Kabels isoleren

Gewoon even offtopic praten over van alles en nog wat.

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Kabels isoleren

Bericht door Kars-cnc »

Ik heb weinig ervaring met CNC machines en hun storingen maar wel heel veel ervaring met stoorsignalen & EMC in elektronica in het algemeen. Ik ben daarom maar zo brutaal om mijn ideeën hier neer te leggen in de hoop dat het iemand verder kan helpen.

Eenzijdig aarden houdt alleen de elektrostatische velden tegen. Magnetische velden zullen hun stoorsignalen met slechts weinig demping binnenin de afgeschermde kabels induceren. Soms is de storing hoofdzakelijk elektrostatisch en kan eenzijdig aarden een goede oplossing zijn. Echter in veel gevallen is het een combinatie en is tweezijdig aarden noodzakelijk.

Tweezijdig aarden geeft meestal aardlussen. Nu wordt over aardlussen vaak nogal paniekerig gedaan maar ze zijn alleen een probleem als de impedantie van de lussen (te) hoog is (AC gezien). Alleen dan kunnen de stromen in de aardlussen een spanning opbouwen die vervolgens weer een storing naar de datalijnen kan geven.

Mijn ervaring is dat het vaak het beste is alles stevig aan beide kanten te aarden. Een sterpunt topologie, hoewel theoretisch heel leuk bedacht, is daarbij gewoon onmogelijk. Wel is het nuttig de aardverbindingen tussen bv de VFD en de motor zoveel mogelijk bij elkaar te houden en zo min mogelijk met de besturingskabels te verbinden. De besturingskabels onderling mogen vaak wel elkaars aarde delen. Hoe meer aardverbindingen parallel hoe lager de impedantie. Het is vooral belangrijk laag-ohmige afschermingen gebruiken zodat de stromen in de aardlussen geen spanning van betekenis kunnen opbouwen.

Laagohmig betekend hier voor frequenties tot een paar honderd kilohertz (de hoogste harmonischen van een VFD en niet te vergeten de schakelfrequentie van zware voedingen). Voor deze frequenties is een groen/gele 2.5 kwadraat niet erg effectief. Plat vlechtwerk is vaak het beste, aluminium folie/tape kan ook maar niet wikkelen want dan wordt het een spoel, in de lengte mee laten lopen.

Het is beslist aan te raden een aantal "strategische" aardpunten met een losse, gevlochten platte Litze te verbinden. De ouderwetse massa litze van een auto accu is daar ideaal voor maar ik weet niet of die nog zo te koop is. De stoorstromen zullen dan in deze litzes gaan lopen en de datakabels minder beïnvloeden. Denk bv aan het frame van de CNC machine naar de stepper-drivers en voedingen in de schakelkast. En ook van de schakelkast naar de computer. Voor de verbinding van de VFD naar de motor is een goede kwaliteit afgeschermde kabel voldoende. Zorg wel voor een goede en vooral korte verbinding van de afscherming naar het motorhuis en ook aan de andere kant naar de VFD massa.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11017
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Kabels isoleren

Bericht door DaBit »

spinningwheels schreef: 25 apr 2018 17:36 Maar goed, alles weer los, alle kabels aan het inpakken met alu tape ( moet ik doe tape ook aan aarde hangen? )
En de stroom kabels zo ver mogelijk van de stuurkabels weg halen.
Als het past kun je voor de probeer beter een stalen buis pakken waar je die kabel van VFD naar motor doorheen jast. Die stalen buis dan aan de VFD-kant volgens de regels der kunst aan de aarde knopen, dus niet met een enkel ielig draadje, maar met een klem rondom en een brede, dikke litze in plaats van gewoon draad (stukje mantel van een afgeschermde kabel doet de truuk wel, of een aansluitkabeltje van een motoraccu ofzo. ).
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Kabels isoleren

Bericht door Kjelt »

Kars-cnc schreef: 25 apr 2018 17:39 Laagohmig betekend hier voor frequenties tot een paar honderd kilohertz (de hoogste harmonischen van een VFD en niet te vergeten de schakelfrequentie van zware voedingen). Voor deze frequenties is een groen/gele 2.5 kwadraat niet erg effectief. Plat vlechtwerk is vaak het beste, aluminium folie/tape kan ook maar niet wikkelen want dan wordt het een spoel, in de lengte mee laten lopen.
Het is beslist aan te raden een aantal "strategische" aardpunten met een losse, gevlochten platte Litze te verbinden. De ouderwetse massa litze van een auto accu is daar ideaal voor maar ik weet niet of die nog zo te koop is. De stoorstromen zullen dan in deze litzes gaan lopen en de datakabels minder beïnvloeden. Denk bv aan het frame van de CNC machine naar de stepper-drivers en voedingen in de schakelkast. En ook van de schakelkast naar de computer. Voor de verbinding van de VFD naar de motor is een goede kwaliteit afgeschermde kabel voldoende. Zorg wel voor een goede en vooral korte verbinding van de afscherming naar het motorhuis en ook aan de andere kant naar de VFD massa.
Litze is nog steeds te koop, wordt nu ook geisoleerd verkocht maar is wel erg kostbaar geworden, denk aan 30 tot 60 euro per meter afhankelijk van de doorsnee.
Het is alleen tegenwoordig vertind en ik vraag me serieus af of dat de EMC werking niet beinvloed, zo ver als ik me nog van 20 jaar terug mijn EMC cursus kan herinneren was litze effectief als het honderden losse tov elkaar geisoleerde draadjes waren, als het zoals ik nu lees compleet vertind koper is dan lijkt me dat niet meer wat je zoekt ?

Vraagje:
Neem een metalen Rittal besturingskast, de aarde is via 2,5mm^2 standaard netkabel op het koperen aardpunt van de kastbehuizing aangesloten.
De motoren connectoren zijn van metaal en die wil ik als afscherming laten dienen en met metalen schroeven laagohmig aan de kast schroeven.
Is het volgens jou nog nuttig om
1) extra Litze van het aardpunt naar de metalen connectoren te leggen (metalen kast zou toch wel laagohmig genoeg zijn?)
2) het aardpunt extra te voorzien van litze naar de wcd ? Echter de wcd is ook voorzien van 2,5mm^2 via 10 meter naar de groepenkast en daarna nog eens 20 meter 6mm^2 naar de meterkast. Dus wat is het toegevoegde effect ?
benkr
Donateur
Berichten: 7730
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg

Re: Kabels isoleren

Bericht door benkr »

Ik heb mijn Huang VFD, zonder netfilter, gewoon in de kast bij de stepperdrivers, de PC en de Pokeys57CNC alsmede het LCD beeldscherm en een dedicated toetsenbord zitten en ik heb nergens last van. Het toetsenbord zit zo ongeveer tegen de VFD aan als de kast dicht is, het toesenbord is een matrix schakeling die is bedraad met allemaal losse draadjes die ook allemaal zonder afscherming in de buurt van die VFD lopen en ik heb voor zo ver ik weet geen problemen. Waarschijnlijk geluk, maar je moet er ook niet al te spastisch over doen, Gebruik een goed aardvlak waar alles op zit en gebruik vooral voor de motorkabel een afgeschermde kabel, gebruik als het effe kan een netfilter om de VFD te voeden, maar een netfilter en aardlekschakelaars gaan niet goed samen, daarom heb ik dus geen netfilter.
FSSF
Berichten: 880
Lid geworden op: 07 jun 2011 22:20
Locatie: Den haag

Re: Kabels isoleren

Bericht door FSSF »

De Huang VFD van mij heeft een aardaansluitpunt op de schroefrail zitten maar ook een aardpunt op de plastic behuizing, dat laatste is volgens mij weinig zinvol omdat er geen verbinding is met metaal of iets anders, puur het kunststof.
Overigens heb ik aanzienlijk minder storingen nadat ik de motorkabel aan twee zijden heb geaard. De storingen komen nog steeds af en toe maar dat het aan de vfd ligt ben ik wel van overtuigd.
John Sellis
Donateur
Berichten: 499
Lid geworden op: 10 mar 2014 13:09
Locatie: genemuiden

Re: Kabels isoleren

Bericht door John Sellis »

Bij mij was de oplossing de centrale aardpunt aan de min van mijn voeding te doen. Werkt al zeker meer dan 500uur probleemloos!
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Kabels isoleren

Bericht door Kars-cnc »

Kjelt schreef: 25 apr 2018 22:29
Litze is nog steeds te koop, wordt nu ook geisoleerd verkocht maar is wel erg kostbaar geworden, denk aan 30 tot 60 euro per meter afhankelijk van de doorsnee.
Het is alleen tegenwoordig vertind en ik vraag me serieus af of dat de EMC werking niet beinvloed, zo ver als ik me nog van 20 jaar terug mijn EMC cursus kan herinneren was litze effectief als het honderden losse tov elkaar geisoleerde draadjes waren, als het zoals ik nu lees compleet vertind koper is dan lijkt me dat niet meer wat je zoekt ?

Vraagje:
Neem een metalen Rittal besturingskast, de aarde is via 2,5mm^2 standaard netkabel op het koperen aardpunt van de kastbehuizing aangesloten.
De motoren connectoren zijn van metaal en die wil ik als afscherming laten dienen en met metalen schroeven laagohmig aan de kast schroeven.
Is het volgens jou nog nuttig om
1) extra Litze van het aardpunt naar de metalen connectoren te leggen (metalen kast zou toch wel laagohmig genoeg zijn?)
2) het aardpunt extra te voorzien van litze naar de wcd ? Echter de wcd is ook voorzien van 2,5mm^2 via 10 meter naar de groepenkast en daarna nog eens 20 meter 6mm^2 naar de meterkast. Dus wat is het toegevoegde effect ?
De beste litze is inderdaad met veel onderling geïsoleerde draadje, maar die bedoelde ik eigenlijk niet. Zo drastisch hoeft het ook weer niet aangepakt te worden :P
Het gaat er om dat een platte geleider beter is dan een ronde, dat mag ook een massieve strip zijn maar litze is veel gemakkelijker te verwerken. Plat is effectiever dan rond om twee redenen; door het skin-effect gaan hogere frequenties alleen nog door een dunne buitenschil van de geleider. Een dikke kern is dus weggegooid materiaal. Eenzelfde effect doet zich voor t.a.v. de zelfinductie, door de platte vorm krijgt het magnetisch veld (H-veld) een langere weglengte waardoor de zelfinductie afneemt. Een metalen buis is ook wel prima, dan kun je er nog kabels doorheen doen (niet de moter en besturingskabels samen in een buis).

Als je een stevige metalen kast hebt is m.i. het gebruik van litze binnen de kast niet zinvol. De kast is een prima aarde en erg laagohmig voor stoorsignalen (immers, platter wordt het niet :lol: ) Het kan nog nuttig zijn om de deur/deksel met een litze aan de kast te verbinden, maar alleen als die deksel door verf etc. slecht contact maakt. En dan ook alleen als er connectoren o.i.d. via de deksel binnenkomen. Het "kooi van Faraday" effect doet niet zoveel op de frequenties waar wij naar kijken. Als je de deur aard; contact op meerdere hoeken is het beste.

Ik zou wel de metalen kast via litze, platte strip, holle buis of wat dan ook verbinden met het frame van de machine. Hier zitten tenslotte de motor, de steppers, glaslinialen, home sensors en wat nog meer allemaal aan vast met hun massa. Mocht de kast tegen de machine geschroefd zitten is dat natuurlijk ideaal.

De 230V aanvoerkabel hoef/kun je niet veel mee doen. Deze maakt geen deel uit van de onderlinge verbindingen in de machine en is daardoor normaal gesproken geen probleem.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Kabels isoleren

Bericht door Kjelt »

Bedankt voor de reactie , maakt weer veel duidelijk.
Nadeel van de machine is dat hij volledig uit aluminium is gebouwd dat een natuurlijke isolatie laag maakt icm lucht, maar ik kan vast wel een aardpunt door het frame heen schroeven, kan het nameten en het zal in de praktijk wel loslopen als ik de praktijkreacties hier lees.
benkr
Donateur
Berichten: 7730
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg

Re: Kabels isoleren

Bericht door benkr »

Gewoon aan elkaar gebout aluminium maakt echt wel goed contact, geanodiseerd aluminium (extrusie profielen zijn dat meestal) is een ander verhaal, dat maakt er een pure isolator van en als je dat aan elkaar bout dan is het fifty-fifty of het ook elektrisch met elkaar verbonden is of niet.
En de opmerking van een aarddraad tussen de deur van de kast en de rest van de kast --> alle aanraakbare metalen delen moeten geaard zijn dus die draad moet er gewoon altijd zitten net als op tal van andere plaatsen dat ook moet.
Dit heeft echt alles met veiligheid te maken en dat is echt super belangrijk.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Kabels isoleren

Bericht door Kjelt »

Nou bij Rittal doen ze dat via de metalen scharnieren met dikke pen ertussen.
Net even gemeten met de Keithley, tussen deurslot en aardpunt aan de kast zit 0,04 ohm en daar moet de weerstand van mijn probes van 0,005 ohm nog vanaf :lol:
benkr
Donateur
Berichten: 7730
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg

Re: Kabels isoleren

Bericht door benkr »

Bij Rittal zit zowel op de deur als in de kast een M6 draadstift, in de zak met toebehoren zitten aarddraden en moeren om alle mogelijk losse delen via een stevige draad met elkaar te verbinden, in de montage instructie staat ook heel nadrukkelijk dat je dat moet doen voor de veiligheid. Laat je zo'n systeem NEN3140 Keuren dan wordt het ook geheid afgekeurd als dit niet is gebeurd. Niemand garandeert dat die scharnieren blijven geleiden in de loop van de tijd.
Ik heb toevallig momenteel een flink project lopen waar een stuk of 50 Rittal kasten moeten worden voorzien van inhoud, die draden zijn daar beslist deel van.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Kabels isoleren

Bericht door Kjelt »

Ok is wel beter ja. Ik had eigenlijk op de deur ook wel ergens een schoonmetalen stuk of koperen schroef verwacht, nog niet gezien. Wel metalen strip met gaten om kabels langs te leggen.
benkr
Donateur
Berichten: 7730
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg

Re: Kabels isoleren

Bericht door benkr »

Op diverse plaatsen zit een draadeind op het metaal gepuntlast, dat is afgedekt met een plastic dopje om het draadeind vrij van verf te houden bij het spuiten, daaronder vind je een blank roodkleurig draadeind, ook op de deur ergens in een hoek.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Kabels isoleren

Bericht door Kjelt »

Helaas niet bij mijn twee nieuwe kasten eentje in de hoek vd kast thats it en de vier bevestigingen voor de grondplaat.
Plaats reactie