Analogeingang: EMV-Peaks alle 40 Sekunden, wenn Umrichter an

[CNC-Techniker (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe folgenden Messaufbau:

- Ein Messsystem (dSpace SCALEXIO DS 6121) verfügt über 6 analoge 
Eingänge, die zwischen Erde und einem Verstärker messen.

- Die Verbindung zwischen Messsystem und Verstärker ist als Koaxialkabel 
ausgeführt. Der Schirm ist mit der Erde verbunden.

- Das Messsystem befindet sich in einem Schaltschrank mit zwei 
Motor-Umrichter (KEBA ServoOne). Sobald der Umrichter in Regelung 
eingeschaltet wird (Achsen bewegen sich nicht), treten Peaks von ca. 0,1 
V alle 40 Sekunden auf (siehe Bild im Anhang). Diese Peaks treten nicht 
auf, wenn die Umrichter nicht in Regelung sind.

Hat jemand eine Idee, woher solche Peaks kommen könnten? 
(Netfilter/Drosseln sind ordnungsgemäß angeschlossen.)

Folgendes habe ich schon probiert:
- Das Messsystem habe ich an eine andere Unterverteilung angeschlossen 
und das Gehäuse so im Schaltschrank angebracht, dass kein Kontakt mit 
der Erde des Umrichters vorliegt. -> Kein Effekt.

- Mit einem anderen Messsystem über ein BNC-T-Stück habe ich auch 
Analogwerte erfasst. -> Peaks treten in anderem Messsystem nicht auf. -> 
Das dSpace-System misst jedoch einwandfrei, wenn die Umrichter 
ausgeschaltet sind. Es befindet sich auch in einem Metallgehäuse.

Für weitere Ideen, wie ich das Problem lokalisieren könnte, wäre ich 
dankbar.

Viele Grüße

[my2ct (Gast)]

Was sind elektromagnetische Verträglichkeit-Peaks?

CNC-Techniker schrieb:
> Hat jemand eine Idee, woher solche Peaks kommen könnten?
> (Netfilter/Drosseln sind ordnungsgemäß angeschlossen.)

Du kennst dein System doch hoffentlich besser als jeder andere hier. Ein 
Signal mit gut 40s Periode taucht gewöhnlich nicht aus heiterem Himmel 
auf.
Das Signal hinterher mühsam wegzufiltern, ist meist der schlechteste 
Weg. Besser ist immer, die Quelle zu ergründen und dann genau dort etwas 
dagegen zu unternehmen.

[CNC Techniker (Gast)]

Hallo my2ct,

vielen Dank für die Antwort.
Mit EMV-Peaks meinte ich EMV-Störsignale.

Das sehe ich auch so. Es passiert aber alle 40 Sekunden nichts. Ich habe 
lediglich den Umrichter angeschaltet und der regelt den Strom auf 0 A. 
Mehr passiert in dem Schaltschrank nicht. Ich habe schon die ganzen 
Signale vom Umrichter getract, da ist auch nirgends ein Peak drin.

Viele Grüße

[P. S. (namnyef)]

Schon mal die Betriebsanleitung oder Konfiguration des Umrichters nach 
"40s" (o. ä.) bzw. dem Kehrwert als Frequenz durchsucht? Vielleicht 
kommt man so dem Feature auf die Spur, das für die Peaks verantwortlich 
sein könnte.

[CNC-Techniker (Gast)]

@P. S.: Vielen Dank für die Antwort. Das habe ich schon. Da steht leider 
nichts drin.

[Thorsten S. (thosch)]

Schalte (zumindest testweise) mal einen aktiven Differentialtastkopf vor 
das Meßsystem, um zu sehen, ob die Peaks dann immer noch da sind.
Sowas kommt oft über Masseschleifen rein...

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

CNC-Techniker schrieb:
> mit zwei Motor-Umrichter (KEBA ServoOne). Sobald der Umrichter in
> Regelung eingeschaltet wird
Egal welcher davon?

CNC Techniker schrieb:
> Ich habe lediglich den Umrichter angeschaltet und der regelt den Strom
> auf 0 A.
Und was passiert, wenn du da mal  Leistung anrufst und den Umrichter 
arbeiten lässt?

Was siehst du, wenn du "Masse gegen Masse" misst?
Also Masseklemme an Masse und die Tastkopfspitze an andere (etwas 
entferntere) Massepunkte...

[MiWi (Gast)]

CNC-Techniker schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich habe folgenden Messaufbau:
>
> - Ein Messsystem (dSpace SCALEXIO DS 6121) verfügt über 6 analoge
> Eingänge, die zwischen Erde und einem Verstärker messen.
>
> - Die Verbindung zwischen Messsystem und Verstärker ist als Koaxialkabel
> ausgeführt. Der Schirm ist mit der Erde verbunden.
>
> - Das Messsystem befindet sich in einem Schaltschrank mit zwei
> Motor-Umrichter (KEBA ServoOne). Sobald der Umrichter in Regelung
> eingeschaltet wird (Achsen bewegen sich nicht), treten Peaks von ca. 0,1
> V alle 40 Sekunden auf (siehe Bild im Anhang). Diese Peaks treten nicht
> auf, wenn die Umrichter nicht in Regelung sind.

Der wird halt - weil unbelastet alle 40s seinen Zwischenkreis nachladen.

Verfizierung: Die Pulsfrequenz wird ansteigen wenn die Last zunimmt...

[Gerd E. (robberknight)]

CNC-Techniker schrieb:
> - Ein Messsystem (dSpace SCALEXIO DS 6121) verfügt über 6 analoge
> Eingänge, die zwischen Erde und einem Verstärker messen.
>
> - Die Verbindung zwischen Messsystem und Verstärker ist als Koaxialkabel
> ausgeführt. Der Schirm ist mit der Erde verbunden.

Ein Koaxialkabel hat ja nur 2 Leiter: den Innenleiter und den Schirm 
außenrum. Wenn der Schirm jetzt mit der Erde verbunden ist, baust Du 
unter Umständen eine Masseschleife. Und abhängig von der Größe der 
Schleife kann man da ganz hervorragend mit Störsignale einfangen...

Evtl. musst Du das Erdungskonzept für die Messung nochmal überdenken. 
Wir können Dir im Rahmen des Forums hier dabei helfen, aber nicht ohne 
Input von Dir: also zeichne mal auf wo da was mit welcher Erde/Masse 
verbunden ist und wie lang die Strecken dazwischen in etwa so sind.

[CNC-Techniker (Gast)]

@Thorsten: Vielen Dank für die Antwort. Aktive Differentialköpfe habe 
ich leider nicht. Die Idee mit den Masseschleifen finde ich gut. Ich 
habe gerade differentiell mit einem anderen Messsystem die 
Potenzialdifferenzen zw. verschiedenen Massepunkten gemessen. Leider 
ohne Erfolg. Ich habe den Rauschanteil messen können aber nicht die 40 s 
Peaks.

@Lothar: Vielen Dank für die Antwort:
> Egal welche davon?
Umrichter 1 oder 2 spielt keine Rolle. Es ist bei beiden gleich. Beide 
hängen aber am selben Zwischenkreis. Ich hatte gestern schon beim 
Versorgungsmodul alles mögliche getract, aber da war nichts 
periodisches, das alle 40 Sekunden sichtbar wird.
> Und was passiert, wenn du da mal  Leistung anrufst und den Umrichter
>arbeiten lässt?

Wenn ich Leistung abrufe, wird das Rauschen etwas größer. Mehr passiert 
nicht. Die 40 Sekunden bleiben gleich.

> Was siehst du, wenn du "Masse gegen Masse" misst?
>Also Masseklemme an Masse und die Tastkopfspitze an andere (etwas
entferntere) Massepunkte...

Da sehe ich nur das Rauschen, aber keine 40 Sekunden Peaks.

[CNC-Techniker (Gast)]

@MiWi: Vielen Dank für die Antwort. Das habe ich auch erst gedacht. Das 
ist aber nicht der Fall. Die Zwischenkreissspannung und der 
Eingangsstrom des Versorgungsmoduls sind einigermaßen konstant (siehe 
Bilder im Anhang). Ich habe die Messung bei konstanter Belastung 
gemacht. Man sieht, dass die Peaks dort auch bei 40 Sekunden bleiben. 
(Bei Belastung kommen nur noch ein paar kleinere Peaks dazwischen.)

@Gerd E.: Vielen Dank für die Antwort. Ja, ich würde auch lieber 
differentiell messen wollen. Aber das Messsystem kann das leider nicht. 
Leitungslängen des Koaxialkabels habe ich im Schaltschrank so kurz wie 
möglich gehalten (< 2 m). 'Entfernung zum Umrichter ist ca. 1 m im 
Schaltschrank. Ich habe gerade nochmal ein paar Massekabel überall 
dazwischen gelegt, um die Impedanz einer möglichen Masseschleife zu 
reduzieren. Keine Chance. Es wird nicht besser. Alle Geräte sind mit der 
selben Erde verbunden.

[Bernd (Gast)]

CNC-Techniker schrieb:
> Ja, ich würde auch lieber
> differentiell messen wollen. Aber das Messsystem kann das leider nicht.
Vielleicht kannst Du zwei Eingänge nutzen und die Differenz hinterher 
per Software machen?

[Nichtverzweifelter (Gast)]

CNC-Techniker schrieb:
> Ein Messsystem (dSpace SCALEXIO DS 6121) verfügt über 6 analoge
> Eingänge, die zwischen Erde und einem Verstärker messen.

Da liegt Dein Fehler: Zwischen Erde und...

Das unsymmetrische Messsystem darf nicht an Erde liegen, sondern an 
Ground. Am PE hat es nichts verloren.

Beispiel: Der Zwischenkreis liegt ja auch nicht auf Erde.

[MiWi (Gast)]

CNC-Techniker schrieb:

> Schaltschrank. Ich habe gerade nochmal ein paar Massekabel überall
> dazwischen gelegt, um die Impedanz einer möglichen Masseschleife zu
> reduzieren. Keine Chance. Es wird nicht besser. Alle Geräte sind mit der
> selben Erde verbunden.

hm....

Hast Du ein normales LW oder MW Radio oder einen SDR zur Hand um mal 
reinzuhöen wie diese Störung klingt? Oft gibt das schnellere Hinweise 
als das sture betrachten irgendwelcher Diagramme die dann vielleicht 
auch noch unter Nyquist leiden.

Und - bei der KEBA arbeiten auch nur Menschen. Die kann man anrufen und 
da die hier in der Gegend (OÖ) daheim sind sprechen die auch deutsch. 
Frag die mal was dieses 40s-Signal sein könnte.

Wenn Du mit einem Oszi hineinzoomen könntest liesen sich die Frequenzen 
des Störsignals feststellen. Dann ließen sich eventuell entsprechende 
Klappferrite draufwerfen.

Trotz allem: ich würd bei solchen Sauereien differenziel messen, auch 
wenn es bedeutet das Du da noch entsprechende Signalanpassung auf beiden 
Seiten machen mußt.

[CNC Techniker (Gast)]

@Bernd: Vielen Dank für die Antwort. Das habe ich probiert. Es 
verursacht noch höhere Peaks. Wenn man reinzoomt, sieht man auch dass 
diese Peaks nur reines Rauschen sind. Es ist keine Frequenz erkennbar. 
Es gibt minimale Unterschiede in den Signalen auf den Kabeln, sodass 
hier teilweise noch größere Peaks entstehen.

@Nichtverzweifelter: Vielen Dank für die Antwort. Der Schirm ist auch 
mit dem Ground verbunden. Das Messsystem ist aber auch gleichzeitig mit 
PE verbunden.

@MiWi: Vielen Dank für die umfangreiche Antwort. Ich habe mal bei KEBA 
angefragt und warte noch auf Antwort. Ein SDR habe ich leider nicht. 
Wenn man in die Signale reinzoomt, sieht man nur Rauschen. (Keine 
eindeutige Frequenz sichtbar.) Aber wahrscheinlich hast du Recht mit dem 
differentiell messen. Ich überlege nur, ob es sinnvoll ist nach dem o. 
g. Experiment, ob ich dass nicht außerhalb des Schaltschrankes mache.

[Armin X. (werweiswas)]

Messe mal den Strom der Zuleitung und den zum Bremswiderstand.
Vielleicht prüft der Umrichter ja zyklisch etwas.
Checke auch ob der NTC im Motor noch sauber isoliert ist...
MfG

[Random .. (thorstendb)]

Da gabs doch mal was bei Solaranlagen, da schickt der Wechselrichter 
alle Nase lang einen Messimpuls aus.
https://www.youtube.com/watch?v=F1Hx3LwYzGo

[Joergk (Gast)]

Armin X. schrieb:
> Messe mal den Strom der Zuleitung und den zum Bremswiderstand.
> Vielleicht prüft der Umrichter ja zyklisch etwas.

Das kenne ich von einigen Umrichtern: Die schalten alle zig Sekunden 
kurz den Bremchopper ein, um ihn auf Funkion zu prüfen. Kannst Du den 
Bremschopper abwählen und mal abklemmen?

Ist der Bremschopper mit geschickter Leitung angeschlossen? Wie ist der 
Schirm aufgelegt,  schön flächig?

Jörg

[CNC Techniker (Gast)]

@Armin X., Joergk, Random: Vielen Dank für die Antworten. Das 
Keba-Versorgungsmodul ist mit Rückeinspeisung. Ich habe keinen 
getrennten Bremschopper. Aber ich finde die Information interessant. 
Möglicherweise gibt es einen internen Bremschopper, der zyklisch 
getestet wird.

Mein Plan ist aktuell Folgender:
1. Ich werde jetzt alle Leitungen an den Umrichtern zusätzlich schirmen. 
(Die Rückmeldung habe ich zumindest von KEBA bekommmen.) Jetzt ist mir 
am Montag der Schirmschlauch ausgegangen, weswegen ich wahrscheinlich 
Ende der Woche erst wieder weitermachen kann.
2. Wenn das nicht hilft, werde ich mal in der Konfiguration nach dem 
Bremschopper suchen. (Ich bin nur schon alle Parameter durchgegangen und 
da war nirgends etwas mit 40 Sekunden.)

[Joergk (Gast)]

Was Du mal machen könntest: Schreibe die Zwischenkreisspannung mit. Du 
wirst einen Differentialtastkoof brauchen, da die ca. 530V symmetrisch 
zum Sternpunkt liegen.
Ist es der Bremschopper (oder der Test der Rückspeiseeinheit), solltest 
Du alle 40s etwas auf der ZK-Spannung sehen.

Jörg

[CNC-Techniker (Gast)]

Hallo zusammen,

kurzer Zwischenstand: Ich habe alle relevanten Kabel vom Umrichter 
abgeschirmt und auf Erde gelegt. Die Peaks treten trotzdem auf. Ich 
werde die Tage nochmal den Hersteller kontaktieren.

@JoergK: Vielen Dank für die Antwort. Die Zwischenkreisspannung habe ich 
schon mitgetract (siehe oben). Da gibt es keine Auffälligkeiten.

Ich bin jetzt am Überlegen, ob ich eine differentielle Karte von dSpace 
kaufe oder über ein SPI/I2C/CAN-Bus das ganze extern messe und dann in 
den Schaltschrank bringe. Hat jemand eine Idee, was ich nehmen könnte? 
(Gerne auch mit BNC-Anschlüssen.)

Viele Grüße