Részletes Leírás
Az egykábeles megoldás előnyei
A hagyományos szervomotor-csatlakoztatás két külön kábelt használ:
- Teljesítménykábel: 4 eres (3P+PE), 1,5–35 mm², 0,6/1 kV — a hajtás teljesítménykimenetét köti össze a motor állórész tekercselésével. Jellemzően árnyékolatlan vagy általános fonatárnyékolással az EMC-megfelelőség érdekében
- Visszacsatoló kábel: Többpáros, árnyékolt jelkábel — a motor enkoderét köti össze a hajtás visszacsatoló interfészével. Dupla árnyékolású, kis kapacitású
A kompozit szervokábel mindkettőt egyetlen kábelbe integrálja. Egy láncrekesz, két csatlakozó (mindkét végén egy-egy — kombinált teljesítmény+visszacsatoló csatlakozó), egyetlen kábel kezelhető kábelszerelvényként. A kábelhordozó láncban elért helymegtakarítás jellemzően 25–35% az azonos specifikációjú két külön kábelhez képest.
Teljesítmény–visszacsatolás áthallás — a tervezési kihívás
A háromfázisú motoros teljesítmény (400–480 V, 10–40 A, 4–16 kHz PWM kapcsolás) és a millivoltos szintű enkoderjelek (RS-422, ±2 V differenciális) egyetlen kábelbe helyezése a kapacitív áthallás legrosszabb esetét teremti meg. A megoldás három pilléren áll:
1. Fizikai rétegleválasztás
A teljesítményérök a legbelső koncentrikus rétegbe vannak sodrva. Egy elválasztó réteg — jellemzően PU vagy aramid erősítésű kitöltő rudak — fizikailag elválasztja a teljesítményér-réteget a visszacsatoló pár-rétegtől. Ez növeli a zajforrás (teljesítményérök) és a célellenállás (visszacsatoló párok) közötti távolságot, csökkentve a közöttük lévő parazita kapacitást. Az elválasztó réteg vastagsága jellemzően 1,0–2,0 mm.
2. Egyedi páronkénti árnyékolás
Minden visszacsatoló pár saját alumínium/poliészter fóliaernyővel és lefolyóvezetékkel rendelkezik. Ez az egyedi árnyékolás adja a védelem első fokozatát — a teljesítményerökből kapacitívan csatolt zajt a fólia felfogja, és a lefolyóvezetéken keresztül a földre vezeti, ahelyett hogy a jelvezetőkbe csatolódna.
3. Általános fonatárnyékolás
Az általános ónozott rézfonat adja a második fokozatot — felfogja az egyedi páronkénti ernyőket átütő zajt, és a teljes kábelhosszon alacsony impedanciájú földelési utat biztosít. A fonat egyúttal a motoros teljesítményvezetők EMC-ernyőjeként is szolgál — visszatartja a teljesítményerökből kisugárzott PWM kapcsolási zajt.
Kábelválasztás motoros teljesítmény szerint
A kompozit kábel teljesítményér-keresztmetszetének igazodnia kell a szervomotor névleges áramához:
| Motoros teljesítmény (tipikus) | Folyamatos áram | Teljesítményér-keresztmetszet | Visszacsatoló párok | Hozzávetőleges kábelátmérő |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–2 kW | 1,5–5 A | 4 × 1,5 mm² | 4 pár (inkrementális enkoder) | 12–14 mm |
| 2–5 kW | 5–12 A | 4 × 2,5 mm² | 4 pár (inkrementális enkoder) | 14–16 mm |
| 5–10 kW | 12–25 A | 4 × 4 mm² | 6 pár (abszolút enkoder) | 17–19 mm |
| 10–20 kW | 25–45 A | 4 × 6 mm² | 6 pár (abszolút enkoder) | 19–22 mm |
| 20–40 kW | 45–80 A | 4 × 10 mm² | 8 pár (abszolút + resolver) | 23–26 mm |
| 40–70 kW | 80–130 A | 4 × 16 mm² | 8 pár | 28–32 mm |
A nagyobb motorok (≥70 kW) jellemzően külön teljesítmény- és visszacsatoló kábelt használnak, mert a kompozit kábel átmérője a szabványos kábelhordozó láncokhoz és csatlakozókhoz kezelhetetlenné válna.
Yichi kompozit szervokábel-gyártás
- Teljesítmény–visszacsatolás kapacitás ellenőrzése: Minden új konstrukció első gyártási darabján mérik az egyes teljesítményerök és visszacsatoló párok közötti kapacitást — a tervezési célérték ≤10 pF/m teljesítmény-visszacsatoló páronként. A túlzott csatolás nem elegendő fizikai elválasztásra utal
- Az általános fonat EMC-ernyőként tesztelve: Az általános fonatot a motor PWM frekvenciáján (4–16 kHz) és felharmonikusain vizsgálják árnyékolási hatékonyságra. A fonatnak ≥40 dB csillapítást kell biztosítania 30 MHz-en ahhoz, hogy a kábel a motoros teljesítménykábel EMC-ernyőjeként szolgálhasson
- Kombinált csatlakozólezárás: A kompozit kábelek kombinált teljesítmény+visszacsatoló csatlakozót igényelnek (jellemzően Siemens Signal/Power hibrid, Bosch Rexroth hibrid vagy egyedi — gyártóspecifikus). Előre lezárt, öntött csatlakozós kábeleket kínálunk vevői specifikáció szerint
- Kábelhordozó lánc teszt terhelt üzemben: A hajlítási élettartam-tesztet (10 000 000 ciklus) a teljesítményerök névleges árammal történő terhelése mellett végzik — ez a valós üzem termikus és mechanikai igénybevételét szimulálja, nem csupán a hideghajlítást