Podrobný Popis
Proč signálové kabely potřebují vlastní produkt pro závěsné systémy
Kabel závěsného systému vedoucí třífázové napájení motoru toleruje určité množství elektrického šumu. Motor se nestará, pokud se na fázovém vodiči objeví indukované napětí 50 mV — je neviditelné proti provoznímu napětí 400 V. Ale signál tenzometrického snímače je 0–20 mV v plném rozsahu. Teplotní senzor PT100 mění odpor o 0,385 Ω na stupeň Celsia. Diferenční signál RS-485 pracuje při minimálně ±1,5 V. Tyto signály nemohou tolerovat šum ze sousedních napájecích vodičů.
Signálový kabel závěsného systému to řeší třemi konstrukčními prvky, které univerzální kabel závěsného systému nemá:
1. Konstrukce kroucené dvojlinky
Každý signálový obvod tvoří dva vodiče stočené dohromady s definovanou délkou zákrutu (obvykle 30–50 mm na zákrut). Když na kroucenou dvojlinku působí vnější magnetické pole — ze sousedního napájecího vodiče vedoucího 50 A při 50 Hz — je indukované napětí v obou vodičích stejné, protože zaujímají průměrně stejnou polohu v magnetickém poli. Diferenční přijímač na konci páru vidí pouze rozdíl mezi oběma vodiči — indukované soufázové napětí je zrušeno. To je důvod, proč jsou kroucené dvojlinky základem veškerého průmyslového přenosu signálu: analogové smyčky 4–20 mA, RS-485, CAN sběrnice, enkodérové signály a termočlánkové obvody.
2. Stínění jednotlivého páru
Kroucená dvojlinka sama ruší magneticky indukovaný soufázový šum. Ale neruší kapacitně vázaný šum — vysokofrekvenční rušení ze spínání frekvenčního měniče (nosná frekvence 2–16 kHz, s harmonickými do rozsahu MHz) se váže přes parazitní kapacitu mezi napájecím a signálovým vodičem. Fólie hliník/polyester obalená kolem každého jednotlivého páru vytváří Faradayovu klec — kapacitně vázaný šumový proud teče ve fólii do země přes odvodňovací vodič, ne v signálovém vodiči.
3. Izolace PE/PP (ne PVC)
PVC má dielektrickou konstantu přibližně 4–6. PE a PP mají dielektrickou konstantu 2,3–2,4. Nižší dielektrická konstanta znamená nižší kapacitu na metr kabelu, což znamená menší útlum signálu na dlouhých závěsných trasách. Pro 100metrové vedení RS-485 při 1 MHz je rozdíl mezi PVC izolací (120 pF/m) a PE izolací (50 pF/m) rozdílem mezi čistým signálem a silně utlumeným signálem.
Typy signálů a požadavky na páry
| Typ signálu | Úroveň napětí / proudu | Konfigurace párů | Požadavek na stínění | Typická délka vedení |
|---|---|---|---|---|
| Koncový spínač (suchý kontakt) | 24 V DC / 10–100 mA | 1 pár na spínač | Dostačuje fóliové stínění | 10–50 m |
| Analog 4–20 mA (tenzometrický, tlakový) | 4–20 mA DC | 1 pár | Jednotlivá fólie + celkové opletení | 20–100 m |
| PT100 RTD (3vodičové) | mV úroveň | 1 pár + 1 samostatná žíla | Jednotlivá fólie + celkové opletení | 10–50 m |
| Inkrementální enkodér (A/B/Z) | 5–24 V DC, až 500 kHz | 3–4 páry | Jednotlivá fólie na pár + celkové opletení | 10–30 m |
| RS-485 / Modbus RTU | ±1,5 V diferenční | 1 pár + signálová zem | Jednotlivá fólie + celkové opletení | Až 1 200 m při 100 kbps |
| CAN sběrnice | ±1,5 V diferenční | 1 pár (charakteristická impedance 120 Ω) | Jednotlivá fólie + celkové opletení | 40 m při 1 Mbps |
| Frekvenční měnič 0–10 V rychlostní reference | 0–10 V DC | 1 pár | Jednotlivá fólie + celkové opletení | 10–30 m |
Pro enkodérové signály vedené vedle motorových kabelů s frekvenčním měničem ve stejné závěsné smyčce je celkové opletení z pocínované mědi nezbytné — poskytuje nízkoodporové uzemnění pro vysokofrekvenční spínací šum frekvenčního měniče, který samotné fóliové stínění nedokáže účinně zvládnout.
Signálový kabel závěsného systému Yichi — kvalita stínění
- Ověřené pokrytí fólie: Každá výrobní šarže se vzorkuje a fóliové obalení se kontroluje pod zvětšením — kritériem přijetí je 100% pokrytí s minimálním 25% přesahem. Mezery v pokrytí fólie vytvářejí únikové cesty pro kapacitně vázaný šum
- Měřené pokrytí opletení: Pokrytí opletení z pocínované mědi se opticky měří na výrobních vzorcích — ≥85 % je kritériem přijetí. Úhel opletení se řídí na 30–45° od osy kabelu pro optimální poměr pokrytí k ohebnosti
- Testovaná spojitost odvodňovacího vodiče: Odvodňovací vodič v každém jednotlivě stíněném páru se testuje na spojitost během výroby — přerušený odvodňovací vodič činí fóliové stínění elektricky plovoucí a neúčinné
- Kapacita měřená na každém páru: Kapacita (žíla-žíla a žíla-stínění) se měří při 800 Hz na každém výrobním metru — hodnoty překračující specifikaci vedou k vyřazení. To je nejdůležitější elektrická zkouška signálového kabelu