Aufbau und Installation im stark störungsbehafteten Bereich des Schaltschranks (Bereich C)

Der Bereich C betrifft hauptsächlich die Motorkabel.

Um die Grenzwerte einzuhalten, ist die Motorkabellänge begrenzt. Sie ist stark von den Anwendungs- und Umgebungsbedingungen an der Anlage und Maschine abhängig.

Als Richtwerte für die max. Länge können die folgenden Angaben bei Anschluss mehrerer Achsen an ein Filter gelten, wenn Aufbau- und Installationshinweise in dieser Beschreibung beachtet werden:

Einstellung Taktfrequenz im Antriebsregelgerät

Grenzwerte

Standardeinstellung Schaltfrequenz 4 kHz

Parametereinstellung Schaltfrequenz 8 kHz Für Klasse B,

Gruppe 1

EN 55011 15 m 10 m

Für Klasse A, Gruppe 1,

EN 55011 25 m 15 m

Für Klasse A, Gruppe 2, EN 55011

50 m

bei einer angeschlossenen Achse: 75 m

50 m

bei einer angeschlossenen Achse: 75 m

Abb. 6-3: Richtwerte für maximale Motorkabellängen zum Erreichen eines bestimmten Störpegels

Sofern es die Anwendung erlaubt, sollte die Kabellänge stets kurz gehalten werden. Unnötige Leitungslängen sind zu vermeiden.

Die Motorkabel sind in geschirmter Ausführung (Siehe Kap. 8 Installation des Motorleistungskabels) zu verlegen. Ferner sind sie zu den anderen störungsfreien Leitungen und zu Signalkabeln und -leitungen grundsätzlich in einem Abstand von d5=100 mm oder durch ein geerdetes Zwischenblech voneinander getrennt zu verlegen. Letzteres ist nicht erforderlich bei den Feedbackkabeln zu den Rexroth Indramat Motoren.

Am Anschluss des Antriebsregelgerätes dürfen die Motorleitungen und die (ungefilterten) Netzanschlussleitungen nur max. auf einer Länge von 300 mm parallel nebeneinander verlegt werden. Nach dieser Länge sind Motorkabel und Netzkabel entgegengesetzt in getrennten Kabelkanälen wegzuführen wie auf den folgenden Abbildungen (Abb. 6-4; Abb. 6-5) am Beispiel eines Antriebspaketes mit eigenen Netzanschluss pro Antriebsachse (ECODRIVE) dargestellt.

Einfluss der Länge des Motorleistungskabel

Verlegung der Motorkabel

6-8

EMV-optimierter Aufbau der Komponenten im Schaltschrank EMV-Projektierung

Kabelkanal 1:

Netzgeräteanschluß-leitungen

Kabelkanal 2:

Motorkabel Antriebsregelgeräte

Parallelverlegung:

Länge max 300 mm

In Abstand von mindestens 100 mm oder getrennt durch geerdetes Zwischenblech

Bereich B Bereich C

Motorkabel:

Schirmauflage über Schellen mindestens an einer Stelle: alternativ am Gerät oder auf Montageplatte am Schaltschrankausgang

Abb. 6-4: Möglichkeit 1: Getrennte Verlegung Motorkabel und Netzgeräte-anschlusskabel über 2 Kabelkanäle

Kabelkanal 1:

Netzgeräteanschluß-leitungen

Kabelkanal 2:

Motorkabel Antriebsregelgeräte

Parallelverlegung:

Länge max 300 mm

Bereich B Bereich C

Motorkabel:

Schirmauflage über Schellen mindestens an einer Stelle: alternativ am Gerät oder auf Montageplatte am Schaltschrankausgang

Schaltschrankaustritt Motorkabel

Abb. 6-5: Möglichkeit 2: Getrennte Verlegung Motorkabel und Netzgeräte-anschlusskabel

Die Motorkabel sollten sowohl im Schaltschrank als auch außerhalb des Schaltschranks entlang geerdeter Metallflächen verlegt werden, um eine Abstrahlung von Störfeldern zu minimieren. Sofern es möglich ist, sollten die Motorkabel in metallisch geerdeten Kabelkanälen verlegt werden.

Der Austritt der Motorkabel aus dem Schaltschrank sollte idealerweise in einer Entfernung von mindestens d3=400 mm entfernt vom (gefilterten) Netzkabel vorgesehen werden.

Zusätzliche Empfehlungen zur Kabelverlegung

EMV-Projektierung EMV-optimierter Aufbau der Komponenten im Schaltschrank

6-9

Der Schirm des Motorkabels wird über Schellen, wie in Abb. 8-1 angegeben, mit der geerdeten Montageplatte verbunden:

• an der dafür vorgesehenen Erdungsschelle des Antriebsregelgerätes selbst,

• beziehungsweise wenn nicht vorhanden auf der Montageplatte nahe dem Antriebsregelgerät (Ort Z2 in Abb. 6-2). Der Schirm ist hier mit der Isolierung bis zum Antriebsregelgerät über dem Kabel zu belassen und keinesfalls abzuziehen. Er wird an einer Stelle auf der Montageplatte über eine Schelle mit Masse verbunden. Nur an dieser Stelle wird das Kabel auf einer Länge von ca. 10 mm für die leitende Verbindung des Schirms mit der Schelle abisoliert.

• Eine ausreichende separate Zugentlastung ist sicherzustellen.

Ein Anschluss von Kabelschirmen an den Kabelenden über Rundleiter (pig tails) auf Masse und Gehäuse erweist sich in der Regel als unzureichender Schirmanschluss.

Zulässig ist der Schirmanschluss über Rundleiter nur bei ANAX, DIAX01, DIAX02, DIAX03 - Antriebsregelgeräten. Hier darf der Schirm aber nur auf eine Länge von max. 100 mm am Antriebsregelgerät abisoliert werden. Der Rundleiter (pig tail) zwischen Kabelschirm und Gehäuse darf max. 70 mm lang sein und ist auf kürzester Länge mit Gehäusemasse zu

verbinden.

Bei Antriebsregelgeräten DIAX04, ECODRIVE03 und höher ist grundsätzlich ein Schirmanschluss am Antriebsregelgerät nur über Schellen zulässig.

In speziellen Fällen kann es notwendig sein, den Motorschirm an weiteren Stellen auf Erde zu verbinden, in der Regel am Schaltschrankaustritt des Kabels (Ort Z1 in Abb. 6-2). Hierdurch wird eine weitere Reduzierung der Störemission erzielt.

Bei Verlegung in einem Metallrohr wird die Störabstrahlung noch stärker reduziert.

Werden die Motorkabel über Flanschdosen in den Schaltschrank geführt, so wird der Schirm unmittelbar großflächig über das Gehäuse der Flanschdose mit der Schaltschrankwand verbunden. Eine ausreichende separate Zugentlastung ist sicherzustellen.

Bei schlechter Masseverbindung zwischen Motorgehäuse und Schaltschrankgehäuse sowie bei langen Motorkabellängen kann zusätzlich die Verlegung eines Potentialausgleichsleiter von in der Regel 10 mm² Querschnitt zwischen Schaltschrankgehäuse und Motorgehäuse erforderlich werden. Bei Kabellängen über 50 m sollte der Querschnitt mindestens 35 mm² betragen.

Bei 1MB-Motoren ist darauf zu achten, dass die Anschlussleitungen zwischen Wicklung und Klemmkasten abgeschirmt oder unter Metall verlegt werden, wenn der Klemmkasten nicht direkt auf dem Spindelkasten montiert wird.

Bei LAF- und LSF-Motoren ist der Schirm des Anschlusskabels zwischen Primärteil und Klemmkasten über Schellen auf Maschinengehäuse oder Metallverkleidung aufzulegen.

Schirmanschluss und Schirmung für Motorkabel

Schirmanschluss an Geräten ANAX, DIAX01, DIAX02, DIAX03

Schirmanschluss an Geräten DIAX04, ECODRIVE03 und höher

Potentialausgleichsleiter

Schirmanschluss 1 MB Motoren

Schirmanschluss Linearmotoren LAF und LSF

6-10

EMV-optimierter Aufbau der Komponenten im Schaltschrank EMV-Projektierung

6.5 Masseverbindungen

Durch geeignete Masseverbindungen kann die Störausbreitung verhindert werden, da Störungen so auf kürzestem Weg zur Erde abgeleitet werden.

Erdungsanschluss und Masseverbindungen der Metallgehäuse EMV-kritischer Komponenten wie Filter, Geräten des Antriebssystems, Auflagestellen der Kabelschirme, Geräte mit Mikroprozessor und Schaltnetzteile müssen großflächig und gut kontaktiert sein. Das gilt ebenso für alle Verschraubungen der Montageplatte zur Schaltschrankwand und für die Montage einer PE-Schiene (Potentialausgleichsschiene) auf der Montageplatte.

Hierzu wird die Verwendung einer verzinkten oder chromatierten Montageplatte empfohlen. Verglichen mit einer lackierten Platte haben die Verbindungen hier eine gute Langzeitstabilität.

Bei lackierten Montageplatten sind grundsätzlich Verschraubungen mit Zahnscheiben und verzinkten, verzinnten Schrauben als Verbindungselemente zu verwenden. An den Verbindungsstellen ist der Lack punktuell abzukratzen, so dass eine großflächige sichere elektrische Kontaktierung entsteht. Eine großflächige Verbindung wird über blanke Verbindungsflächen oder über mehrere Verbindungsschrauben erreicht.

An Schraubverbindungen wird der Kontakt zu lackierten Oberflächen durch Zwischenlegen von Zahnscheiben sichergestellt.

In jedem Fall Verbindungselemente mit elektrisch gut leitender Oberfläche verwenden.

Gut elektrisch leitend sind blanke verzinkte, verzinnte und chromatierte Metalloberflächen. Schlecht leitend sind eloxierte, gelb chromatierte, schwarz brünierte oder lackierte Metalloberflächen und daher für Verbindungselemente (Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben) nicht zu verwenden.

Beim Anschluss von Erdungsverbindungen und Schirmanschlüssen ist nicht der Querschnitt, sondern die Größe der Oberfläche der Kontaktierung wichtig, da die hochfrequenten Störströme hauptsächlich auf der Außenhaut des Leiters fließen.

Eine Erdung von Kabelschirmen nach Abb. 8-1: Großflächiger Anschluss des Kabelschirms oder über das Steckergehäuse ist daher grundsätzlich vorzusehen.

Gehäuse und Montageplatte

Verbindungselemente

Metalloberflächen

Erdungsleitungen und Schirmanschlüsse

EMV-Projektierung EMV-optimierter Aufbau der Komponenten im Schaltschrank

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Im Dokument Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bei Antriebs- und Steuerungssystemen (Seite 37-41)