Unsymmetrische 12VDC/5A Leitungsführung problematisch?

[LeFish .. (lefish)]

Hallo allerseits,

ich habe mit PCB Erstellung quasi keine Erfahrung, darum diese simpel 
anmutende Frage (zu meiner Verteidigung: ich bin Maschinenbauer...).

Ein konventioneller DC Motor (12V/5A) soll mittels Printrelais 
geschalten werden (kein PWM-Betrieb).

Die Platine befindet sich innerhalb eines Schaltschranks, der Motor 
außerhalb. Auf der Platine befindet sich auch die Steuerelektronik 
(Beckhoff EJ-Module).

Die Masseleitung des Motors geht jedoch nicht auf die Platine zurück, 
sondern ist mit dem zentralen 0V Klemmenblock in Schaltschrank 
verbunden.

Kann der nicht über die Platine geschlossene Stromkreis des Motors 
Probleme verursachen in Hinblick auf nicht optimierte Kapazitäten und 
Induktivitäten (EMV Störanfälligkeit...)?

Die Kabellängen (geschätzt):
PCB-Motor: 1,5 m (davon 1 m als zweipoliges Kabel)
Motor-0V: 1 m (bis hier zweipoliges Kabel)
PCB-OV: 0,5 m (Einzelader)
PCB-12V: 0,5 m (Einzelader)

In Schaltschrankbau hat man es doch unentwegt mit unsymmetrischer 
Leitungsverlegung zu tun?!

Vielen Dank für euren Input!

[Falk B. (falk)]

LeFish .. schrieb:
> Kann der nicht über die Platine geschlossene Stromkreis des Motors
> Probleme verursachen in Hinblick auf nicht optimierte Kapazitäten und
> Induktivitäten (EMV Störanfälligkeit...)?

Theoretisch schon, aber den Motor wird das wenig stören, eher anders 
herum.

> Die Kabellängen (geschätzt):
> PCB-Motor: 1,5 m (davon 1 m als zweipoliges Kabel)
> Motor-0V: 1 m (bis hier zweipoliges Kabel)
> PCB-OV: 0,5 m (Einzelader)
> PCB-12V: 0,5 m (Einzelader)

Erspare uns solche prosa, mach eine gescheite Skizze.

> In Schaltschrankbau hat man es doch unentwegt mit unsymmetrischer
> Leitungsverlegung zu tun?!

Naja, das ist oft alles grobmotorische Starkstromtechnik . . . ;-)

[MaWin (Gast)]

Du hast kein Problem, weil der Motor per Relais geschaltet wird und 
daher potentialfrei zur Platine.

Es ist immer richtig, Stromzuführung und Stromzurückführung auf 
demselben Weg zu legen, also nicht nur Masse vom 0V Klemmenblock zum 
Relais und weiter zum Motor zu legen, sondern auch die 12V vom 
Klemmenblock zum Relais weiter zum Motor, selbst wenn die Leitung am 
Relais gar nicht durch das Relais getrennt wird. Am allerbesten wenn die 
Leitung verdrillt ist, eine Freilaufdiode am Relaiskontakt angebracht 
wird (wie schön, dass auf die Art auch gleich das andere Kabel dort 
gebraucht wird) und am Motor ein Funkentstörfilter angebracht wird.

                 +--47uH--+---+---+
                 |        |   |   |
                 |        | 47nF  |
 ----------------+        |   |   |
verdrillte Zuleitung    47nF  +--(M)
 ----------------+        |   |   |
                 |        | 47nF  |
                 |        |   |   |
                 +--47uH--+---+---+

[Martin L. (makersting)]

Der Entstörungsschaltung interessiert mich. Warum werden die Kapazitäten 
nicht - vom Motor aus gesehen - hinter die 47uH Indiktivitäten 
angebracht? Ich hätte jetzt gedacht, dass durch den hohen Widerstand der 
Induktivitäten vom Motor verursachte Transienten durch die Cs in dem 
Fall besser eliminiert würden.

[H. H. (Gast)]

Martin L. schrieb:
> Der Entstörungsschaltung interessiert mich. Warum werden die
> Kapazitäten
> nicht - vom Motor aus gesehen - hinter die 47uH Indiktivitäten
> angebracht? Ich hätte jetzt gedacht, dass durch den hohen Widerstand der
> Induktivitäten vom Motor verursachte Transienten durch die Cs in dem
> Fall besser eliminiert würden.

Da wäre keine PWM mehr machbar.

[Martin L. (makersting)]

Ok. Aber der TS schrieb im ersten Post: kein PWM.

[LeFish .. (lefish)]

Hallo allerseits,

danke für eure Inputs.

Ich habe mein Vorhaben schematisch skizziert (-> Schaltplan.png)

Hier einige Erläuterungen:

* X1 symbolisiert einen Klemmenblock.
* Zwischen X1 und J3 ist ein mehrpoliges Kabel mit etwa 1 Meter Länge.
* Zwischen X1 und J1 sind Einzeladern mit je etwa 0,5 m Länge.
* Alle außerhalb der PCB liegenden GND-Leitungen werden auf einen (nicht 
dargestellten) Klemmenblock X0 geführt und von dort zum Netzteil.
* Nicht dargestellt ist jeweils eine Freilaufdiode direkt an den 
DC-Motoren.

Ist die Anbindung der Motoren EMV-mäßig so in Ordnung?
Insbesondere im Hinblick auf eine IO-Link-Datenleitung, die parallel im 
Kabel zwischen X1 und J3 geführt wird (geplanterweise ungeschirmt).

Ein Kollege äußerte Bedenken über eine mögliche Masseschleife und 
Störungen vom Kollektor der DC-Motoren.
Dass der Kollege auch ein guter Freund von mir ist täuscht nicht über 
seine mir ebenbürtige Unbedarftheit in E-Technik hinweg =).

Vielen Dank!