zuletzt hatte ich mit einem Stepper Motor Projekt zu tun.
Im wesentlichen geht es um eine SPS mit dazugehörigen Stepper Motor Treibern und alles in einem Gerät verbaut.
Dieses Gerät hat in der EMV Kammer sehr schlechte Werte bei der Abstrahlung.
Nachdem der Hersteller der SPS versichert seine Module geprüft zu haben wollte ich jetzt mal messen was so an Signalen raus geht.
Leider hatte ich noch nie mit Stepper Motoren zu tun. Daher habe ich keine Referenzen wie die Signale aussehen sollten.
Im Anhang mal die Spannung einer Motorspule (A und A/) diffenziell gemessen und der Strom (gemessen über einen 0,5 Ohm Widerstand)
Interessant dabei. In der Kammer lag die Störung immer um die 30 MHz.
Und das Schwingen liegt ebenfalls bei etwa 30 MHz.
Insgesamt finde ich die Messungen schrecklich, aber vielleicht sehe ich das auch völlig falsch?
Auch wundert es mich nirgends Microsteps zu sehen oder einen Sinus.
Ist es völlig aus der Mode gekommen, ein Oszi so einzustellen, dass man Werte vernünftig ablesen kann?
Vielleicht hat hier noch jemand einen Rat?
Zeige deine Schaltung und deinen Aufbau:
Wie sieht dein Schaltplan aus?
Mit welcher Spannung betreibst du den Motor?
Welchen Strom hast du jeweils dargestellt?
Du scheinst ein kräftiges Problem mit eine gefühlten 18MHz Resonanz zu haben.
Dieses Gerät hat in der EMV Kammer sehr schlechte Werte bei der
Abstrahlung.
Dann zeig doch ein Bild vom Spektrum und vom Aufbau. Werte sind erstmal wertfrei und es kommt auf die Anforderungen an, ob das schlecht ist.
Und das Schwingen liegt ebenfalls bei etwa 30 MHz.
Ich sehe dort etwa 38 Schwingungen in 2µs. Woher kommt dieser Wert von 30 MHz.
Auch wundert es mich nirgends Microsteps zu sehen oder einen Sinus.
Mit welcher Schrittfrequenz und welcher Mikroschritteinstellung hast du den Motor denn laufen?
Dann zeig doch ein Bild vom Spektrum und vom Aufbau. Werte sind erstmal
wertfrei und es kommt auf die Anforderungen an, ob das schlecht ist.
Müsste den Bericht vom EMV Labor raussuchen.
Aber ich hänge hier mal ein Bild von einer der ersten Messungen ran. Letztlich hat sich das nicht so sehr verändert.
Hier fehlt es wohl an grundlegendem Verständnis für EMV. Als allererstes mal ein plot des Störspektrums einstellen. Die überschreitenden Resonanzen identifizieren. Die Störantennen (abgehenden Leitungen) bestimmen und ggfs verdrosseln mit passenden Klappferriten. Oder die tatsächen Störquellen mit einer Schnüffelsonde lokalsieren und entsprechende Schaltungsänderungen durchführen. Und ja, EMV ist nicht mal eben mit Hilfe von ein paar YT-Videos in den Griff zu bekommen.
Oder die
tatsächen Störquellen mit einer Schnüffelsonde lokalsieren und
entsprechende Schaltungsänderungen durchführen.
Richtig. Nur das ich an der Schaltung nicht ändern kann, bzw will weil es ein zukauf Teil ist mit CE und angeblich bestanderner EMV Prüfung.
Nur liegen wir derart weit über dem Grenzwert das ich herausfinden möchte woran das liegt.
Eventuell hat der Hersteller der Treiber Mist gebaut. Oder wir.
Wenn es an uns liegt können wir das Problem abstellen.
Ursprünglich nicht. (Messung oben)
Allerdings haben wir den Motor inzwischen geschirmt mit Kupfergeflechtschlauch. Hat aber nicht viel gebracht.
Aufgelegt auf das Motorgehäuse und an PE des Gerätes.
PE ist auch mit Treiber Ground verbunden.
Wenn ich die Messung der abgestrahlten Störungen 30 MHz - 1G richtig lese, dann bist Du unter 100 MHz eigentlich dauerhaft über dem Grenzwert.
Meiner Erfahrung nach kommen Störungen in diesem Bereich fast ausschließlich von Kabeln und werden darüber abgestrahlt.
Wie sieht es bei der Messung der geleiteten Störungen 150 kHz bis 30 MHz aus? Da bist Du vermutlich auch kräftig drüber.
Aus Kabeln abgestrahlte Störungen haben gegenüber anderen den Vorteil dass man sie leicht einzelnen Kabeln und damit der Quelle zuordnen kann. Ich würde empfehlen Dir eine HF-Stromzange und ein Spektrumanalyzer zu besorgen und damit dem Problem genauer auf den Zahl zu fühlen. Erst wenn die Messung deutlich besser aussieht wieder ins EMV-Labor gehen.
. Die Störantennen (abgehenden Leitungen) bestimmen und ggfs verdrosseln
mit passenden Klappferriten
und rausfinden, ob Gleich- oder Gegentaktstörungen. Auf der Leitung wirkt fast immer Gleichtakt. Deswegen mehrere Ferrite, je nach Frequenz dahin schieben, wo das Maximum der stehenden Welle ist. Ausprobieren, das ist meist nicht direkt an der Quelle oder Senke! Bei Schirmung achten, dass keine großen Leiterschleifen entstehen. Die strahlen dann H-Felder ab.
Wenn ich die Messung der abgestrahlten Störungen 30 MHz - 1G richtig
lese, dann bist Du unter 100 MHz eigentlich dauerhaft über dem
Grenzwert.
Ja. Durch Schirmung und spielen mit verschiedenen Stromeinstellungen sind wir schon deutlich runter gekommen, aber es reicht noch nicht um sicher zu bestehen.
Meiner Erfahrung nach kommen Störungen in diesem Bereich fast
ausschließlich von Kabeln und werden darüber abgestrahlt.
Die Frage die mich immer umtreibt:
Von der SPS zum Gehäuse (Steckverbinder für den Motor) sind die Leitungen ungeschirmt. Sind maximal 30cm Länge.
Ich befürchte das die Störungen genau auf diesem Stück abgestrahlt werden.
Bei den teuren SPS Treibern erwarte ich mir etwas mehr als von billigen
China Treibern
Wenn du mit einem Schrittmotor (wie viele kVA schiebst de dort rein???) um 10dB die Industrie-Grenzwerte von 30-100M sprengst, dann musst du da schon ganz schön viele Punkte von den üblichen Integrationsanleitungen nicht beachtet haben.
Wenn du bei so einer Umgebung nicht aufpasst, kannst du eigentlich alle deine Messungen mit dem Scope vergessen... das stimmt schlicht nicht.
Geh zu einem Pre-Compliance-Labor in deiner Nähe, das dir hilft und schau zu, wie die das Problem eingrenzen. Sowas kann aber auch mal eine Woche in der Kammer dauern...
Ich will bei sowas bei mir in der Kammer immer jemanden dabei haben, der tatsächlich mit der Programmierung der Maschine zu tun hat (damit man auch mal Teile deaktivieren kann) und zumindest einen, der sich auch mit der verbauten Elektronik wirklich auskennt. Ansonsten wird's haarig... soweit ich informiert bin sieht das meine Konkurrenz hier in Oberösterreich ähnlich...
Wenn du mit einem Schrittmotor (wie viele kVA schiebst de dort rein???)
um 10dB die Industrie-Grenzwerte von 30-100M sprengst, dann musst du da
schon ganz schön viele Punkte von den üblichen Integrationsanleitungen
nicht beachtet haben.
Schrittmotor 50V und max 3A (dabei kochen die Motoren aber schon)
Bei den Messungen in der Kammer war mehr Strom tendenziell immer besser.
Oder nur 0,1A zum halten der Position brachte auch gute Ergebnisse.
Empfehlung des Herstellers: 2000µF Elko pro A in die Versorgungsleitung und geschrimte Motorkabel
Beides haben wir eingehalten. Die Spannungsversorgung haben wir soweit auch ausgeschlossen. Da wackelt auch nichts.
Wenn du bei so einer Umgebung nicht aufpasst, kannst du eigentlich alle
deine Messungen mit dem Scope vergessen... das stimmt schlicht nicht.
Schon klar. Nur wollte ich erstmal sehen wie der Motor überhaupt angesteuert wird.
In meiner Traumwelt hätte ich einen schönen Sinus gesehen.
Normal würde ich versuchen die PWM weniger steil zu kriegen, RC Snubber eventuell Filter.
Nur sehe ich das eher als Aufgabe des Treiber Herstellers
Ich will bei sowas bei mir in der Kammer immer jemanden dabei haben, der
tatsächlich mit der Programmierung der Maschine zu tun hat (damit man
auch mal Teile deaktivieren kann) und zumindest einen, der sich auch mit
der verbauten Elektronik wirklich auskennt. Ansonsten wird's haarig...
soweit ich informiert bin sieht das meine Konkurrenz hier in
Oberösterreich ähnlich..
In der Kammer sind immer 1-2 Mann dabei die sich auskennen und die Geräte bedienen können. Wenn nötig auch umprogrammieren und/oder umbauen.
Verrate uns doch mal, um welchen Motor und welches Treibermodul / Motorklemme es sich handelt. Hilfreich wären auch Bilder von der Verdrahtung im Schaltschrank bzw. Gehäuse.
Wenn du den (hoffentlich) sinusförmigen Motorstrom sehen willst, nimmst du am besten einen Stromsensor (LEM o.ä).
Wie gesagt, 10dB über Industrie kommen nicht von ungefähr.
HF stromzange steht oben schon wo.. für eine ganz einfache habe ich sogar eine Nachbauanleitung... Die habe ich auch in einem anderen thread verlinkt...
Bei 100MHz sind das eigentlich immer gleichttaktstörungen, die du in den Griff kriegen musst.
Die PWM muss da nicht mitspielen. Kabellängen, verlegearten sind da wesentlich wichtiger.
Wenn du schreibst, dass du vom Motor Treiber zur steckstelle ungeschirmt bist, kann da ganz leicht der strompfad dann vom Schirm, zum Stecker und dann übers gehäuse zum motorumrichter. Der Teil am Gehäuse und der am Kabel kompensieren sich nun nicht und du siehst ihn auf der Antenne. Zumindest ist das 1ne Möglichkeit... Die kann man dann auch mit einer H-feldsonde an der Gehäuseoberfläche nachweisen.
Zu 90% liegt das Problem am Aufbau und der Integration. Die 9.5% sind ungeeignet ausgewählte oder defekte Komponenten. Die 0,5% Rest sind dann Probleme beim Zulieferer... Sowas kommt auch bei europäischen Markenherstellern vor... Mein Erfahrung nach ist das aber schon sehr unwahrscheinlich.
Oder über die "klassischen" langen Strippen mit Krokoklemme? Wenn
letzteres, dann Messung mit kurzer Masse wiederholen.
Man kann auch die Krokoklemme direkt mit der Messspitze verbinden (z.B. als Schlaufe mit 2 Windungen) und mit dieser magnetischen Antenne (aka H-Feld Sonde) den Aufbau auf magnetische Störfelder abklopfen.
Wenn du schreibst, dass du vom Motor Treiber zur steckstelle ungeschirmt
bist, kann da ganz leicht der strompfad dann vom Schirm, zum Stecker und
dann übers gehäuse zum motorumrichter. Der Teil am Gehäuse und der am
Kabel kompensieren sich nun nicht und du siehst ihn auf der Antenne.
Zumindest ist das 1ne Möglichkeit... Die kann man dann auch mit einer
H-feldsonde an der Gehäuseoberfläche nachweisen.
Der Schirm ist Motorseitig aber mit keiner Phase verbunden. Daher kann es dort keinen Rückstrom geben.
Und auch ungeschirmt hat es nicht funktioniert.
Zu 90% liegt das Problem am Aufbau und der Integration. Die 9.5% sind
ungeeignet ausgewählte oder defekte Komponenten. Die 0,5% Rest sind
dann Probleme beim Zulieferer... Sowas kommt auch bei europäischen
Markenherstellern vor... Mein Erfahrung nach ist das aber schon sehr
unwahrscheinlich.
Auch hier gebe ich dir Recht. Und das Problem beim Aufbau ist durchaus möglich.
Im Moment würde ich die Bilder ges Gerätes ungern veröffentlichen. Könnte ich dir eine PM senden mit Email?
Man kann auch die Krokoklemme direkt mit der Messspitze verbinden (z.B.
als Schlaufe mit 2 Windungen) und mit dieser magnetischen Antenne (aka
H-Feld Sonde) den Aufbau auf magnetische Störfelder abklopfen.
Hast du ein Bild dazu?
Die 2 Windungen bleiben doch bestimmt nicht so einfach liegen?
Mit kabelbinder fixieren?
Zu 90% liegt das Problem am Aufbau und der Integration. Die 9.5% sind
ungeeignet ausgewählte oder defekte Komponenten. Die 0,5% Rest sind
dann Probleme beim Zulieferer... Sowas kommt auch bei europäischen
Markenherstellern vor... Mein Erfahrung nach ist das aber schon sehr
unwahrscheinlich.
Auch hier gebe ich dir Recht. Und das Problem beim Aufbau ist durchaus
möglich.
Im Moment würde ich die Bilder ges Gerätes ungern veröffentlichen.
Könnte ich dir eine PM senden mit Email?
Ich gebe hier schonmal gratis meinen Senf dazu - ein Gerät zu entstören ist aber eine Dienstung für die ich üblicherweise bezahlt werde. Also, sorry - öffentliche Tipps hier im Forum geb' ich schon... mehr aber nicht.
Ich gebe hier schonmal gratis meinen Senf dazu - ein Gerät zu entstören
ist aber eine Dienstung für die ich üblicherweise bezahlt werde. Also,
sorry - öffentliche Tipps hier im Forum geb' ich schon... mehr aber
nicht.
Richtig. Nur das ich an der Schaltung nicht ändern kann, bzw will weil
es ein zukauf Teil ist mit CE und angeblich bestanderner EMV Prüfung.
Ja. Die EMV Pruefung ist auch in einem anderen Kontext gemacht worden. Der Zusammenbau von geprueften Komponenten fuehrt auch nicht zwangslaeufig zu einem die Spezifikationen erfuellenden System. Da muss man noch einiges Verstehen und erfuellen.
Wie grad oben gezeigt, ist die Messung zentral. Was misst man wie.
Strom_500msDIV.JPG
(130 KB)
Strom-Spannung_1usDIV.JPG
(130 KB)
Strom-Spannung_100msDIV.JPG
(240 KB)
