.
Exigences normatives pour les moteurs électriques
Les exigences CEM pour les moteurs électriques sont définies dans différentes normes. La norme de base EN 61800-3 s'applique spécifiquement aux systèmes d'entraînement avec moteurs électriques et définit différentes catégories en fonction du domaine d'application. Les moteurs électriques utilisés dans la technique médicale sont soumis à des exigences CEM particulièrement strictes selon la norme EN 60601-1-2.
Conclusion : la CEM comme facteur de réussite pour les moteurs électriques
La compatibilité électromagnétique est un facteur de réussite critique pour les moteurs électriques modernes. Une prise en compte de la CEM tout au long du développement permet d'économiser du temps et de l'argent et conduit à de meilleurs produits. Les entreprises qui intègrent l'expertise CEM à un stade précoce du développement de leurs moteurs électriques s'assurent un avantage concurrentiel.
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