Ako spravne tieniť (odrusit)

azamo · 1. 11. 2014, 4:55

Jedna konkrétní otázka .
Jak je to správně ?
Mám mezi měničem a vřetenem (číňan 2.2 kw) stíněny kabel .
Jak kostřit stínění ? Na obou koncích , nebo jen u měniče ?
Propojit zem měniče a rám ?
mám spojené zemnění a stínění jen u měniče a zdá se že to nedělá problémy , ale chtěl bych vědět jak je to správně .

Mex · 1. 11. 2014, 5:12

Vyhoví to i tak jak to máš. Ale když to stínění připojíš i na straně motoru, tak celé vedení (tj. celou "vysílací anténu") uzavřeš do Faradayovy klece, která se pak skládá z obalu měniče, stínění kabelu a pláště motoru.

Cjuz · 1. 11. 2014, 6:27

Není špatné spojit pohybující se části silnějším kabelem (vřeteno, osa Z, X, Y).
Ono lineární vedení není zrovna ideální vodivé spojení a namazané ložiska nebo matky taky. Při obrábění zvláště plastů může vznikat slušný el náboj (pokud nechladíte emulzí) a ten se sem tam může nahromadit a pak pink.
Většinou to neudělá nic, u LPT to už může přidat nějaký ten krok a při blbé náhodě se kousne PC.

Jinak s kabelem pár metrů se nic moc neděje, jakýkoliv stíněný kabel je plně dostatečný a často přesahuje požadavky systému.
Navíc 3f motor je mnohem lepší než komutátorové vřeteno.

Já jsem se snažil rušit PC s LPT kdy jsem jej smotal LPT kabel do klubíčka (3m) a v něm jsem pouštěl starou jiskřící vrtačku bez kondíků. Drivery s optočleny na vstupu ani PC na to vůbec nereagovali.
A nic uzeměné nebylo, jen tak na stole. Testoval jsem jak je systém problematický a zda jej risknu dát do jedné bedny. Mám to vše v jednom rozvaděči, základní deska je 10cm od kabelů a driverů a ani po několika hodinovém nepřetržitém provozu není poznat jestli to ztratilo krok (možná jeden jo, ale to nepoznám

).

Hades · 1. 11. 2014, 9:35

azamo píše:Jedna konkrétní otázka .
...
Jak kostřit stínění ? Na obou koncích , nebo jen u měniče ?
...

vždy jen na jedné straně, a jak píše Cjuz, pokud propojíš i osy, nic tím nezkazíš. A pak všechno do jednoho bodu.

Mex · 1. 11. 2014, 10:26

Ne, na obou.
Cílem je kompletně uzavřít Faradayovu klec. Pokud bys to dělal ideálně (třeba když to budeš dodávat do NASA), tak by to stínění mělo být propojeno přes kovovou průchodku, aby bylo zajištěno propojení stínění na celých 360 stupních kolem kabelu.

Po stínění se samozřejmě nesmí vyrovnávat žádné potenciály, tj. nesmí být použito i jako provozní zem. Ale to tady nehrozí.
Představ si to ne jako vedení, ale jako normální prostorový objekt. Třeba takovou tu demonstrační Faradayovu klec, kde tě zavřou do kovové klece a kolem práskají blesky. Kbybys tam byl zavřený, tak by sis určitě přál, aby i dekl té klece byl spojený se zbytkem klece, že jo.

jova · 2. 11. 2014, 7:57

Když jsem si hrál se zesilovači, tak jedním z problémů býval brum. Docházelo k němu většinou proto, že při větších výkonech vodiče vyzařují i poměrně silné magnetické pole, které následně v okolních vedeních indukuje napětí (brum). Stínění v takovýchto případech moc nepomáhá, řeší se to tak, že se vodiče co nejvíce zakroutí nebo propletou jako copánky a magnetická složka vyzařuje podél vodiče střídavě obě polarity a indukované napětí se pak vzájemně ruší. Třeba by to například, u výkonového napájení krokových motorů a souběžného vedení elektroniky také pomohlo.

el_fuego333 · 2. 11. 2014, 10:36

Áno, toto je veľmi správny postreh.

filla · 2. 11. 2014, 12:15

jova píše:Když jsem si hrál se zesilovači, tak jedním z problémů býval brum. Docházelo k němu většinou proto, že při větších výkonech vodiče vyzařují i poměrně silné magnetické pole, které následně v okolních vedeních indukuje napětí (brum). Stínění v takovýchto případech moc nepomáhá, řeší se to tak, že se vodiče co nejvíce zakroutí nebo propletou jako copánky a magnetická složka vyzařuje podél vodiče střídavě obě polarity a indukované napětí se pak vzájemně ruší. Třeba by to například, u výkonového napájení krokových motorů a souběžného vedení elektroniky také pomohlo.

rika se tomu skin efekt, pri vysich frekvencich je proud vytlacen k povrchu vodice, zakrouceni pomaha, typicky UTP kabel, lze velmi dobre pouzit i na privody ke krokovym motorum

jova · 2. 11. 2014, 12:39

filla píše:rika se tomu skin efekt, pri vysich frekvencich je proud vytlacen k povrchu vodice, zakrouceni pomaha, typicky UTP kabel, lze velmi dobre pouzit i na privody ke krokovym motorum

Skin efekt je něco jiného, tohle je otázka klasického magnetismu a indukování rušivého napětí díky němu.

Mex · 2. 11. 2014, 3:17

Myslím, že hodně našich představ o rušení a odrušování právě pochází z našich HiFi pokusu v mládí.

Brum brumí proto, že jsou to velmi nízké frekvence (typicky 50 Hz ze sítě). A čím nižší frekvence, tím hůř se dá potlačit nějakým stíněním. Ale zase na druhou stranu tím míň to vadí tomu rušenému obvodu (samozřejmě s vyjímkou netopýřích uší správných hifistů).

V dřívějším přispěvku v tomhle vlákně jsem psal, že v CNC většinou nepracujeme se žádnými milivoltovými signály, které by byly nějak extrémně náchylné na zarušení. Jistě existují i nasazení, kde je třeba s takovými signály pracovat, ale pak zase asi daný konstruktér s tím umí dělat (když už to dělá, že). Ale i tam bych určitě co nejdřív a co nejblíž ke zdroji signálu ten signál převedl na nějaké rozumné napětí či proudy, které už na zarušení zdaleka nebudou tak citlivé.

Problémem tedy není nějaké vyzařovaní na nízkých frekvencích (aby mě někdo nechytal za slovo - mluvím o běžných strojích, ne o nějakých magawattových indukčních pecích), ale vyzařování vyšších frekvencí. Pro napájení motorů se většinou používá nějaké napětí, tvořené pomocí PWM, tedy teoreticky obdélníkovými pulzy. Píšu teoreticky, protože samozřejmě v praxi indukčnost motoru a nakonec i neideálnost spínacích prvků ty obdélníky hodně zaoblí.
Ideální obdélníkový signál má teoreticky neomezené frekvenční spektrum. U reálného signálu to samořejmě není tak horké, ale i tak spektrum vysílaných frekvencí sahá dost vysoko. No a to je to, s čím je dobré počítat a případně se trochu chránit.

Jako u všeho rušení (eletromagnetického, ale třeba i u hluku) je vždy snažší a efektivnější omezit generování u zdroje, než se snažit chránit "přijímač".
Právě proto je dobré zavřít kabel od frekvenčního měniče k motoru do Faradayovy klece, a minimalizovat tak to, co z něho vyleze ven. Pro nízké frekvence by to jednoduché stínění nebylo nic moc, ale protože nám právě dělají problém vysoké frekvence (produkty spínání), tak tady to funguje fajn.

Mezi driverem krokáčů a motory se už přenášejí mnohem nižší výkony, takže taky emitované rušení už bude o hodně menší než třeba od několikakilowattového vřetene. Ale pokud se dá stíněný kabel i sem, tak se tomu určitě neublíží.

Jinak to stínění děláme hlavně kvůli ostatním, aby sousedům fungovala bedna, rádio atd. Naše vlastní hračky (tj. drivery CNC a další elektronika) nejsou na rušení nijak extra citlivé. Pracujeme (většinou) s digitálními signály na dost vysokých úrovních, takže tohle zarušit už není tak snadné. To není HiFi, kde se projeví průlet každého komára s baterkou na zádech.

Takže pokud někomu něco nefunguje a má podezření, že je to rušením, měl by se měl napřed zamyslet, jestli to nebude nějak trochu jinak. Jestli to nebude nějaká krpa v zapojení, která pak třeba ve výsledku skutečně může extrémně zvýšit citlivost na rušení (typicky např. neošetřené nezapojené vstupní signály).

el_fuego333 · 4. 11. 2014, 9:21

Tiez je dobre odstranit ine zdroje rusenia, ktore su nahraditelne. Napr wifi routre.

Mex · 4. 11. 2014, 9:28

Řekl bych, že WiFi router se svými 100mW výkonu byde pro CNC nebezpečný jen v případě, kdyby na něho z nějaké velké výšky spadl.

Nyní vážně: na běžném CNC není za normálních okolností žádná komponenta, který by byla nějak silně náchylná na rušení.
Větší problém je, abychom my to rušení nevyráběli jiným.

Cjuz · 4. 11. 2014, 10:20

Ono vysílaný výkon není rušení, pozor na to. I kdyby měl desítky watů pořád se drží ve svém pásmu a signál je hezky tam kam patří.
Rušení o kterém je tu řeč je vlastně produkce nejednoznačných pulzů, či harmonických produkovaných buď komutátorovými motory, nebo spínáním krokových motorů, případně frekvenčními měniči.

Pro CNC jsou většinou problematické indukční, kapacitní a galvanické vazby (místní záležitost, kabel od motoru vede ve svazku s LPT kabelem), pro souseda koukající na růžovku pak vazba elektromagnetická.

Mex · 4. 11. 2014, 10:41

Ano i ne.
Teoreticky vysílání není rušení, protože jede ve svém pásmu. Ale prakticky to tak úplně není, protože nepoužíváme teoretické ideální součástky a zapojení, ale používáme reálné, které nedokáží úplně potlačit příliš silné cizí signály.
Takže WiFi tomu určitě neublíží. Ale kdybych postavit svoje CNC vedle vysílací antény třeba vysílače Kojál nebo Cukrák, tak bych na něho moc nesázel.

Tomáš Svoboda · 5. 11. 2014, 2:57

Takový zvonící mobilní telefon vedle klávesnice a myši dokáže dělat také slušné věci. Nejlepší domácí jednoduchý test na odolnost je klasická pistolová páječka. Dává slušné pulsy při zapínání a vypínání

Dokonce mě na jednom strojku tuhlo USB díky levnému kabelu. Stačilo zapnout světla se zářivkama .