Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leitungsgebundene Störaussendung und Netzrückwirkungen


von Bernd (Gast)


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Hallo zusammen,

wir haben einen Prüfstand-Prototypen gebaut. Die Funktionsweise ist 
eigentlich uninteressant. Wichtig ist nur, dass dieser aus einem 
Aluminiumgehäuse (0,8 x 1,8 x 0,4m) besteht. Der Gesamte Kasten ist aus 
Aluminium + Bleche für integrierten Schaltschrank und bis auf die 
Oberseite sind alle Seiten geschlossen und geerdet. Oben befindet sich 
eine Makrolonplatte (Damit der Benutzer sieht was geprüft wird).

Nun sind wir dabei das Gerät auf Herz und Nieren zu prüfen. Dabei ist 
für mich aktuell folgende Aufgabenstellung interessant:

10 Motortreiber steuern 10 Bürstenbehaftete Gleichstrommotoren mit 
jeweils 0-24V DC an. Dabei werden die Signale mit PWM angepasst 
(15,6kHz). Es fließen je maximal 2A. Die Kabel sind alle zwischen 1-2m 
lang. Hieraus ergeben sich für mich zwei Fragestellungen:

1. Wie kann ich mit geringem Aufwand herausfinden wie groß die 
Leitungsgebundenen Störungen sind? Mir geht es dabei nur um die 
Beeinflussung der Umwelt (Störaussendung) - damit das Gerät keine 
anderen Geräte stört. Die Elektronik sitzt im geschlossenen 
Blech-Schaltschrank (alle Teile geerdet). Das Kabel verläuft im 
geschlossenen Kabelkanal aus Blech (ebenfalls geerdet). Der Motor sitzt 
auf der Anderen Seite des Kabelkanals. Die Motorzuleitung ist nicht 
abgeschirmt (wird so vom Hersteller geliefert).

2. Wie erfasse ich die Netzrückwirkungen? Die Stromversorgung erfolgt 
über ein 230V/24V DC Schaltnetzteil. Muss ich mir wirklich einen 
Netzanalysator besorgen für 1000-3000€? Der Prüfstand kann nicht bewegt 
werden da er über 200Kg wiegt. Ein EMV-Labor ist daher keine gute Idee 
im Moment.

Der Prüfstand ist bereits im Betrieb und alles funktioniert wunderbar. 
Jedoch würde ich nun gerne protokollieren WIESO alles wunderbar 
funktioniert. Es geht mir hierbei nicht um Berechnungen sondern vielmehr 
darum, zu verstehen wieso wir alles richtig gemacht haben und keine 
anderen Geräte stören.

Falls jemand Erfahrungen dazu hat freue ich mich sehr :)

von Mark S. (voltwide)


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Wenn Ihr das Gerät in Verkehr bringen wollt (also verkaufen) werdet Ihr 
um eine CE-konforme Prüfung in einem Labor wohl kaum herum kommen. Wenn 
es bei einem·internen Prototypen bleiben soll, interessiert das erst mal 
kaum jemanden.
Geht es nur darum für diesen einen Prototypenaufbau in der vorgegebenen 
Umgebung EM-Störungen aus zu schließen, wäre selbst ein normgerechter 
Prüfstand keine 100%-ige Garantie für ungestörtes Arbeiten der 
umgebenden Gerätschaften. EM-Verträglichkeit ist nun mal kein dünnes 
Brett.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Zu 1: Überschlagsmessung mit breitbandigen Funkempfängern. Das wird 
natürlich nichts geeichtes, reicht aber um zu sehen, ob eine Maßnahme 
die Stärke beeinflußt.

Zu 2: Mindestes ein Oszi mit FFT wird benötigt. Das Signal wird induktiv 
ausgekoppelt gemessen oder über Shuntwiderstände.  Das wird natürlich 
nichts geeichtes, reicht aber um zu sehen, ob eine Maßnahme die Stärke 
beeinflußt.

von Bernd (Gast)


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Dieter schrieb:
> Zu 1: Überschlagsmessung mit breitbandigen Funkempfängern. Das wird
> natürlich nichts geeichtes, reicht aber um zu sehen, ob eine Maßnahme
> die Stärke beeinflußt.

Könntest du mir sagen was das für Funkempfänger wären?

Dieter schrieb:
> Zu 2: Mindestes ein Oszi mit FFT wird benötigt. Das Signal wird induktiv
> ausgekoppelt gemessen oder über Shuntwiderstände.  Das wird natürlich
> nichts geeichtes, reicht aber um zu sehen, ob eine Maßnahme die Stärke
> beeinflußt.

Wo würde ich dann die Shunts anklemmen bzw. wie wäre denn der Aufbau? 
Ich muss ja das Signal in der 230V Zuleitung des Prüfstandes messen. 
Sollte dazu parallel ein Shunt?

Viele Grüße und danke schon mal!

von Dieter (Gast)


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Zum Beispiel ein gehackter USB-DVB-T Stick. Siehe bei Amateurfunkern.

Aprilscherzkeks. Na klar, mach mal parallel, so als Lerneffekt.

von Dieter (Gast)


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von Bernd (Gast)


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Dieter schrieb:
> Aprilscherzkeks. Na klar, mach mal parallel, so als Lerneffekt

Okay, also in Reihe ;-)

Dieter schrieb:
> 
http://electronics.pl7.de/home/dvb-t-usb-sticks-as-scanner-from-9-khz-to-more-than-1-ghz/

Danke für den Link!

von Bernd (Gast)


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Dieter schrieb:
> Zu 2: Mindestes ein Oszi mit FFT wird benötigt. Das Signal wird induktiv
> ausgekoppelt gemessen oder über Shuntwiderstände.  Das wird natürlich
> nichts geeichtes, reicht aber um zu sehen, ob eine Maßnahme die Stärke
> beeinflußt.

Angenommen ich würde so messen. Worauf müsste ich denn dann achten? 
Ungerade vielfache von 15,6kHz auf der Zuleitung?

von soso (Gast)


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FFT->Ein Messwandler, der Dir die Spannungen wandelt. Diese kannst Dann 
auf Dein Oszi bringen. Hab mal sowas gemacht für eine Ansteuerung eines 
Motors(3-Phasen). Ist aber umständlich. Wir hatten allerdings eine 
fertige Messbox, die dann schon BNC Buchsen für jede Phase hatte, das 
Signal vll. noch geglättet.

zB Spannungsmessumformer mit zB einer 4...20mA Schnittstelle
https://www.pce-instruments.com/deutsch/regeltechnik/messumformer-messwandler/spannungsmessumformer-pce-instruments-spannungs-messumformer-pce-p20z-wechselspannung-det_388131.htm

Dann das Ganze noch verwursteln.

Aber:
Entweder zahlen oder selber machen. Viel bleibt da nicht über. 3k€ - 
ausser den zusätzlichen Lerneffekt bei einer Bastellösung spricht kaum 
ein zusätzlicher Vorteil für diese Lösung. Um eine belastbare Aussage zu 
kriegen, sollte man das schon professionell umsetzen mit einer 
Netznachbildung.

von Michael K. (Gast)


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Bernd schrieb:
> Angenommen ich würde so messen. Worauf müsste ich denn dann achten?
> Ungerade vielfache von 15,6kHz auf der Zuleitung?

Aha, also gleiches Thema wie hier?
Beitrag "Grundsätzliche Frage zu PWM und EMV"

Wenn Du wissen willst ob Du die Normen einhältst, geh ins Labor!

Selbst mit professionellem Equipment, das NOCH besser ist als ein 3€ 
DVB-T Stick, ist es verdammt schwer wenigstens so ähnlich zu messen wie 
im Labor.

Bernd schrieb:
> zu verstehen wieso wir alles richtig gemacht haben und keine
> anderen Geräte stören.
Habt Ihr bestimmt nicht.
Die anderen Geräte sind nur EMV Konform, haben also eine hohe Toleranz 
für Beeinflussung von draussen.

Dieses selbstbaugefriggel EMV testdingens sagt Dir garnichts.
Irgendeine Wert der in keinem Zusammenhang zu irgendwas steht hat keine 
Aussagekraft.

von soso (Gast)


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Bernd schrieb:
> Worauf müsste ich denn dann achten?
> Ungerade vielfache von 15,6kHz auf der Zuleitung?

Vielleicht nochmal mit der FFT beschäftigen, die Grundlagen studieren...

von Dieter (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Wenn Du wissen willst ob Du die Normen einhältst, geh ins Labor!

Diese Bastlerlösungen sind nur geeignet um nicht ausgerechnet die 
ungünstigsten EMV-abstrahlende Prototypenvariante für ein richtiges 
Prüflabor auszuwählen.

von Dieter (Gast)


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Auf Oberwellen. Gerade und ungerade.

von Dampfheuler (Gast)


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Ohne Ahnung an Testcenter zu gehen kann teuer werden. Sprich, dort 
erkauft man sich die fehlende Ahnung mit viel Geld. Aber wenn's sein 
muss...

von Bernd (Gast)


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Dieter schrieb:
> Diese Bastlerlösungen sind nur geeignet um nicht ausgerechnet die
> ungünstigsten EMV-abstrahlende Prototypenvariante für ein richtiges
> Prüflabor auszuwählen.

Dampfheuler schrieb:
> Ohne Ahnung an Testcenter zu gehen kann teuer werden. Sprich, dort
> erkauft man sich die fehlende Ahnung mit viel Geld. Aber wenn's sein
> muss..

Ja und genau darum geht es ja. Zunächst grob prüfen wie sich der 
Prüfstand verhält bevor man das ganze schwere Gerät auseinanderbaut und 
in ein Prüflabor verfrachtet.

von Mark S. (voltwide)


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Von den Leuten, die schon Erfahrungen mit EMV haben, hat Dich keiner 
ermuntert, diesen von Dir bevorzugten Weg zu gehen. Du könntest daraus 
Deine Schlüsse ziehen. Willst Du aber nicht. Also wirst Du es auf die 
harte Tour lernen müssen.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Bernd schrieb:
...
> Ja und genau darum geht es ja. Zunächst grob prüfen wie sich der
> Prüfstand verhält bevor man das ganze schwere Gerät auseinanderbaut und
> in ein Prüflabor verfrachtet.

Das ist ein sinnvolles Argument. Da Euch an der Stelle die Erfahrung 
fehlt, holt Euch frühestmöglich einen Experten ins Haus. Mit dem 
zusammen erarbeitet Ihr die günstigste weitere Vorgehensweise.

Egal was Du sonst noch hörst oder liest - der Vorschlag kommt aus meiner 
Erfahrung mit dem Thema. So vor zwanzig Jahren dachte ich noch, dass die 
ganzen EMV-Tests "der Feind" sind. Mittlerweile entwickle ich analoge 
und digitale Schaltungen, die sich im Rauschen der 
EMV-Prüfkammern/Messverstärker verstecken. Und es gilt die Faustformel: 
wer selbst wenig abstrahlt ist häufig auch unempfindlich.


Vorschlag für den nächsten Post:
- hier im Forum anmelden um PN zu ermöglichen
- Standort nennen
- um Angebote bitten

von oszi40 (Gast)


Angehängte Dateien:

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Optimist Bernd schrieb:
> Oben befindet sich
> eine Makrolonplatte (Damit der Benutzer sieht was geprüft wird).

Rate mal, warum z.B. Laufwerksschächte mit Blechdeckeln so verschlossen 
werden. Bevor Du Deine Kiste von einem Klaviertransport ins Labor 
schleppen lässt, gibt es wahrscheinlich noch viel zu tun? Nimm ein 
Mittelwellentaschenradio und laufe mehrfach um Deine Kiste. Lies auch 
https://www.mikrocontroller.net/articles/EMV

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