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O conversor de frequência inclui um circuito de retificação e um circuito para gerar formas de onda de tensão pulsada. A eletricidade alternada de entrada é retificada pelo conversor e pelo circuito de suavização, sendo transformada em tensão contínua. Em seguida, a tensão contínua é convertida em tensões pulsadas de diferentes larguras por meio do inversor (chamadas de tensões com modulação de largura de pulso, PWM). Usando essa tensão PWM para acionar o motor, é possível ajustar o torque e a velocidade do mesmo. Esse princípio de funcionamento gera três tipos de interferências eletromagnéticas: 1. Interferências harmônicas – O circuito de retificação produz correntes harmônicas, que causam uma queda de tensão na impedância do sistema de alimentação. Isso faz com que a forma da onda de tensão se distorça. Essa tensão distorcida pode causar interferências em muitos dispositivos eletrônicos (pois a maioria deles só consegue funcionar com tensão em forma de onda senoidal). A distorção mais comum é o achatamento dos picos da onda senoidal. Quando a corrente harmônica permanece constante, a distorção da tensão é ainda mais grave em fontes de alimentação fracas. Essa interferência se caracteriza pelo fato de causar problemas nos dispositivos que utilizam a mesma rede elétrica, independentemente da distância entre esses dispositivos e o conversor de frequência. 2. Interferência de transmissão por radiofrequência: Como a tensão de carga é pulsada, a corrente extraída pelo conversor de frequência da rede elétrica também é pulsada. Essa corrente pulsada contém uma grande quantidade de componentes de alta frequência, o que gera interferência de radiofrequência. A característica dessa interferência é que ela afeta os dispositivos que utilizam a mesma rede elétrica, independentemente da distância entre esses dispositivos e o conversor de frequência. 3. Interferência de radiação de RF: A interferência de radiação de RF provém dos cabos de entrada e saída do conversor de frequência. Nos casos de interferência de transmissão por radiofrequência mencionados acima, quando há correntes de interferência de radiofrequência no cabo de entrada do conversor de frequência, como o cabo funciona como uma antena, é inevitável que sejam geradas ondas eletromagnéticas, causando assim interferência por radiação. A tensão PWM transmitida pelo cabo de saída do conversor de frequência também contém uma grande quantidade de componentes de alta frequência, o que gera radiação eletromagnética, causando interferências de rádio. A característica da interferência de radiação é que, quando outros dispositivos eletrônicos se aproximam do conversor de frequência, o fenômeno de interferência se torna mais grave. De acordo com os princípios básicos da eletromagnetismo, para que haja interferência eletromagnética, são necessários três elementos: a fonte de interferência eletromagnética, o caminho pela qual a interferência se propaga e o sistema sensível à interferência eletromagnética. Para evitar interferências, podem ser utilizadas medidas de proteção contra interferências em nível de hardware e software. Dentre essas medidas, a resistência do hardware às interferências é a mais básica e importante. Geralmente, para suprimir as interferências, recorre-se tanto à sua resistência quanto à sua eliminação. O princípio geral é suprimir e eliminar as fontes de interferência, interromper os canais por meio dos quais as interferências chegam ao sistema, e reduzir a sensibilidade do sistema às interferências. As medidas específicas em engenharia podem incluir métodos como isolamento, filtragem, blindagem e aterramento. A seguir, estão os principais passos para resolver as interferências no local: 1. Utilizar medidas de software para combater as interferências: em outras palavras, isso significa ajustar a frequência de portadora do conversor de frequência por meio da interface homem-máquina do dispositivo, reduzindo esse valor para um nível adequado. Se esse método não funcionar, então só restam as medidas de proteção contra interferências em hardware. 2. Realizar um aterramento correto: Através de pesquisas no local, podemos observar que as condições de aterramento não são muito boas. Uma conexão à terra adequada permite que o sistema suprima efetivamente as interferências externas, além de reduzir as interferências que os próprios equipamentos causam no ambiente circundante. É a medida mais eficaz para resolver os problemas de interferência nos conversores de frequência. Em termos mais específicos, é preciso seguir os seguintes passos: (1) O terminal E do circuito principal do conversor de frequência deve ser conectado à terra. Essa conexão pode ser feita em comum com o motor acionado pelo conversor de frequência, mas não com outros equipamentos. É necessário ter um ponto de aterramento separado, e esse ponto deve ficar o mais longe possível do ponto de aterramento dos equipamentos de baixa tensão. Ao mesmo tempo, a seção transversal do fio de aterramento do conversor de frequência deve ser de no mínimo 4 mm2, e seu comprimento deve ser mantido abaixo de 20 m. (2) Nos fios de aterramento de outros equipamentos eletromecânicos, o aterramento de proteção e o aterramento de funcionamento devem ser conectados a eletrodos separados, sendo que posteriormente esses eletrodos se conectam ao ponto de aterramento elétrico do quadro de distribuição. O terra de blindagem do sinal de controle e o terra de blindagem dos fios do circuito principal também devem ter eletrodos de aterramento separados, sendo que, por fim, esses eletrodos se conectam ao ponto de aterramento elétrico do quadro de distribuição. 4. Isolar as fontes de interferência: Isolar as fontes de interferência é um método muito eficaz para reduzir as interferências. Geralmente, o próprio conversor de frequência é protegido por uma carcaça de ferro, o que impede que haja interferências eletromagnéticas. No entanto, é recomendável que os cabos de saída do conversor de frequência sejam protegidos por tubos de aço. Além disso, é preciso utilizar anéis magnéticos, enrolados em paralelo por 3 a 4 voltas, para ajudar a reduzir as harmônicas de alta frequência. Especialmente quando o conversor de frequência é controlado por sinais externos (sinais de 4–20 mA emitidos pelo controlador), é necessário que o cabo de controle seja o mais curto possível (geralmente, até 20 metros). Além disso, deve-se usar cabos trançados blindados, separados completamente dos cabos da rede principal (AC380) e dos cabos de controle (AC220V). Além disso, os circuitos dos dispositivos eletrônicos sensíveis no sistema também exigem o uso de par trançado blindado, especialmente para sinais de pressão. Além disso, todas as linhas de sinal do sistema não devem ser colocadas no mesmo tubo ou canal de instalação que as linhas do circuito principal e as linhas de controle. Para que a blindagem seja eficaz, a camada de blindagem deve estar conectada à terra de forma confiável. 5. Os métodos adequados de instalação dos cabos são os seguintes: (1) Os cabos de alimentação e de sinal dos equipamentos devem ficar o mais longe possível dos cabos de entrada e saída do conversor de frequência. (2) Os cabos de alimentação e de sinal dos outros equipamentos devem ser mantidos longe, de forma paralela, aos cabos de entrada e saída do conversor de frequência ； Se os métodos acima não funcionarem, então siga com os próximos passos. 6. Isolamento das interferências O chamado isolamento das interferências refere-se à separação, no circuito elétrico, da fonte de interferência das partes que são suscetíveis a elas, de modo que não haja conexão elétrica entre eles. Geralmente, um transformador de isolamento é utilizado nas linhas de alimentação, entre a fonte de energia, o controlador e os circuitos amplificadores como transmissores, a fim de evitar interferências. O transformador de isolamento da fonte de energia pode ser um transformador de isolamento contra ruídos. 7. Instalação de filtros nas linhas do sistema. A função dos filtros é impedir que sinais de interferência sejam transmitidos, a partir do conversor de frequência, pelas linhas de alimentação, até a fonte de energia e ao motor. Para reduzir o ruído eletromagnético e as perdas, pode-se instalar um filtro de saída no lado de saída do conversor de frequência; para diminuir as interferências na fonte de alimentação, pode-se instalar um filtro de entrada no lado de entrada do conversor de frequência. Se houver equipamentos eletrônicos sensíveis na linha, como controladores e transmissores, é possível instalar filtros de ruído de alimentação nos fios de energia desses equipamentos, a fim de evitar interferências. Dependendo da posição em que são utilizados, os filtros podem ser divididos em: (1) Filtros de entrada. Geralmente, existem dois tipos de filtros de entrada: a) Filtros de linha: compostos principalmente por bobinas indutivas, eles reduzem as correntes harmônicas de alta frequência, aumentando a impedância da linha nessa faixa de frequência. b. Filtro de radiação: É composto principalmente por capacitores de alta frequência, que absorvem as componentes harmônicas com frequências muito altas e que possuem energia de radiação. (2) O filtro de saída também é composto por bobinas indutivas. Ele pode reduzir efetivamente as componentes de harmônicos de ordem superior na corrente de saída. Além de atuar como um meio de resistir a interferências, também consegue reduzir o torque adicional causado pelas correntes harmônicas geradas por harmônicos de ordem superior no motor. Quanto às medidas de proteção contra interferências na saída do conversor de frequência, é necessário prestar atenção aos seguintes pontos: a) Não se deve conectar capacitores à saída do conversor de frequência, para evitar que, no momento em que os tiristores se acendem (ou se apagam), ocorra uma corrente de carregamento (ou descarregamento) muito alta, o que pode danificar os tiristores; b) Quando o filtro de saída é composto por um circuito LC, o lado do filtro onde está conectado o capacitor deve estar conectado ao lado do motor. 8. Uso de reatores: Nas correntes de entrada do conversor de frequência, as componentes harmônicas de baixa frequência (5ª harmônica, 7ª harmônica, 11ª harmônica, 13ª harmônica, etc.) representam uma porcentagem bastante alta. Além de poderem interferir no funcionamento normal de outros equipamentos, elas também consomem uma grande quantidade de potência reativa, o que faz com que o fator de potência da rede diminua significativamente. Inserir um reator no circuito de entrada é um método eficaz para suprimir as correntes harmônicas de baixa frequência. Dependendo da posição de conexão, existem basicamente dois tipos: (1) Reatores de corrente alternada: conectados em série entre a fonte de energia e o lado de entrada do conversor de frequência. Suas principais funções são: a) aumentar o fator de potência para valores entre (0,75-0,85), por meio da supressão das correntes harmônicas; b) reduzir o impacto das correntes de picos no circuito de entrada sobre o conversor de frequência; c) diminuir os efeitos do desequilíbrio da tensão de alimentação. (2) Reator de corrente contínua: conectado em série entre a ponte retificadora e os capacitores de filtragem. Sua função é bastante simples: reduzir as componentes de harmônicos de ordem superior na corrente de entrada. Mas é mais eficaz do que os reatores de corrente alternada na melhoria do fator de potência, podendo atingir 0,95, e possui vantagens como estrutura simples e tamanho reduzido. A Figura 1 mostra uma solução típica para resolver os problemas de interferência causados por conversores de frequência. Como mostrado na figura, as medidas de proteção contra interferências no conversor de frequência incluem a instalação de reatores de corrente alternada e filtros na entrada do conversor. As linhas de entrada e saída utilizam cabos blindados. A camada de blindagem de todos os cabos é conectada ao terra de proteção do reator, dos filtros, do conversor de frequência e do motor. Além disso, esse ponto de conexão fica separado dos demais pontos de conexão, mantendo uma distância suficiente entre eles. Ao mesmo tempo, os cabos de sinal e os cabos de alimentação do conversor de frequência não devem ser dispostos em paralelo. Além disso, para evitar que o conversor de frequência interfira nos sinais e nos circuitos de controle, é necessário fornecer energia separada aos controladores, instrumentos e computadores industriais, por meio de fontes de alimentação isoladas.