Descrizione Dettagliata
Il Vantaggio del Cavo Singolo
Il collegamento tradizionale di un servomotore utilizza due cavi separati:
- Cavo di potenza: 4 anime (3P+PE), 1,5–35 mm², 0,6/1 kV — collega l'uscita di potenza dell'azionamento agli avvolgimenti statorici del motore. Tipicamente non schermato o con calza complessiva per la conformità EMC
- Cavo di feedback: cavo di segnale schermato a più coppie — collega l'encoder del motore all'interfaccia di feedback dell'azionamento. A doppia schermatura, bassa capacità
Il cavo servo composito integra entrambi in un unico cavo. Un solo vano della catena portacavi, due connettori (uno a ciascuna estremità — connettore combinato potenza+feedback), un solo cavo da gestire. Il risparmio di spazio nella catena portacavi è in genere del 25–35% rispetto a due cavi separati di specifica equivalente.
Diafonia Potenza-Feedback — La Sfida Progettuale
Mettere la potenza motore trifase (400–480 V, 10–40 A, commutazione PWM 4–16 kHz) e i segnali encoder a livello di millivolt (RS-422, ±2 V differenziale) nello stesso cavo crea lo scenario peggiore per la diafonia capacitiva. La soluzione è triplice:
1. Separazione Fisica degli Strati
Le anime di potenza sono cordate nello strato concentrico più interno. Uno strato separatore — in genere PU o barre di riempimento rinforzate in aramide — separa fisicamente lo strato delle anime di potenza dallo strato delle coppie di feedback. Questo aumenta la distanza tra la sorgente di rumore (anime di potenza) e la vittima (coppie di feedback), riducendo la capacità parassita tra di loro. Lo spessore dello strato di separazione è in genere di 1,0–2,0 mm.
2. Schermatura Individuale delle Coppie
Ogni coppia di feedback ha il proprio schermo in lamina di alluminio/poliestere con filo di drenaggio. Questa schermatura individuale costituisce il primo stadio di protezione — il rumore accoppiato capacitivamente dalle anime di potenza viene intercettato dalla lamina e scaricato a terra tramite il filo di drenaggio, invece di accoppiarsi nei conduttori di segnale.
3. Schermo a Calza Complessiva
La calza complessiva in rame stagnato fornisce il secondo stadio — intercetta qualsiasi rumore che penetra oltre gli schermi individuali delle coppie e fornisce un percorso a bassa impedenza verso terra per tutta la lunghezza del cavo. La calza funge inoltre da schermo EMC del cavo per i conduttori di potenza motore — contenendo il rumore di commutazione PWM irradiato dalle anime di potenza.
Selezione del Cavo in Base alla Potenza del Motore
La sezione delle anime di potenza del cavo composito deve corrispondere alla corrente nominale del servomotore:
| Potenza Motore (Tipica) | Corrente Continua | Sezione Anime di Potenza | Coppie di Feedback | Diametro Est. Cavo (Circa) |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–2 kW | 1,5–5 A | 4 × 1,5 mm² | 4 coppie (encoder incrementale) | 12–14 mm |
| 2–5 kW | 5–12 A | 4 × 2,5 mm² | 4 coppie (encoder incrementale) | 14–16 mm |
| 5–10 kW | 12–25 A | 4 × 4 mm² | 6 coppie (encoder assoluto) | 17–19 mm |
| 10–20 kW | 25–45 A | 4 × 6 mm² | 6 coppie (encoder assoluto) | 19–22 mm |
| 20–40 kW | 45–80 A | 4 × 10 mm² | 8 coppie (assoluto + resolver) | 23–26 mm |
| 40–70 kW | 80–130 A | 4 × 16 mm² | 8 coppie | 28–32 mm |
I motori più grandi (≥70 kW) utilizzano in genere cavi di potenza e feedback separati perché il diametro esterno del cavo composito diventa impraticabile per le catene portacavi e i connettori standard.
Produzione del Cavo Servo Composito Yichi
- Capacità potenza-feedback verificata: la capacità tra ciascuna anima di potenza e ciascuna coppia di feedback viene misurata sul primo articolo di ogni nuovo progetto — l'obiettivo di progetto è ≤10 pF/m per coppia potenza-feedback. Un accoppiamento eccessivo indica una separazione fisica insufficiente
- Calza complessiva testata come schermo EMC: la calza complessiva viene testata per l'efficacia di schermatura alla frequenza PWM del motore (4–16 kHz) e alle armoniche. La calza deve fornire un'attenuazione ≥40 dB a 30 MHz affinché il cavo possa fungere da schermo EMC del cavo di alimentazione del motore
- Terminazione con connettore combinato: i cavi compositi richiedono connettori combinati potenza+feedback (in genere Siemens Signal/Power hybrid, Bosch Rexroth hybrid o personalizzati — specifici del produttore). Offriamo cavi pre-terminati con connettori stampati secondo la specifica del cliente
- Test in catena portacavi con potenza applicata: il test di durata di flessione (10 000 000 cicli) viene eseguito con le anime di potenza energizzate alla corrente nominale — questo simula lo stress termico + meccanico dell'esercizio reale, non solo la flessione a freddo