西門(mén)子V90伺服變頻器常見(jiàn)EMC干擾故障解析
發(fā)布日期:
2023-05-18

一、24V電源容量足夠

V90 伺服驅(qū)動(dòng)器需要24 V直流電源來(lái)供電,此電源的穩(wěn)定性決定了V90系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意如下事項(xiàng):

(1)、V90驅(qū)動(dòng)器不能夠與感性負(fù)載共用一個(gè)24V直流電源。感性負(fù)載比如繼電器、電磁閥等,需要一個(gè)獨(dú)立的24V直流電源,否則驅(qū)動(dòng)器可能會(huì)工作不正常。(比如V90 PTI接收到的脈沖信號(hào)不正常,V90編碼器電源受干擾報(bào)編碼器錯(cuò)誤的報(bào)警等)。

(2)、V90所需要的24V容量是有要求的。用戶(hù)應(yīng)根據(jù)所使用的V90驅(qū)動(dòng)器數(shù)量來(lái)確定需要的24V供電電源容量,如果供電電源容量不夠會(huì)造成V90工作不正常,比如在運(yùn)行中會(huì)重新起動(dòng)等。

注意:對(duì)于220V版本的V90驅(qū)動(dòng)器沒(méi)有集成的電機(jī)抱閘接口,不能使用同一個(gè)24V電源給抱閘(DC 24 V)和抱閘控制信號(hào)(P24 V)供電。

二、柜內(nèi)安裝

(1)、驅(qū)動(dòng)器柜內(nèi)安裝方向及間距

安裝變頻器時(shí),建議安裝板使用無(wú)漆鍍鋅鋼板,將驅(qū)動(dòng)垂直安裝在上面,以確保變頻器的散熱器和安裝板之間有良好的電氣連接,安裝間距左右大于10mm,前后距電壁柜大于100mm。

在下列情況中,驅(qū)動(dòng)應(yīng)降額至 80% 使用:

1) 環(huán)境溫度在 0°C 至 45°C,且安裝間距小于 10 mm 時(shí),最小安裝間距不得小于 5mm。

2) 環(huán)境溫度在 45°C 至 55°C,最小安裝間距不得小于 20 mm。

(2) 接地及等電位連接

通過(guò)所有金屬部件互相大面積連接,如控制柜背板。在機(jī)柜單元中安裝的設(shè)備外殼和組件(如變頻器、電源濾波器、控制單元、端子模塊、傳感器模塊等)通過(guò)導(dǎo)電性良好的(鍍鋅的)裝配板大面積互相連接。此裝配板和機(jī)柜、機(jī)柜單元的 PE 母線排或屏蔽母線排大面積導(dǎo)電相連。涂漆的控制柜壁、裝配板或帶有較小安裝面的安裝輔助工具不能滿(mǎn)足這些要求。PE 母排需要保證足夠的接地效果。

西門(mén)子V90伺服變頻器常見(jiàn)EMC干擾故障解析

裝配板等電位連接

(3) 確保傳動(dòng)柜接地良好

使用短和粗的接地線連接到公共接地點(diǎn)或接地母排上。特別重要的是,連接到變頻器的任何控制設(shè)備(比如一臺(tái) PLC)要與其共地。

(4) 器件柜內(nèi)分區(qū)設(shè)計(jì)

通過(guò)互相分隔干擾源及被干擾對(duì)象,能簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)設(shè)備或控制柜內(nèi)部的抗干擾措施。 該分隔必須在柜內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí) 予以考慮,可通過(guò)區(qū)域長(zhǎng)間距降低干擾(大約 20cm)。不同區(qū)域的電纜必須分隔開(kāi),避免互相干擾。

A 區(qū): 電源連接 必須遵守電纜干擾放射性和抗干擾性的限值。

B 區(qū):干擾源由整流器、可能的制動(dòng)嶄波器、逆變器 + 可能的電機(jī)側(cè)電抗器和濾波器組成的變頻器。

C 區(qū):控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)(被干擾對(duì)象):敏感的控制系統(tǒng)電子設(shè)備和調(diào)節(jié)電子設(shè)備 + 傳感器系統(tǒng)。

D 區(qū): 外設(shè)信號(hào)接口。

E 區(qū):干擾源電機(jī)和電機(jī)電纜。

三、動(dòng)力電纜及編碼器電纜連接

(1) 動(dòng)力電纜屏蔽連接(隨機(jī)附送的屏蔽板非常重要)

為滿(mǎn)足 EMC 要求,所有與 SINAMICS V90 系統(tǒng)相連接的電纜必須為屏蔽電纜,這包括電源到電源濾波器的電纜以及電源濾波器到 SINAMICS V90 PN 驅(qū)動(dòng)的電纜。屏蔽雙絞線的屏蔽層應(yīng)連接至伺服驅(qū)動(dòng)的屏蔽板或卡箍,如下圖所示。

西門(mén)子V90伺服變頻器常見(jiàn)EMC干擾故障解析

動(dòng)力電纜屏蔽連接

等電位連接可通過(guò)電機(jī)電纜屏蔽層連接至所有驅(qū)動(dòng)組件(電機(jī)、變速器和負(fù)載機(jī)械)解決高頻率干擾問(wèn)題。為達(dá)到高頻區(qū)域內(nèi)盡可能小的接觸電阻,應(yīng)兩側(cè)大面積連接電纜屏蔽層,盡可能使用彈性單元環(huán)繞屏蔽比如使用卡箍,屏蔽應(yīng)無(wú)中斷。

(2) 編碼器電纜的屏蔽連接

編碼器和編碼器電纜屬于最敏感的設(shè)備部件,信號(hào)被干擾時(shí),會(huì)出現(xiàn)編碼器故障或偶爾發(fā)生的驅(qū)動(dòng)故障。電纜屏蔽為滿(mǎn)足 EMC 要求,編碼器電纜必須屏蔽。為保證更好的 EMC 效果,建議給編碼器電纜去皮并將屏蔽層接地。

四、通信電纜連接

要求 PROFINET 電纜、編碼器電纜和和功率動(dòng)力電纜之間的最小間距為 20cm。插頭接口可實(shí)現(xiàn)PROFINET 通信設(shè)備間的屏蔽連接。 如果通信設(shè)備并未安裝到金屬的裝配板上,必須另外布入一條 4m㎡的等電位連接導(dǎo)線與保護(hù)等電位連接。?

五、進(jìn)線濾波器的使用

進(jìn)線濾波器用于將 SINAMICS V90 發(fā)射出的傳導(dǎo)干擾限制至可允許的值。

濾波器應(yīng)盡量靠近控制柜的電纜入口使用大面積的金屬底板安裝,應(yīng)盡量靠近驅(qū)動(dòng),通向?yàn)V波器的電纜和從濾波器接出的電纜原則上應(yīng)分開(kāi)布線。

注意:每個(gè)驅(qū)動(dòng)器只能連接與之匹配的進(jìn)線濾波器,不允許多個(gè)驅(qū)動(dòng)器共用一個(gè)進(jìn)線濾波器。


聲明:部分內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),如侵權(quán)請(qǐng)后臺(tái)留言聯(lián)系刪除。