EMC - Praktische Handleiding

92
Aandrijfcomponenten \ Motion Control \ Systemen \ Service & Reparatie EMC in de aandrijftechniek Uitgave 08/2002 Aandrijftechniek in de praktijk 10530479 / NL

Transcript of EMC - Praktische Handleiding

Page 1: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijfcomponenten \ Motion Control \ Systemen \ Service & Reparatie

EMC in de aandrijftechniek Uitgave08/2002

Aandrijftechniek in de praktijk10530479 / NL

Page 2: EMC - Praktische Handleiding
Page 3: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 3

Inhoudsopgave

1 Inleiding ............................................................................................................ 4

2 Stoormechanismen.......................................................................................... 52.1 Gedrag van een leiding bij hogere frequenties ......................................... 72.2 Oorzaken van hoogfrequente storingen.................................................. 112.3 Storingsbronnen en hun gevolgen .......................................................... 122.4 Koppelmogelijkheden.............................................................................. 272.5 Stoormechanismen bij frequentieregelaars ............................................ 38

3 EMC-ontwerp ................................................................................................... 453.1 Invloed van de locatie van de installatie ................................................. 463.2 Netkwaliteit.............................................................................................. 483.3 Projectering van het besturingspaneel.................................................... 493.4 Componentenselectie ............................................................................. 52

4 EMC-maatregelen............................................................................................ 534.1 Aarding.................................................................................................... 534.2 Bekabeling .............................................................................................. 574.3 Voeding................................................................................................... 654.4 Signaaloverdracht ................................................................................... 664.5 Opbouw van het besturingspaneel ......................................................... 674.6 Toepassing van filters ............................................................................. 694.7 Toepassing van ontstoringscomponenten bij frequentieregelaars.......... 73

5 Normen en wetten ........................................................................................... 825.1 Belangrijke begrippen ............................................................................. 835.2 Indeling naar toepassingsgebieden ........................................................ 845.3 Overzicht van normen en wetten ............................................................ 87

6 EMC-begrippen................................................................................................ 89

7 Index................................................................................................................. 91

Page 4: EMC - Praktische Handleiding

1

4 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Inleiding

1 Inleiding

In januari 1996 werd binnen de Europese Unie de richtlijn voor elektromagnetische com-patibiliteit (EMC-richtlijn 89/336/EG) van kracht. Deze richtlijn heeft onder leveranciers,installateurs en gebruikers voor enige verwarring gezorgd.SEW biedt met deze uitgave uit de reeks 'Aandrijftechniek in de praktijk' aanvullende in-formatie op het thema 'EMC in de aandrijftechniek'.

De thema’s waar het zwaartepunt op ligt zijn:• stoormechanismen – hoe EMC-problemen ontstaan;• EMC-ontwerp – waar bij het projecteren al rekening mee moet worden gehouden;• EMC in de praktijk – uitvoering en werking van EMC-maatregelen.Bovendien geven wij nog een overzicht van relevante richtlijnen en normen.

Deze uitgave richt zich nauw op praktische feiten en ervaringen, om welke reden afge-zien werd van de wetenschappelijke nauwkeurigheid, wanneer een exacte uitvoering deinstallatie onnodig gecompliceerd gemaakt zou hebben. De gegevens betreffen alge-mene richtlijnen. Vanwege de vele installatiemogelijkheden kunnen echter voor het in-dividuele geval geen absolute richtwaarden worden opgegeven.Raadpleeg voor een exacte projectering van SEW-producten de gegevens in de desbe-treffende catalogi.

Page 5: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 5

2Stoormechanismen

2 Stoormechanismen

De elektromagnetische compatibiliteit wordt in de aandrijftechniek steeds belangrijker.Onder invloed van de technische vooruitgang worden steeds meer elektrische en elek-tronische componenten in een steeds kleinere ruimte geconcentreerd. Gelijktijdig ne-men de modulatiefrequenties van informatieverwerkende apparatuur en van de aandrijf-elektronica toe. Het gevaar van onderlinge beïnvloeding en de hiermee verbonden on-betrouwbare werking wordt daardoor steeds groter.Afbeelding 1 geeft een voorbeeld van de beïnvloeding van een meetleiding.

Voor het ontstaan van een storing moet er in principe aan drie voorwaarden zijn vol-daan:– er moet een storingsbron zijn;– er moet een storingsgevoelig object zijn;– er moet een koppelingsmogelijkheid tussen beide zijn.Ook als er aan de bovengenoemde voorwaarden is voldaan, is er sprake van een sto-ring, als de beïnvloeding de toelaatbare waarde overschrijdt.

00279AXXAfbeelding 1: storing door straling [1] via een niveaumeter [2], kabel [3], verwerking [4]

Page 6: EMC - Praktische Handleiding

2

6 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Het doel van dit hoofdstuk is om de verschillende storingsbronnen en de koppeling vande stoorsignalen te verklaren. Er wordt uitgelegd van welke invloeden het storingsni-veau afhangt. Bovendien worden voorbeelden van de verschillende storingsbronnengenoemd. Vooraf worden de samenhang en begrippen verklaard om de toegankelijk-heid tot dit hoofdstuk te vergemakkelijken.De 'Elektromagnetische beïnvloeding' heeft hoofdzakelijk pas bij hogere frequenties ge-volgen. Dit betekent dat een doelmatige werking van een installatie pas dan kan wordenbereikt als de installatie naast de bedrijfstechnisch eisen ook aan de hoogfrequenteisenvoldoet (bijv. aarding, afscherming, filtering).Voorwaarden voor een storingsvrije werking van een installatie zijn:• een aangepaste minimum-storingsimmuniteit van de toegepaste componenten;• een beperkte storingsemissie van de toegepaste componenten. De wijze van monteren en installeren is van wezenlijk belang bij de EMC.Het eenvoudigst kan EMC gerealiseerd worden als er reeds bij het ontwerp rekeningmee wordt gehouden. Maatregelen achteraf zijn in het algemeen bijzonder ingrijpend.Zij zijn vaak door de benodigde ruimte duurder dan gemiddeld en brengen extra monta-ge- en stilstandskosten met zich mee. Dit geldt ook voor de modernisering en het onderhoud van bestaande installaties. Alleenals er in de ontwerpfase rekening mee wordt gehouden, is een prijsgunstige EMC mo-gelijk.

De keuze en installatie van de componenten moeten voor een storingsvrije werking eenvoldoende signaal-ruisverhouding waarborgen.

00280BXXAfbeelding 2: amplitude A over de frequentie F met storingsemissie [1], signaal-ruisverhouding [2]

en storingsimmuniteit [3]

Page 7: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 7

2Stoormechanismen

2.1 Gedrag van een leiding bij hogere frequentiesOm de optredende storingen te begrijpen is het van belang het gedrag van enkele com-ponenten te onderzoeken. Deze componenten kunnen in het laagfrequent- en hoogfre-quentbereik verschillend reageren.

Wezenlijke verschillen in het LF- en HF-bereik worden aan de hand van het frequentie-gedrag van de leiding weergegeven. De frequentieafhankelijke weerstand, de zoge-naamde impedantie van de leiding, wordt in aanmerking genomen.

LF-bereik = gelijkspanning en netwisselspanning.HF-bereik = frequentiebereik vanaf 1 MHz, de grens ligt niet exact vast en kan, af-

hankelijk van de afmetingen, al aanzienlijk lager beginnen.

00281AXXAfbeelding 3: impedantie Z van een koperen geleider van 1m lengte in relatie met de frequentie f

Page 8: EMC - Praktische Handleiding

2

8 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Het gedrag van de leiding wordt bepaald door de volgende onderwerpen:

Waardoor is het gedrag van de leiding te verklaren? Afbeelding 4 laat een stroomvoe-rende geleider zien.

Rondom de geleider wordt een magnetisch veld B opgebouwd dat een verandering vande stroom I tegenwerkt; de geleider gedraagt zich als een inductiviteit LS. De inductiviteitvan een rechte, langgerekte geleider ligt ongeveer bij 1 µH / m (lengte I >> diameter D).

LF-bereik – de doorsnede van de leiding is bepalend voor de impedantie;– de impedantie van de leiding is alleen thermisch gezien belangrijk

(stroombelasting).HF-bereik – de lengte van de leiding is bepalend;

– de doorsnede van de leiding heeft nagenoeg geen invloed op deimpedantie;

– de impedantie van de leiding is van wezenlijk belang voor het be-drijfsgedrag.

00282AXXAfbeelding 4: stroomvoerende geleider

I = stroomB = magnetisch veldLS = strooi-inductiviteitX = geleiderY = isolatie

Page 9: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 9

2Stoormechanismen

Afbeelding 5 laat twee geleiders met verschillende spanning zien. Tussen de geleidersonderling en tussen elke geleider en aarde vormt zich een elektrisch veld; de geleiderswerken als de platen van een condensator.De capaciteit van een dergelijke ongewenste condensator noemt men parasitaire ca-paciteit C P.

00283AXXAfbeelding 5: twee geleiders onder spanning

0284AXXAfbeelding 6: impedantie Z van een condensator en een spoel in relatie met de frequentie f

Page 10: EMC - Praktische Handleiding

2

10 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Het frequentieafhankelijke gedrag van een leiding ziet u in de volgende afbeeldingen.

In het LF-bereik is de axiale impedantie van een langgerekte geleider zeer klein, de ra-diale impedantie (isolatieweerstand) daarentegen zeer groot.In het HF-bereik wordt de radiale impedantie (isolatieweerstand) door de parasitaire ca-paciteit overbrugd. Met toenemende frequentie wordt de koppeling van een storing overde kabelisolatie altijd eenvoudiger, als dit niet door passende maatregelen wordt voor-komen. De axiale impedantie neemt met stijgende frequentie toe. Daarom worden bijhogere frequenties door geringe stromen relatief hoge spanningsverliezen veroorzaakt.

05547AXXAfbeelding 7: vervangingsschema van een ge-

leider

RS = serieweerstandRI = isolatieweerstandLS = strooi-inductiviteitCP = parasitaire capaciteit

Gedrag van een leiding

in het LF-bereik in het HF-bereik

ZL = axiale impedantieZQ = radiale impedantie

ZL = axiale impedantieZQ = radiale impedantie

Page 11: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 11

2Stoormechanismen

2.2 Oorzaken van hoogfrequente storingenHoe komen hoogfrequente storingen in een installatie, die eigenlijk alleen werkt met ge-lijkspanning of netwisselspanning? Afbeelding 8 laat het frequentiespectrum van ver-schillende signaalvormen zien. Ieder niet-sinusvormig signaal bevat behalve zijn grond-frequentie ook nog veelvouden van de grondfrequentie, de zogenaamde harmonischen.In het algemeen is het HF-deel van een signaal des te groter, naarmate de amplitudevan het signaal verandert.

Dit betekent dat bijv. elk schakelpunt hoogfrequente signalen genereert, die storingenkunnen veroorzaken.

00286BXXAfbeelding 8: signaalvormen [1] met hun signaalspectrumaandeel [2] opgedeeld in grond-

frequentie A en harmonischen B

Page 12: EMC - Praktische Handleiding

2

12 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

2.3 Storingsbronnen en hun gevolgenDeze paragraaf gaat in op verschillende soorten storingsbronnen en verduidelijkt aande hand van voorbeelden het stoormechanisme en de gevolgen. De volgende tabel laateen selectie van verschillende storingsbronnen zien.

Er zijn verdere onderverdelingen naar frequentiebandbreedte (smalbandig of breedban-dig) en storingsgedrag die afhankelijk van de wijze van benaderen zinvol kunnen zijn.

Bovenstaande afbeelding laat het frequentiebereik zien, waarin enkele storingsbronnenactief zijn.

Tabel 1: storingsbronnen

Natuurlijke storingsbronnenTechnische storingsbronnen

Beoogde emissie Onbedoelde emissie

bijv.atmosferische ruisgalactische ruisbliksemelektrostatische ontlading

bijv.radioverkeerradarinductiekooktoestellenmagnetronsHF-drooginstallaties

bijv.schakelaarsfluorescentielampenmotorenlasinstallatiesvermogenselektronicanetgelijkrichtersdigitale apparatuur (computers enz.)

gelijkstroommotor

besturing

schakelaars

vermogenselektro-nica

radioverkeer LW MW KW UKW TV SAT

radar

fluorescentielampen

bliksem

netgelijkrichters

computers

100 Hz 1 kHz 10 kHz 100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz 1 GHz 10 GHz

LF-bereik

HF-bereik

Page 13: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 13

2Stoormechanismen

Afbeelding 9 geeft weer bij welke afmetingen en frequenties leidinggebonden en inge-straalde storingen bestaan.In bereik [1] worden stoorsignalen hoofdzakelijk via de aansluitleidingen gekoppeld.Storingsbron en storingsgevoelig object zijn met elkaar verbonden door leidingen die destoring transporteren. In bereik [2] wordt het stoorsignaal bovendien door de storings-bron uitgestraald en kan bij het storingsgevoelig object via de aansluitleidingen of de be-huizing worden ingekoppeld. Een directe verbinding tussen storingsbron en storingsge-voelig object is hier niet noodzakelijk.

00767AXXAfbeelding 9: bereik van leidinggebonden [1] en ingestraalde [2] storing in relatie met de stoorfre-

quentie f en afmeting (l = leidinglengte, apparaatafmetingen, sleufbreedte enz.)

Page 14: EMC - Praktische Handleiding

2

14 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Netharmonischen Frequentiespectrum: hoofdzakelijk in het LF-bereik Energiegehalte: energierijk

Afbeelding 10 laat het gedrag zien van een gelijkrichter aan het net met een erachtergeplaatste condensator. Omdat de condensator alleen wordt bijgeladen op het momentdat de netspanning hoger is dan de spanning aan de condensator, vloeit de stroom inde voedingsleiding in de vorm van korte, hoge niet-sinusvormige bijlaadpieken. Dezeveroorzaken een spanningsval over de netimpedantie Z. Deze is voor de andere ver-bruikers merkbaar als vervorming van de spanning UN. De spanning is niet meer sinus-vormig, d.w.z. er is een golf in de sinus, de zogenaamde netharmonische.Een maat voor het aandeel van de netharmonischen van een grootheid (grootheid =stroom of spanning) is de THD:

Men spreekt over netharmonischen bij netvervormingen tot een frequentie van 2,5 kHz.Het betreft storingen in het LF-bereik.Het aandeel van harmonische van stroom of spanning is zoveel groter, als de verande-ring van stroom of spanning sneller is. Een groot aandeel van harmonische kan leidentot pieken en dalen op de netspanning, die sterk van de normale waarden afwijken. Dezo ontstane spanningspieken hebben vanwege hun relatief lange duur van enige mseen hoog energiegehalte en kunnen in extreme gevallen tot beschadiging van aange-sloten apparatuur leiden. De netharmonischen kunnen permanent of sporadisch optre-den.

00288BXXAfbeelding 10: gelijkrichter met condensator aan het net

I

I

t

I×Z

tt

t

I

t

Z

Z

t

U

UU

UN

UN

UN

UN = U – I × Z

THD [1]

THD = total harmonic distortion (aandeel hogere harmonischen)S1 = grondfrequentie van stroom of spanningSn = n-de harmonische van stroom of spanning

Page 15: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 15

2Stoormechanismen

Compensatie-installaties

Harmonischen kunnen in het net oscillatiekringen aantreffen die in kritieke gevallen totaanzienlijke overspanningen leiden. Een parallel-oscillatiekring kan bijv. door conden-satoren van de compensatie-installatie en door de hoofdinductiviteit van de voedings-transformator gecreëerd worden. Ligt een van de harmonischen met zijn frequentiedicht bij de resonantiefrequentie dan kan door een schakelhandeling (vaak uitschake-ling van condensatoren bij geringe belasting) een gevaarlijke netspanningsresonantieoptreden.Om het risico van netresonanties te voorkomen adviseren fabrikanten van compensatie-installaties om vanaf een omvormer-aandeel van ca. 20 – 25 % van het totale aansluit-vermogen smoorspoelen toe te passen.Bewijs van het opslingerend vermogen van netten, veroorzaakt door harmonischen:Het 50Hz-net is door de elfde harmonische (= 550 Hz) ten gevolge van een schakelhan-deling tot opslingering geactiveerd.De resonantiefrequentie fRes bedraagt voor fase L1 583 Hz en voor fase 2 592 Hz.

Voorbeelden van bronnen van net-harmonischen

• softstarters, frequentieregelaars, servoregelaars, toerentalregelaars• vlamboogovens• inductieovens• fluorescentielampen (ook gecompenseerde)• verzadigde magnetische circuits (bijv. transformator en smoorspoel in verzadiging)• huishoudelijke apparatuur zoals radio, televisie en computer

00745AXXAfbeelding 11: voorbeeld van het opslingerend vermogen van netten

Page 16: EMC - Praktische Handleiding

2

16 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Voorbeelden van gevolgen van net-harmonischen

Netharmonischen kunnen door de volgende maatregelen verminderd worden:• met een geschikte compensatie-installatie• met een netsmoorspoel voor de veroorzaker• door voeding met een scheidingstransformator

Netschommelin-gen, netonderbre-king, netdippen, overspanningen

Frequentiespectrum: hoofdzakelijk in het LF-bereik Energiegehalte: energierijk

Afbeelding 12 laat verschillende storingen in het LF-bereik zien, die in het laagspan-ningsnet kunnen optreden. Apparaten die op zo’n net zijn aangesloten moeten voldoen-de storingsimmuun zijn om een storingsvrije werking te verzekeren. Anderzijds moet hetlaagspanningsnet een minimumkwaliteit bezitten die door de gebruiker gewaarborgdmoet worden.

Tabel 2: gevolgen van netharmonischen

Regelaar Gevolg

Transformator verhoogde verliezen en verwarming, er kunnen verzadigingsver-schijnselen optreden

Elektromotoren verhoogde verliezen, toerentalvariaties

Kabel verhoogde ohmse en diëlektrische verliezen

Condensatoren verwarming, veroudering, resonantieverschijnselen

Meet- en regelinstallaties meetfouten, functiebeperking en functieverlies

Nulspanningsschakelaars ongewilde uitschakelingen

00289AXXAfbeelding 12: storingen in het laagspanningsnet

[1] = netschommelingen, geflikker [2] = netdip [3] = netonderbreking[4] = overspanning in het net

Page 17: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 17

2Stoormechanismen

Netstoringen kunnen de volgende oorzaken hebben:

Bliksem Frequentiebereik: gevolgen in het LF- en HF-bereikEnergiegehalte: zeer energierijk

Een van de energierijkste storingsbronnen is de bliksem. Deze bereikt spanningen inhet megavoltgebied en stromen tot boven de 100 kA.Afbeelding 14 laat zien dat er hoofdzakelijk twee koppelwegen zijn voor de invloed vande bliksem. Ten eerste is dit bij directe inslag de stroom en de daarmee optredendespanningsval, die tot aanzienlijk overspanningen in de desbetreffende installatie kan lei-den. Ten tweede veroorzaakt de hoge bliksemstroom en zijn snelle verandering zeersterke magneetveldveranderingen.

Tabel 3: oorzaken van netstoringen

Storingen Mogelijk oorzaken Gevolgen

Spanningsschommelingen bijv. vlamboogovens, lasappara-tuur, sterke lastschommelingen (bijv. liften, persen)

verlichtingsschommelingen (geflikker)

Spanningsdippen schakelen van grote belastingen (aanlopen van grote motoren, elektrische verwarmingen en ovens enz.) kortsluitingen in het net ...

koppelvariaties, eventueel bedrijfsstoring

Spanningsonderbrekingen bijschakelen van grote transfor-matoren, motoren, condensato-ren

afvallen en trillen van relais, afval-len van de motorrem

Overspanningen schakelhandelingen in het mid-denspanningsnet, onweer, scha-kelen van compensatie-installaties zonder smoorspoelen

beschadiging van elektronische apparatuur, bedrijfsstoring

00290BXXAfbeelding 13: bliksem, directe inslag en magnetisch veld MF (verdeelinrichting = D, aardlus = E)

Page 18: EMC - Praktische Handleiding

2

18 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Net als bij de transformator induceren deze magneetveldveranderingen in kabellussenin de directe omgeving hoge stromen en spanningen. Dit kan ertoe leiden dat ook achtereen ingebouwde overspanningsbeveiliging onder ongunstige omstandigheden ontoe-laatbare overspanningen optreden.De optredende spanningen kunnen leiden tot storingen in de werking en tot beschadi-ging van elektrische en elektronische apparatuur.Door een goede ontwerp van de kabelloop kunnen deze spanningen zeer sterk geredu-ceerd worden (bijv. vermazing en stervormige bedrading).

afbeelding 14 geeft de genormeerde impuls weer (surge of hybride impuls), waarmeede storingsimmuniteit tegen de gevolgen van bliksem in het elektriciteitsnet getestwordt.

00799ADEAfbeelding 14: genormeerde overspanningspuls volgens IEC 801-5

tr = stijgtijdtd = impulsduurU/I = amplitude

Page 19: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 19

2Stoormechanismen

Burst Frequentiebereik: gevolgen hoofdzakelijk in het HF-bereik Energiegehalte: gering

Met 'Burst' wordt een gevolg van snelle transiënte storingen met steile flanken aange-geven. Burst-impulsen ontstaan als elektromechanische schakelaars stroomvoerendgeopend worden. Oorzaak zijn de in de stroomkring aanwezige inductiviteiten, die er-voor zorgen dat de stroom niet direct naar nul teruggaat. Deze inductiviteiten kunnenzowel in geconcentreerde vorm (elektromotor, elektrische rem, transformator, smoor-spoel) als ook in de vorm van een inductiviteit in de voedingskabel bestaan.De zich openende schakelaar stelt in dit geval een capaciteit C voor, waarvan de waar-de afneemt, als de afstand van de zich openende contacten toeneemt:

Op het afschakelmoment is in de inductiviteit energie opgeslagen. De inductiviteit laatde stroom na het schakelmoment verder vloeien. Deze stroom laadt de capaciteit C vande schakelaar op. Daarbij geldt de volgende samenhang:

00291AXXAfbeelding 15: ontstaan van een burst-impuls

Capaciteit [2]

C = capaciteit van de schakelaarcontactenε = diëlektrische constanteA = oppervlakte van de contactend = afstand van de contacten

Energie [3]

W = in de stroomkring opgeslagen energieC = capaciteit van de schakelaarcontactenU = spanning over het schakelaarcontactL = inductiviteit van het onderbroken circuitI = stroom tijdens het afschakelmoment

Page 20: EMC - Praktische Handleiding

2

20 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

De door de inductiviteit veroorzaakte stroom laadt de schakelaarcapaciteit C op. Daarde capaciteit van de schakelaar zeer klein is (enkele pF), kan de spanning over de scha-kelaar zeer hoge waarden bereiken. Als de schakelaar geopend wordt, heeft de lucht-spleet tussen de contacten nog niet zijn volle isolatiewaarde bereikt: er treedt overslagop. De schakelaarcondensator C ontlaadt zich.Nadat daardoor de spanning over de schakelaar weer naar nul is gedaald, wordt deschakelaarcapaciteit opnieuw door de stroom opgeladen. Omdat de schakelaarcontac-ten zich in de tussentijd verder van elkaar hebben verwijderd, breekt de luchtspleet tus-sen de contacten nu bij een hogere spanning. Dit herhaalt zich zo lang tot de isolatie-waarde van de luchtspleet tussen de contacten groot genoeg is om verdere overslagente verhinderen. De weerstand in de stroomkring (leidingweerstanden, gebruikers enz.)dempt de oplaadstroom: hoe groter de weerstand is, des te sneller vermindert de burst-impuls.

00292AXXAfbeelding 16: gemeten burst-impuls

Page 21: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 21

2Stoormechanismen

Tussen de schakelaarcontacten kan een spanning overeenkomstig afbeelding 17 ge-meten worden. De spanning wordt zoveel groter als de stroom op het afschakelmomenten de inductiviteit in de onderbroken stroomkring groter is. De spanning wordt zoveelkleiner als de capaciteit tussen de schakelaarcontacten groter is. Burst-impulsen berei-ken spanningen tot 10 kV.

afbeelding 17 toont verschillende dempingsmogelijkheden voor deze soort storing.Bij variant A staat een diode parallel over de inductiviteit: de stroom kan daarover vrijlo-pen, de stroom in de inductiviteit wordt niet onderbroken en over de schakelcontactenwordt geen hoge spanning opgebouwd. Deze beveiligingsschakeling is alleen bij gelijk-spanning mogelijk.Bij variant B wordt een spanningsafhankelijke weerstand over de contacten geplaatst,een zogenaamde varistor. Deze begrenst de spanning over de schakelaar. De varistormoet daarbij zo gekozen worden, dat deze de optredende energie W en de schakelfre-quentie verdragen kan. De energie kan met [F3] ingeschat worden. Deze schakelvariantis geschikt voor gelijk- en wisselspanning.Bij variant C wordt een RC-circuit over de contacten aangesloten: de spanning over hetcontact daalt bij stijgende capaciteit, de weerstand zorgt voor een snelle afbouw van deoptredende schakelimpuls.De beveiligingsschakelingen B en C kunnen zowel bij de schakelaar als bij de inductivi-teit geplaatst worden.

00293Afbeelding 17: beveiligingsschakelingen tegen burst-storingen: A diodenschakeling / B varistor-

schakeling / C RC-schakeling

Page 22: EMC - Praktische Handleiding

2

22 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Voor elektrische en elektronische apparatuur wordt een aan de omgeving aangepastestoringsimmuniteit tegen burst-impulsen vereist. Afbeelding 19 laat de daarvoor gedefi-nieerde normimpuls zien.

Fundamenteel soortgelijke stoorsignalen ontstaan bij de toepassing van halfgelei-derschakelaars. Daar moet door passende maatregelen in de schakeling gewaarborgdworden, dat de optredende overspanningen niet tot beschadiging van de halfgeleidersleiden. De met halfgeleiderschakelaars mogelijk hoge schakelfrequenties kunnen toteen aanzienlijk storingsniveau leiden. De zeer korte schakeltijden genereren hoogfre-quente stoorsignalen.Voorbeelden van mogelijke gevolgen van burst-impulsen:• uitval of storing van computers en netwerken;• vervorming van analoge signalen;• foutschakelingen van initiators en andere schakelaars;• beschadiging van gevoelige halfgeleiders.Bij de burst gaat het om een hoogfrequente storing die gemakkelijk nabijgelegen leidin-gen kan beïnvloeden.

00294BXXAfbeelding 18: genormeerd burst-testsignaal volgens IEC 801-4

Het burst-testsignaal met de afzonderlijke pulsen P heeft de volgende parameters:tr = 5 ns (stijgtijd)td = 50 ns (impulsduur)f = 2,5 / 5 kHz (herhalingsfrequentie)U = 0,5 / 1 / 2 / 4 kW (amplitude)

Page 23: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 23

2Stoormechanismen

Elektrostatische ontlading

Frequentiebereik: gevolgen in het HF-bereik Energiegehalte: gering

Loopt een persoon met rubberzolen over een synthetisch tapijt, dan kan een elektrosta-tische oplading worden waargenomen. Dit effect treedt ook op bij andere materialen.Nadert deze persoon een ongeladen, geleidend en geaard voorwerp, dan vindt eenelektrostatische ontlading plaats (Engels ESD = electrostatic discharge).Elektrostatische oplading vindt plaats door het scheiden van twee elkaar rakende mate-rialen, waarvan er ten minste één een isolator moet zijn, omdat de ladingen anders gelijkweer afvloeien.Elektrostatische opladingen ontstaan bijvoorbeeld bij het lopen over isolerende tapijten,bij het opstaan uit een stoel, bij het hanteren van kunststof onderdelen, bij het afwikkelenvan kunststof- en papierbanen van rollen, bij het stromen van isolerende vloeistoffendoor leidingen enzovoort. Bij ongunstige materiaalcombinatie en een geringe luchtvoch-tigheid kunnen spanningen tot 30 kV worden waargenomen.Bij het ontladen ontstaan zeer snelle, impulsvormige stromen, die storingen kunnen ver-oorzaken.

00295BXXAfbeelding 19: elektrostatische oplading op rubber mat [1] en pvc-vloerbedekking [2] bij de rela-

tieve vochtigheid HR

Page 24: EMC - Praktische Handleiding

2

24 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Elektrostatische ontladingen kunnen ook in en aan apparatuur optreden als de voor-waarden daarvoor aanwezig zijn.

Voor elektrische en elektronische apparatuur wordt een aan de omgeving aangepastestoringsimmuniteit tegen ESD vereist. Afbeelding 20 laat de genormeerde impuls zien.De ontlading vindt in zeer korte tijd plaats, de impuls heeft een hoogfrequent spectrum.De hoogfrequente stroomstoot, die bij de ontlading ontstaat, kan vooral halfgeleiderla-gen beschadigen of vernietigen. De elektrostatische oplading kan door geleidendevloerbedekkingen, speciale schoenen, aardingsbanden en dergelijke vermeden wor-den.Mogelijke gevolgen:• storingen van digitale systemen;• verstoring van halfgeleiders, sluipende defecten.Bij ESD gaat het om een hoogfrequente storing die gemakkelijk nabijgelegen leidingenkan beïnvloeden.

00296AXXAfbeelding 20: genormeerde ESD-impuls volgens IEC 801-2

Page 25: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 25

2Stoormechanismen

Straling Frequentiebereik: HF-bereik Energiegehalte: meestal gering, dit kan echter in uitzonderingsgevallen zeer groot wor-den (bijv. in de directe omgeving van televisie- en radiozenders).

Afbeelding 22 laat zien hoe een storing door straling via een leiding, op een storingsge-voelig object gekoppeld kan worden. De meetleiding werkt in dit geval als ontvangstan-tenne. Van belang voor de maat van de koppeling is de golflengte I van de straling ende lengte van de leiding.Daarbij geldt het volgende verband:

00279BXXAfbeelding 21: storing door straling [1] via een niveaumeter [2], kabel [3], verwerking [4]

Golflengte [4]

λ = golflengte van de straling in lucht in m, bijv. 30 m bij 10 MHzc = lichtsnelheid (ca. 300000000 m/s)f = frequentie van de straling in Hz

Page 26: EMC - Praktische Handleiding

2

26 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Als vuistregel kan er van worden uitgegaan dat de leiding aanzienlijke stralingscompo-nenten kan ontvangen, zodra haar lengte een tiende van de golflengte bereikt. De lei-ding fungeert als ontvangstantenne. Omgekeerd geldt, dat een leiding die een hoogfre-quent signaal transporteert, vanaf een lengte van een tiende van de golflengte merkbaarmet het afstralen van het signaal begint. Zij fungeert als zendantenne.Als tegenmaatregel kunnen apparaten in metalen behuizingen gemonteerd worden(kooi van Faraday); leidingen kunnen worden afgeschermd. Via schermonderbrekin-gen, spleten en openingen in behuizingen die 10% van de golflengte bereiken, kunnenechter weer waarneembare signalen afgestraald of ontvangen worden.

Mogelijke stoor-zenders

• radiozenders, televisiezenders, mobiele telefoons, walkie-talkies;• HF-materiaaldrooginstallaties, magnetrons• vlambooglasapparatuur• korte, pulsvormige storingen (ESD, burst ...)• hoogfrequent gestuurde systemen (computers, procesapparatuur etc.)

Mogelijke gevol-gen:

• vervormde analoge signalen• foutief functioneren• foute metingen

Page 27: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 27

2Stoormechanismen

2.4 KoppelmogelijkhedenIn de laatste paragraaf zijn verschillende storingsbronnen beschreven. Hier wordt nu be-schreven via welke wegen de storingen S het storingsgevoelig object kunnen bereiken.Er wordt onderscheid gemaakt in vier soorten koppelingen, waarbij het bij de laatste driein principe om verschillende verschijningsvormen van de stralingskoppeling gaat:• galvanische koppeling• inductieve koppeling• capacitieve koppeling• straling

Al naargelang het uitbreidingspatroon van de storing worden twee verschillende soortenstoringen onderscheiden:• symmetrische storing (afbeelding 22)• asymmetrische storing (afbeelding 23)

Symmetrische storing

Deze domineert bij lage frequenties; de stoorstroomkring wordt door de aanwezige lei-dingen gesloten. Een stoorstroom IS veroorzaakt hier direct een stoorspanningsval overde meetweerstand R.

00297AXXAfbeelding 22: symmetrische storing

S = storingIS = stoorstroom

Page 28: EMC - Praktische Handleiding

2

28 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Asymmetrische storing

De stoorstroomkring wordt hier door parasitaire capaciteiten CP gesloten. Omdat dezebij lage frequenties een hoge impedantie bezitten, kunnen asymmetrische storingen inhet LF-bereik worden verwaarloosd. Noemenswaardige stoorstromen IS1 en IS2 vloeienpas bij hogere frequenties. Over de meetweerstand R heeft dit een verschilspanningsvalvan de heen- en teruggaande leiding US1 – US2 tot gevolg. In het HF-bereik vertegen-woordigen asymmetrische storingen het hoofdprobleem. Ze zijn vaak zeer moeilijk opte sporen, omdat niet altijd duidelijk is waar de stoorstroomkring door parasitaire capa-citeiten gesloten wordt.

00298AXXAfbeelding 23: asymmetrische storing

S = storingIS1 = stoorstroom 1CP = parasitaire capaciteitIS2 = stoorstroom 2

Page 29: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 29

2Stoormechanismen

Galvanische kop-peling (leiding-koppeling)

Frequentiebereik: zowel in het LF- als in het HF-bereik actief

Galvanische koppeling treedt op, als verschillende stroomkringen zich o.a. verdelen inspanningsbronnen, kabelgoten en kabels. In afbeelding 24 ziet u het er aan ten grond-slag liggende principe. De stroom in circuit A (digitale schakeling) veroorzaakt over degemeenschappelijke impedantie Z een spanningsverlies. Dit spanningsverlies wordt incircuit B (analoge schakeling) merkbaar als spanningsdip in de voeding. Het spannings-verlies is zoveel groter als de stroom en de gemeenschappelijke koppelimpedantie gro-ter zijn.De galvanische koppeling tussen twee stroomkringen kan door de volgende maatrege-len worden verminderd:• gescheiden voeding van vermogenscircuits en signaalcircuits;• verkleinen van de koppelimpedantie Z door stervormige bedrading; het sterpunt

moet zo dicht mogelijk bij de voedingsbron liggen, omdat voor hogere frequenties deimpedantie van de voedingsleiding in eerste instantie door haar lengte wordt be-paald.

00299AXXAfbeelding 24: voorbeeld van galvanische koppeling

t

I

t

t

U

t

U

U

Z

U1

t

U1

t

U1

A

B

I&

U1 = U – I · Z

I · Z

Page 30: EMC - Praktische Handleiding

2

30 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Inductieve koppe-ling

Frequentiebereik: zowel in het LF- als in het HF-bereik actief

Om elke stroomvoerende geleider wordt een magnetisch veld B opgebouwd dat propor-tioneel is met de stroom IL door de geleider. Snijdt dit magnetisch veld een verticaaldaaraan liggende kabellus, dan wordt daar een spanning geïnduceerd als het magne-tisch veld van sterkte verandert (transformatorprincipe). De spanning is proportioneelmet het kabellus-oppervlak en met de sterkte van de verandering van het magnetischveld. Dit betekent dat een stoorspanning alleen geïnduceerd wordt, als de stroomsterktein het belastingscircuit verandert (wisselstroom of geschakelde gelijkstroom). Een con-stante gelijkstroom veroorzaakt hier geen stoorspanning.

De volgende factoren hebben invloed op de stoorspanning:• De afstand: de stoorspanning daalt met toenemende afstand tussen belastingscircuit

en gestoord circuit.• De plaatsing: ligt de kabellus parallel aan de krachtlijnen, dan wordt er geen stoor-

spanning geïnduceerd. Bij een rechte hoek tussen kabellus en krachtlijnen treedt demaximale stoorspanning op.

• De frequentie: bij stijgende frequentie van de belastingstroom wordt de stoorspan-ning groter.

• Het vlak van de kabellus: de stoorspanning is proportioneel met het vlak van de ka-bellus.

Stoorspanning kunnen ook ontstaan als de kabellus in het magnetisch veld bewogenwordt (dynamo-principe), bijv. door trilling.

00300AXXAfbeelding 25: inductieve koppeling tussen motorkabel en stuurstroomcircuit op print

IL = stroom in de motorkabelB = magnetisch veldUS = stoorspanning

Page 31: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 31

2Stoormechanismen

Maatregelen tegen inductieve koppe-ling

TwistenBijzonder effectief om de inductieve koppeling te verminderen is het twisten van deheen- en teruggaande geleider (afbeelding 27). Daarbij worden vele kleine vlakken Agevormd, waarin deels stoorspanningen met afwisselend voorteken worden geïndu-ceerd. Over de meetweerstand is slechts nog een kleine stoorspanning actief. De stoor-spanning wordt in het algemeen niet exact nul, omdat de lusvlakken A niet gelijk zijn enomdat het magnetisch veld B in de lussen verschillend is (bijv. vanwege de verschillen-de afstand tot de storingsbron).Het twisten wordt effectiever als de lussen kleiner zijn. Dit wordt bereikt door een groteraantal slagen.

00696AXXAfbeelding 26: niet-getwiste voedingskabel met magnetisch veld B, lusvlakken A en deelstoor-

spanningen US

00697AXXAfbeelding 27: getwiste voedingskabel met magnetisch veld B, lusvlakken A en deelstoorspannin-

gen US

Page 32: EMC - Praktische Handleiding

2

32 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Afscherming

afbeelding 28 laat zien hoe een scherm van elektrisch geleidend materiaal tegen induc-tieve koppeling werkt, als het voor de koppeling actieve vlak wordt verkleind. Dit bete-kent ook dat een scherm van niet-magnetisch materiaal alleen dan kan functioneren, alshet scherm aan beide einden aan aarde wordt gelegd, omdat het anders geen kortsluit-lus voor het stoormagnetisch veld vormt. Over de meetweerstand staat slechts een klei-ne stoorspanning.Het scherm sluit het hoofdaandeel van de stoorspanning kort; door het scherm vloeiteen kortsluitstroom die hoge waarden kan bereiken. Om grote lusstromen te vermijdenkan één einde van de afscherming via een condensator aan aarde worden gelegd.

De afscherming is effectiever naarmate de rest van het lusvlak kleiner is. Daarom moe-ten de onafgeschermde aansluitingen van de leidingen zo kort mogelijk worden gehou-den. Ook de aansluitlengten van de afscherming moeten zo kort mogelijk worden ge-houden.

00698AXXAfbeelding 28: afscherming tegen magnetische velden

B = magnetisch veldE = schermaardeAE = aardlusvlakAR = rest van het lusvlakS = scherm

00870AXXAfbeelding 29: één einde van de afscherming is via een condensator aan aarde gelegd

Page 33: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 33

2Stoormechanismen

Capacitieve kop-peling

Frequentiebereik: HF-bereik

Twee nabijgelegen leidingen bezitten onderling een parasitaire capaciteit. Als er op eenleiding een spanningsverandering plaatsvindt, dan vloeit er via de parasitaire capaciteitCP een stoorstroom IS in de nabijgelegen leiding en veroorzaakt een stoorspanning aande meetweerstand. Voor de stoorstroom geldt de volgende formule:

De volgende factoren zijn van invloed op de stoorstroom:• De ingangsweerstand R: hoe hoogohmiger de ingangsweerstand is, des te hoger is

de stoorspanning die door de stoorstroom wordt veroorzaakt.• De afstand tussen de leidingen: naargelang de afstand groter is, is de parasitaire ca-

paciteit en ook de stoorstroom kleiner. De parasitaire capaciteit neemt toe met klei-nere leidingafstand (dit komt overeen met de afstand tussen de condensatorplaten)en met de lengte waarover de leidingen parallel liggen (de lengte maal de leidingdi-ameter komt ongeveer overeen met de oppervlakte van de condensatorplaten) ([2]).

• De amplitude van de stoorspanning: de stoorstroom neemt toe met stijgende ampli-tude van de spanning op de storende leiding.

• De flankstijlheid van de stoorspanning (veranderingssnelheid): de stoorstroomneemt toe met stijgende flankstijlheid van de stoorspanning.

00699AXXAfbeelding 30: capacitieve koppeling tussen vermogens- en signaalleiding

IS

t

UL

UM

t

I

t

t

UM

t

UM

t

US

t

CP

CP

CP

R

M

US

UM = U – I · R

I · R

Stoorstroom [5]

IS = stoorstroomCP = parasitaire capaciteit∆U = spanningsverandering over de storende leiding∆t = duur van de spanningsverandering

Page 34: EMC - Praktische Handleiding

2

34 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Maatregelen tegen capacitieve koppe-ling

Afscherming

Voor de afscherming tegen capacitieve koppeling voldoet het theoretisch, het schermslechts aan één zijde te aarden, omdat het geaarde scherm de tegenpool van de para-sitaire condensator vormt. De afgeschermde ader bevindt zich in een kooi van Faraday.De stoorstroom vloeit nu via het scherm af.De eenzijdige aarding van de afscherming functioneert echter niet tegen magnetischevelden; praktisch altijd is tweezijdige aarding van de afscherming aan te bevelen. Devoor de koppeling noodzakelijke parasitaire condensatoren worden pas bij hoge fre-quenties laagohmig, zodat de capacitieve koppeling praktisch alleen in het HF-gebiedoptreedt.

00700AXXAfbeelding 31: eenzijdige schermaarding

Page 35: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 35

2Stoormechanismen

Straling Door straling kunnen storingen op een signaalleiding op een stroomkring overgedragenworden (afbeelding 1 en afbeelding 21). De leidingen en stroomkringen fungeren daarbijals zend- en ontvangstantennes.

Bij hogere frequenties worden signalen in toenemende mate uitgestraald en bewegenzich voort in de vorm van een golf (afhankelijk van de leidinglengte).Voorbeeld: frequentie: f = 30 MHz [4]

golflengte: λ =10 mEen leiding met de lengte λ / 10 = 1 m straalt al merkbaar af en ontvangt al aanzienlijkesignalen.In afbeelding 32 ziet u dat elektromagnetische golven een magnetisch en een elektrischcomponent bezitten. De componenten zijn vast met elkaar verbonden, d.w.z. een mag-netisch HF-veld genereert een elektrisch HF-veld en omgekeerd. De energie van de golfpendelt tussen de beide componenten. Als een component wordt gedempt, dan wordtde totale golf gedempt.De verhouding tussen beide componenten wordt impedantie Z genoemd en is afhanke-lijk van het medium waarover deze zich voortbeweegt en van de afstand tot de zender:

00701BXXAfbeelding 32: elektromagnetische golf met elektrisch veld E, magnetisch veld H en voortbewe-

gingsrichting x

Impedantie [6]

Z = impedantie (in lucht, ver bij de zender vandaan: 377 Ω)E = veldsterkte van het elektrisch veldH = veldsterkte van het magnetisch veld

Page 36: EMC - Praktische Handleiding

2

36 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

In principe zijn er twee basisvormen van antennes:

Magnetische dipool

Elke geleiderlus kan zowel als zend- als ontvangstantenne functioneren. De lus functio-neert als magnetische dipool, die een magnetisch veld uitstraalt of ontvangt. De oor-zaak van de uitstraling is de stroom die door de geleiderlus vloeit. Bij de ontvangst wordteen stroom in de lus geïnduceerd. De onderste grensfrequentie ligt zoveel lager als hetvlak van de lus groter is. Dichtbij de magnetische dipool is het magnetisch veld de do-minerende component van de golf. Ontstoringsmaatregelen functioneren daarom dicht-bij de magnetische dipool pas dan effectief als zij het magnetische veld beïnvloeden.

Elektrische dipool Iedere geleider kan zowel als zend- als ontvangstantenne functioneren. De geleiderfunctioneert daarbij als elektrische dipool, die elektrische velden uitstraalt of ontvangt.De oorzaak van de uitstraling is de spanningsval, die over de geleider optreedt. Bij deontvangst wordt een spanning in de geleider geïnduceerd. De onderste grensfrequentieligt zoveel lager als de geleider langer is. Dichtbij de elektrische dipool is het elektrischeveld de dominerende component van de golf. Ontstoringsmaatregelen functionerendaarom dichtbij de elektrische dipool pas dan effectief als zij het elektrische veld beïn-vloeden.

00702BXXAfbeelding 33: magnetische dipool [1] en elektrische dipool [2]

H = magnetisch veldE = elektrisch veld

CR = geleider = ontvangstantenneCS = geleider = zendantenne

Page 37: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 37

2Stoormechanismen

Maatregelen tegen straling

AfschermingEen doelmatig middel tegen elektromagnetische straling is de afscherming. De afscher-ming werkt in principe zo, dat deze een component van de elektromagnetische golf kort-sluit. Omdat beide componenten met elkaar vervlochten zijn, wordt daarbij de anderecomponent mee gedempt. Met een elektrisch geleidende afscherming (meestal een ko-peren afscherming) wordt de elektrische veldcomponent kortgesloten en met een mag-netisch geleidende afscherming (meestal hoogpermeabele materialen) de magnetischecomponent.De elektrisch geleidende afscherming is overal daar effectief, waar de golf een aanzien-lijk elektrisch component heeft. In de buurt van een magnetische dipool bezit zij slechtseen zeer geringe werking, die echter met toenemende schermdikte groter wordt (hetmagnetisch veld wordt door wervelstromen, die zich in het materiaal ontwikkelen, ge-compenseerd). Daarom zijn dunne folies en opgebrachte metaallagen daar voor een ef-fectieve afscherming niet geschikt. De elektrisch geleidende afscherming is vooral voorhet hogere frequentiebereik geschikt.De wezenlijke eigenschap van de magnetisch geleidende afscherming is de permeabi-liteit van het materiaal. Omdat de permeabiliteit bij hoge frequenties sterk vermindert,wordt de magnetische afscherming hoofdzakelijk bij lagere frequenties in de buurt vanmagnetische dipoolantennes toegepast. De werking bij hogere frequenties berusthoofdzakelijk op magnetisatieverliezen in het schermmateriaal; de magnetische af-scherming functioneert als een dempingsweerstand voor de golf. Omdat de magneti-sche afscherming ten opzichte van de elektrische afscherming relatief duur is, wordt dieslechts in weinig gevallen toegepast.

Page 38: EMC - Praktische Handleiding

2

38 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

2.5 Stoormechanismen bij frequentieregelaarsBij het gebruik van omvormers met gelijkspanningstussenkring treden enkele effectenop die alleen met de juiste kennis over de werking verklaarbaar zijn.Een frequentieregelaar genereert uit de sinusvormige wisselspanning van het net eenuitgangsspanning, waarvan de amplitude en frequentie in een groot bereik kunnen wor-den ingesteld. Hiervoor wordt de netspanning naar de zogenaamde tussenkringspan-ning gelijkgericht. Uit deze tussenkringspanning wordt met behulp van een eindtrap eenpulsvormige uitgangsspanning gegenereerd. Met een regelaar wordt de pulsbreedtevan de uitgangsspanning zo gevarieerd, dat aan de inductiviteit van de motor een bijnasinusvormige stroom verschijnt (pulsbreedtemodulatie = PWM). Het schakelen van deuitgangsspanning is noodzakelijk om de verliezen in de eindtrap klein te houden endaarmee een hoog rendement te bereiken. afbeelding 34 laat het principeschema zienvan een frequentieregelaar met gelijkspanningstussenkring.

00769AXXAfbeelding 34: principeschema van een frequentieregelaar met gelijkspanningstussenkring

U

t

U

t

U

t

M

Page 39: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 39

2Stoormechanismen

De pulserende uitgangsspanning en de uitgangsstroom zijn in afbeelding 36 weergege-ven. De flankstijlheid van de rechthoekige impulsen is zeer groot; er worden waardenvan enige kV/µs bereikt.

00770AXXAfbeelding 35: uitgangsspanning en uitgangsstroom van een frequentieregelaar

I

t

t

U

Page 40: EMC - Praktische Handleiding

2

40 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Een signaal bevat een zoveel meer hoogfrequent aandeel als de spanning en de flank-stijlheid van het signaal groter zijn. Omdat bij een frequentieregelaar beide groothedenzeer hoge waarden aannemen is het stoorsignaal overeenkomstig hoog. Afbeelding 36laat een specifiek frequentiespectrum van de uitgangsspanning zien.

De principiële werking van een frequentieregelaar heeft enkele specifieke stoormecha-nismen tot gevolg die nu nader beschouwd zullen worden.

00771BXXAfbeelding 36: karakteristiek van het frequentiespectrum van de uitgangsspanning van een

frequentieregelaar

[1] = modulatiefrequentie van de frequentieregelaar [2] = daling proportioneel 1/f[3] = reciproque waarde van de stijgtijd van de uitgangsspanning[4] = daling proportioneel 1/f2

Page 41: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 41

2Stoormechanismen

Uitstraling De uitgangsspanning van een frequentieregelaar bevat noodzakelijkerwijs hoogfre-quente componenten. Afhankelijk van de schakelfrequentie van de vermogenshalfgelei-ders in de eindtrap (meestal IGBT’s) bezitten de spanningscomponenten niet-verwaar-loosbare aandelen tot het frequentiebereik rond 100 MHz. Er ontstaat reeds bij korte lei-dingen een waarneembare uitstraling.Dit kan ertoe leiden dat voor het toepassingsgebied bestaande grenswaarden van deuitstraling overschreden worden en storingen aan nabijgelegen leidingen gekoppeldkunnen worden. De volgende maatregelen bestrijden dit.

Afscherming Door vakkundige afscherming kan de uitstraling duidelijk verminderd worden. De af-scherming moet daartoe aan beide zijden aan aarde gelegd worden. De invloed van deafscherming kan bij langere leidingen worden verbeterd door de afscherming verdeeldover de lengte meerdere keren aan aarde te leggen. Ook de bekabeling met een stalenbewapening, in een metalen buis of in een metalen kabelkanaal dempen de uitstraling,hoewel niet zo effectief als een koperen afscherming.

Ferrietkernen Ferrietkernen functioneren voor hoge frequenties als een serieschakeling van een spoelen een weerstand. Samen met de leidingcapaciteit vormt de ferrietkern een laagdoor-laatfilter, waarmee de flanken van de uitgangsspanning minder stijl worden. Met ge-schikte dimensionering is het mogelijk aan de bestaande grenswaarden van uitstralingte voldoen. Ook het storingspotentiaal van de motorleiding wordt daardoor duidelijk ver-minderd.Hetzelfde effect heeft een zogenaamd 'flankenbreker-filter; daarin zijn al kleine conden-satoren ingebouwd.

Uitgangsfilter (sinusfilter)

Een sinusfilter maakt van de pulserende uitgangsspanning een bij benadering sinusvor-mige uitgangsspanning. Bij een goede filteropbouw wordt het storingsniveau op de lei-ding en daarmee ook de uitstraling sterk verminderd.

Page 42: EMC - Praktische Handleiding

2

42 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

Aardlekstroom

Iedere leiding bezit een parasitaire capaciteit. Over deze capaciteit vloeien, veroorzaaktdoor de pulserende uitgangsspanning, hoogfrequente stromen naar aarde, de zoge-naamde lekstromen. Deze stromen kunnen in de vorm van korte, spitse naaldimpulsenworden gemeten.In een installatie met onvoldoende, niet HF-conforme potentiaalvereffening kunnendeze lekstromen potentiaalsprongen veroorzaken die tot storingen leiden. De lekstro-men veroorzaken bovendien hoogfrequente magnetische velden, die in geleiderlussenstoorspanningen kunnen induceren.De parasitaire capaciteit van een leiding wordt door afscherming duidelijk (typisch factor2–3) verhoogd. In ongunstige gevallen kunnen door de afscherming van de motorleidin-gen storingen veroorzaakt worden, omdat door een verhoging van de parasitaire capa-citeit de lekstromen toenemen en een groter HF-aandeel krijgen. In zulke gevallen moe-ten uitgangsfilters of ferrietkernen in plaats van afgeschermde leidingen voor het ontsto-ren worden toegepast.Het belangrijkste onstoringsmiddel tegen de gevolgen van hoogfrequente lek-stromen is een hoogfrequent-geschikt aardingsconcept in het besturingspaneelen in de installatie.Bij frequentieregelaars ligt de lekstroom gebruikelijk boven de 3,5 mA. Dit stelt bijzon-dere eisen aan de aarding.

00772BXXAfbeelding 37: frequentieregelaar met motorkabel en motor

[1] = nettransformator[2] = voedingskabel[3] = frequentieregelaar

[4] = motorkabel[5] = aardlekstroom

Page 43: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 43

2Stoormechanismen

Netstroomharmo-nischen

In afbeelding 34 is de principiële opbouw van een frequentieregelaar weergegeven. Aande ingang zorgt een gelijkrichter ervoor dat een tussenkringcondensator opgeladenwordt om energie op te slaan. Deze tussenkring kan alleen door het net opgeladen wor-den als de momentele waarde van de netspanning boven de momentele waarde van detussenkringspanning ligt (afbeelding 38).

De netstroom is niet sinusvormig maar bevat hoogfrequente harmonischen die tot ver-vorming van de netspanning leiden. Dit heeft verhoogde verliezen en beperkingen in dewerking tot gevolg. De netharmonischen veroorzaken bovendien, vergeleken met de uit-gangsstroom, een duidelijk hogere netstroom. Tabel 4 laat het specifieke aandeel vanharmonischen in de netstroom van verschillende frequentieregelaars bij vollast zien.

00773BXXAfbeelding 38: spanningen en stromen in de frequentieregelaar

IN = netstroomUN = netspanning fase-fase

UN = gelijkgerichte netspanningUNC = spanning op de tussenkringcondensator

Tabel 4: aandeel van netharmonischen t.o.v. de grondfrequentie bij verschillende 3 kW-frequentieregelaars

Harmonischen Conventioneel appa-raat

Conventioneel appa-raat met netsmoor-spoel

Modern apparaat met 'slanke' tussenkring (bijv. MOVITRAC® 31)

5e 86 % 42 % 25 %

7e 72 % 17 % 13 %

11e 42 % 8 % 9 %

uitgangsstroom 7,3 A 7,3 A 7,3 A

netstroom 9,4 A 6,9 A 6,7 A

Page 44: EMC - Praktische Handleiding

2

44 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Stoormechanismen

De waarden van moderne frequentieregelaars met 'slanke' tussenkring liggen dichtbijde theoretische waarde die met netgelijkrichting bereikt kan worden; ook met eennetsmoorspoel kan hier geen verdere verbetering worden bereikt.Betere waarden kunnen alleen nog worden bereikt door het toepassen van een schei-dingstransformator of door een zeer kostbare schakeling aan de ingang, waarbij com-ponenten gebruikt worden die sinusvormige afname van het net mogelijk maken.Door een compensatie-installatie kan de grootte van de rimpel verminderd worden. Fa-brikanten van compensatie-installaties adviseren om vanaf een frequentieregelaar-aan-deel van ca. 20 – 25 % van het totale aansluitvermogen inductieve compensatie-instal-laties toe te passen om het risico van netresonanties te voorkomen.

Page 45: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 45

3EMC-ontwerp

3 EMC-ontwerp

De huidige vereiste CE-markering van elektrische apparatuur en machines heeft betrek-king op verschillende EG-richtlijnen. Dat zijn al naargelang de productsoort:• Laagspanningsrichtlijn 73/23/EG (betreft elektrische veiligheid)

– betreft in principe alle elektrische bedrijfsmiddelen.• Machinerichtlijn 89/392/EG (betreft veiligheid en ongevallenrisico)

– betreft alle machines en installaties met bewegende delen.• EMC-richtlijn 89/336/EG

– betreft alle elektrische apparatuur, echter geen componenten die niet algemeenverkrijgbaar zijn.

De conformiteitsverklaring voor de CE-markering voor niet-gebruiksklare apparatuur1behoeft niet dwingend ook de EMC-richtlijn in te sluiten. Dit is in de regel ook zelfs nietmogelijk omdat het garanderen van een EMC-genormeerde toepassing niet alleen ge-schikte componenten, maar ook deskundige montage en bedrading vereist.Hoe belangrijk een EMC-ontwerp voor machines en installaties is, leren de volgende er-varingen uit de praktijk:• prijsgunstige installatie door het voorkomen van EMC-maatregelen achteraf;• korte inbedrijfstellingstijd door het vermijden van zoeken naar storingen;• betrouwbaarder bedrijf door het vermijden van machine- en installatiestoringen;• langere levensduur van de elektrische onderdelen door beveiliging tegen schadelijke

EMC-invloeden.Het EMC-ontwerp moet rekening houden met de omstandigheden ter plaatse van de in-stallatie. Daarmee worden de EMC-kosten tot het noodzakelijke beperkt. De opdracht-gever of de latere gebruiker van de installatie moet daarom informatie verstrekken, diehet de ontwerper mogelijk maken, overeenkomstig de EMC-omgeving de juiste EMC-maatregelen te treffen. Ook moet hij aan de ontwerper informatie verstrekken over hetbestaande elektriciteitsnet en de netkwaliteit, omdat deze eveneens invloed op hetEMC-ontwerp uitoefenen.

1. De nieuwe EMC-productnorm (ontwerp 11.95) voor elektrische aandrijvingen spreekt van zogenaamde'beperkte verkrijgbaarheid', d.w.z. zij beoogt een traject waarbij het in het verkeer brengen beperkt is tothandelaren, klanten of gebruikers, die over EMC-kennis beschikken.

Page 46: EMC - Praktische Handleiding

3

46 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-ontwerp

3.1 Invloed van de locatie van de installatieDe EMC-normen definiëren voor verschillende 'omgevingen' verschillende EMC-eisenin de vorm van grenswaarden. Onder omgeving wordt de specifieke situatie van de op-stelling verstaan gelet op het EMC-aspect. De volgende principiële eisen worden daarbijaan elektrische uitrustingen gesteld:

De onderscheiden eisen aan de verschillende omgevingen vereisen maatregelen diezijn toegesneden op de plaats van opstelling. Producenten en leveranciers van elektri-sche componenten moeten de productspecificaties op de desbetreffende omgeving af-stemmen. Dit wordt bereikt als elektrische componenten minimaal de specificaties over-eenkomstig 'tweede omgeving' (industrieterreinen) bezitten, d.w.z. zij hebben een hogestoringsimmuniteit, zijn zelf echter fundamenteel ontstoord. Voor de toepassing in 'eer-ste omgeving' (bedrijfsterreinen/woonwijken) kan men met selectieve, aanvullendemaatregelen de storingsemissie door aanvullende apparatuur (netfilters, EMC-modules,afgeschermde leidingen) verder verminderen.

Tabel 5: eisen aan de omgeving

Omgeving Storingsim-muniteit

Storingsemis-sie

Verklaring

Bedrijfsterrei-nen en woon-wijken = 'eerste omgeving' vol-gens EMC-norm.

Relatief geringe eisen tegen elektromagneti-sche storingen

Hoge eisen, d.w.z. zelf zo goed mogelijk ontstoord, grenswaarde klasse B

Radio-, televisieontvangst- en telecommunicatiesy-stemen en gegevensverwerkingssystemen zijn voor deze gebieden toonaangevend. Zij moeten tegen ontoelaatbare elektromagnetische storingen bevei-ligd worden, d.w.z. elektrische uitrustingen moeten een hoge ontstoringsgraad bezitten.

Industrieterrei-nen = 'tweede omgeving' vol-gens EMC-norm.

Hoge eisen tegen elektro-magnetische storingen

Relatief geringe eisen, d.w.z. zelf slechts fun-damenteel ont-stoord, grenswaarde kl.A

De locatie zelf is elektromagnetisch zwaar belast. Ervaring leert, dat een elektrisch apparaat voor lage eisen tegen elektromagnetische storingen door aanvullende maatregelen moeilijk tegen hoge elek-tromagnetische belastingen te bewapenen is. De noodzakelijke storingsimmuniteit moet reeds bij de constructie van het elektrisch apparaat bereikt wor-den.

Industrieterrei-nen installaties die ter plaatse van het bedrijf samenge-bouwd worden (zie EMC-wet § 5 alinea 5).

Hoge eisen tegen elektro-magnetische storingen

Geen eisen voorgeschre-ven

Er zijn geen grenswaarden van kracht; het oogmerk van de beveiliging moet echter aangehouden wor-den. Het vermoeden bestaat dat bij deskundig installeren met inachtneming van de fabrieksvoor-schriften de EMC-eisen aangehouden worden. Soms kan het nodig zijn bij geschillen over appara-tuur die door straling wordt beïnvloed, buiten de installatie achteraf nog filters aan te brengen.

Page 47: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 47

3EMC-ontwerp

EMC-ontwerp met als voorbeeld frequentieregelaar MOVITRAC®31C:

Eisen voor de storingsimmuniteit

Toepassingsgebied Maatregelen Relevante norm

Apparaten die slechts voor het aansluiten op het openbare laagspanningsnet in woongebieden bedoeld zijn.

Geen verdere componenten / apparaten nodig. Bedradings-/installatievoorschrift aanhouden.

EN 50 082-1

Apparaten die bedoeld zijn voor het gebruik in industriële omgeving.

Geen verdere componenten / apparaten nodig. Bedradings-/installatievoorschrift aanhouden.

EN 50 082-2

Eisen voor de storingsemissie

Toepassingsgebied Maatregelen Relevante norm

Apparaten die op een openbaar laag-spanningsnet zijn aangesloten, dat ook woonhuizen voedt.

EMC-modules EF... of netfilters NF... + uitgangssmoorspoel HD... of netfilters NF... + uitgangsfilters HF... of in plaats van uitgangsfilters HF... afscherming motorkabel.

EN 50 081-1

Installaties die op een industrieel laag-spanningsnet zijn aangesloten en op de bedrijfslocatie worden samengesteld.

Geen verdere componenten / apparaten nodig. Bedradings-/installatievoorschrift aanhouden.

EMC-wet

Apparaten die op een industrieel laag-spanningsnet zijn aangesloten of op openbare netten, die geen huishoudin-gen verzorgen en niet op de bedrijfsloca-tie worden samengesteld.

EMC-modules EF... of netfilters NF... + uitgangssmoorspoel HD... of netfilters NF... + uitgangsfilters HF... of in plaats van uitgangsfilters HF... afscherming motorkabel.

EN 50 081-2

Page 48: EMC - Praktische Handleiding

3

48 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-ontwerp

3.2 NetkwaliteitDe volgende storingen beïnvloeden de netkwaliteit:

Projecteringsad-viezen

Spannings- en frequentievariaties kunnen door aanpassing van het vermogen vanhet net aan de werkelijke behoefte tot acceptabele grenzen worden teruggebracht,d.w.z. door een grotere voedingstransformator; eventueel in combinatie met zorgvuldiggeprojecteerde voedingskabels.Spanningsdippen zijn onvermijdelijk wat betreft hun ontstaan, hun gevolgen kunnenechter worden begrensd. Belastingen met zeer hoge inschakel- of aanloopstromen kun-nen separaat worden gevoed (aparte voedingskabel of separate voedingstransforma-tor).Transiënte overspanningen zijn wat hun ontstaan aangaat eveneens onvermijdelijk.Zij moeten met de installatie van een overspanningsbeveiliging worden bestreden. Der-gelijke beveiligingen bestaan uit varistors en gasgevulde overspanningsafleiders, deelsgecombineerd. Zij worden aan de laagspanningszijde voor het te beveiligen elektrischecomponent geïnstalleerd. Eigen smeltpatronen met meldcontact zorgen ervoor dat eenopgetreden defect direct wordt herkend.

Tabel 6: criteria voor netkwaliteit

Soort Oorzaken

Spanningsvariaties Nettransformatoren zonder vermogensreserves. Lange voedingsleidingen (deels met te krappe kabeldoorsnede), waarop sterk wisselende belastingen zijn aangesloten. Noodstroomaggregaten.

Frequentievariaties Komt slechts voor bij 'eilandbedrijf', d.w.z. bij netten zonder koppeling aan het openbare elektriciteitsnet. De belasting van de generator veroorzaakt een toerentalvermindering = frequentiedip.

Spanningsdippen /- flikkering Netten waarop gebruikers met zeer hoge inschakel- of aanloopstromen zijn aangesloten, deels in combinatie met lange voedingsleidingen.Nettransformatoren zonder vermogensreserves.

Transiënte overspanningen Opwekking door het schakelen van inductieve gebruikers (bijv. weerstands-lassen).Niet afgeregelde / defecte compensatie-installaties (ontlaadweerstanden van de condensatoren).Atmosferische overspanning (blikseminslag.

Aandeel van de hogere har-monischen bij de netspan-ning

Verbruikers met niet-sinusvormige stroomafname: apparaten met gelijkrich-terschakelingen en condensatorbelasting, bijv.:apparaten die met faseaansnijding werken (regelaars voor gelijkstroom-aandrijvingen, softstarters, frequentieregelaars, dimmers, wisselstroomin-stelapparatuur).Frequentieregelaar / apparaten met schakelende voedingen (pc’s televi-sie...).Zij genereren door stroomvervorming over de netimpedanties spannings-opslingeringen (harmonischen). Hun frequentie is een veelvoud (heel getal) van de netfrequentie. Het belangrijkste aandeel bestaat meestal uit oneven harmonischen tot ca. de 15de.Harmonischen belasten leidingen van het net, beveiligingen en transforma-tor. Zij kunnen netresonanties veroorzaken en tot storingen leiden in de werking van andere verbruikers.

Page 49: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 49

3EMC-ontwerp

Netharmonischen kunnen bij hun ontstaan beperkt of gereduceerd worden. Vóór ap-paraten met veel vervorming van netstroom worden netsmoorspoelen geplaatst. Dezevlakken de ingangsstroom af, maken hem bijna sinusvormig en reduceren daarmee deharmonischen. Bovendien hebben netsmoorspoelen door hun impedantie een ontkop-pelende werking en verbeteren de overspanningsbeveiliging van apparatuur door be-grenzing van de snelheid van de stroomtoename.Tegenwoordig is er meetapparatuur beschikbaar, waarmee het aandeel van de harmo-nische van de gebruikers op het net selectief en sommerend kan worden vastgesteld.Daarmee zijn dan ook doelgerichte tegenmaatregelen te projecteren:• bij belastingen die veel harmonischen veroorzaken netsmoorspoelen (uK ≥ 4 %)

plaatsen;• bij compensatie-installaties smoorspoelen toepassen (overleggen met fabrikanten

van compensatie-installaties);• absorptieschakeling in het laagspanningsnet installeren (kortsluiting voor harmoni-

schen).

3.3 Projectering van het besturingspaneelDe plaatstalen schakelkast is uit het EMC-oogpunt een goede oplossing, omdat hij ver-geleken met andere gebruikelijke materialen (roestvaststaal, aluminium, kunststof) ookeigenschappen voor de magnetische afscherming bezit. Kunststof schakelkasten zijn uitEMC-oogpunt ongunstig; bovendien voeren zij het inwendig opgewekte verliesvermo-gen via hun oppervlak slecht af.Aan de montageplaat van de schakelkast moet bijzondere zorg worden besteed. Dezezorgt naast de bevestiging van de componenten ook voor de oppervlakteaarding van in-bouwapparatuur met metalen behuizing. Verzinkte stalen platen zijn daarvoor het bestgeschikt.Ongunstig zijn:• Gelakte montageplaten: de lak onder de inbouwplaats moet zorgvuldig verwijderd

worden; daarna is de bescherming tegen corrosie niet meer gegarandeerd.• Blank aluminium montageplaten: blank aluminium is met een oxidelaag bedekt, die

ook hoge weerstand heeft.• Geëloxeerde aluminium montageplaten: de opgebrachte laag heeft een hoge weer-

stand en laat zich moeilijk verwijderen.De montageplaat moet oppervlakte-contact maken met de schakelkast. Deze op zijnbeurt moet goed geleidend contact met de machine-/halconstructie maken.De PE-rail is het centrale aansluitpunt voor de PE-geleiders van elk afzonderlijk appa-raat in het besturingspaneel (stervormige aarding). De PE-aansluiting vervangt geenHF-aarding en geen afscherming, maar is om veiligheidstechnische redenen voorge-schreven voor de veiligheidsaarding.

Page 50: EMC - Praktische Handleiding

3

50 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-ontwerp

Indeling van de apparatuur in het besturingspaneel

• EMC-componenten (netfilters / uitgangsfilters / EMC-filters voor in- en uitgangen)moeten zo dicht mogelijk bij het bijbehorende apparaat geplaatst worden, zodat debedrading tussen de EMC-componenten en regelaar kort blijven (max. afstand: 50 cm). Opletten op de noodzakelijke vrije ventilatieruimte van de apparatuur.

• Apparaten met veel signaaluitwisseling vlak bij elkaar plaatsen, zodat lange leidin-gen vermeden worden: hoe korter de verbinding, des te minder kunnen de signalengestoord worden.

• Interface-relais moeten in de nabijheid van de signaalingang geplaatst worden. Dezeheeft een hoge impedantie, is dus storingsgevoeliger dan de signaaluitgang.

• Scheiding van leidingen met een hoog storingspotentiaal van leidingen met een lagesignaalspanning door ze in gescheiden draadkokers te leggen. Een afstand van 20 cm is in de meeste gevallen voldoende. Leidingen met hoog storingspotentiaalzijn bijv. onafgeschermde leidingen aan de uitgang van de frequentieregelaar en vande remchopper, stuurstroombedrading van magneetschakelaars, bedrading vanmagneetventielen en elektromagnetische remmen.

• Afgeschermde leidingen niet via de klemmen van het besturingspaneel, maar directnaar het apparaat voeren. De afschermlitze van deze kabels moet direct aan de be-huizing van het apparaat of onder de behuizing aan de montageplaat van de kastmet een metalen kabelbeugel worden geaard. Het verlengen van de afschermingdoor aangesoldeerde draden is niet toelaatbaar.

• Aanvullende tip (geen aanwijzing vanuit EMC-optiek): warmtegevoelige apparatuurmoet niet in het bovenstel deel van de schakelkastruimte worden geplaatst. In een200 cm hoge schakelkast kan dit bij ongunstige ventilatie-omstandigheden in eentemperatuurverschil >30 K tussen onder en boven resulteren.

Zinvol is een indeling van de componenten naar de soort van de te verwerken signalen.Hier wordt een indeling in vier categorieën gemaakt:

Categorie I (zeer gevoelig)

• analoge sensoren (met resolutie op mV-niveau);• meetleidingen (sondes, opnemers etc.);• capacitieve naderingsschakelaars.

Categorie II (gevoelig)

• signaalleidingen met lage spanning (veldbussen etc.);• digitale schakelleidingen (binaire in- en uitgangen etc.);• voedingen voor signalen (10 V, 24 V etc.);

Categorie III (sto-ringsbronnen)

• stuurstroomleidingen voor inductieve belasting (remmen, magneetschakelaars, re-lais etc.)

• ontstoorde vermogenskabels (bijv. gefilterde uitgangskabel van de frequentierege-laar);

• voedingskabels (niet geschakeld).

Categorie IV (krachtige storings-bronnen)

• voedingskabels naar lasinstallaties;• vermogenscircuits;• geschakelde vermogenskabels (omvormers, elektronische toerentalinstelapparatuur

etc.).

Page 51: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 51

3EMC-ontwerp

Apparaten van verschillende categorieën moeten in verschillende schakelkasten geïn-stalleerd worden. Apparatuur van de categorieën I en II en van de categorieën III en IVbehoren in gescheiden schakelkasten ondergebracht te worden. Als dat niet mogelijk isdan moeten de velden door een rondom contact makende metalen wand worden ge-scheiden.

00778BXXAfbeelding 39: voorbeeld van leidingloop in het besturingspaneel

I, II, III, IV = leidingen van de categorie I tot IV[A] = verwerkingseenheid[B] = aandrijfelektronica[C] = besturing

[D] = magneetschakelaars en beveiligin-gen[E] = hoofdschakelaar[F] = metalen scheidingswand[G] = sensor met signaaloptimalisatie

Page 52: EMC - Praktische Handleiding

3

52 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-ontwerp

3.4 ComponentenselectieDe keuze van de componenten bepaalt de te bereiken storingsimmuniteit van de instal-latie. Wezenlijk criterium voor de keuze is de locatie van de installatie. De componentenmoeten aan de geldende minimumeisen of aan de betreffende productnorm voldoen.Bij de toepassing van de componenten moet gelet worden op de installatievoorschriftenvan de fabrikant met betrekking tot EMC. Deze betreffen in het algemeen de soort vande toe te passen leidingen (afgeschermd / onafgeschermd, paarsgewijze getwist etc.),de aarding van de apparatuur en eventueel noodzakelijke filters.Bij de projectering moet ook op de volgende componenten gelet worden.• Verlichting (fluorescentielampen bijv. hebben een hoog storingspotentiaal)• Magneetschakelaar en relais in de buurt van apparaten van de categorieën I en II

moeten ontstoord worden.• Onderdelen die voor de potentiaalvereffening dienen, moeten op HF-conforme wijze

worden verbonden,• Voedingsapparatuur (niet ontstoorde schakelende voedingen bijv. hebben een hoog

storingspotentiaal)

Leidingcatego-rieën

De geselecteerde leidingen moeten primair aan de door de bedrijfsomstandigheden be-paalde eisen voldoen (doorsnede, isolatiespanning, milieuvoorwaarden etc.). De uitvoe-ring (met/zonder afscherming, getwist) moet overeenkomstig de tabellen in hoofdstuk4.2.1 plaatsvinden.Als afgeschermde leidingen over grote afstanden worden gelegd, dan kan de afscher-mende werking worden verbeterd, als de afscherming op praktische afstanden door eenkabelbeugel met groot contactvlak wordt geaard. De werking van de afscherming ver-mindert met de lengte. Gemeenschappelijke kabels voor leidingen van verschillende ca-tegorieën moeten worden vermeden, omdat vanwege de zeer korte afstand van de lei-dingen van elkaar, de onderlinge beïnvloeding zeer groot is.

Signaalover-dracht

Een ander belangrijk punt bij de projectering van een installatie is de signaaloverdracht.Dit geldt zowel voor stuurstroom- als voor meetleidingen. De tabel in hoofdstuk 4.4 geefteen overzicht van gebruikelijke overdrachtsmethoden.Kleine meetsignalen moeten direct bij de sensor versterkt en geoptimaliseerd wordenen pas daarna naar de eigenlijke verwerking worden overgedragen. Zwakke analogesignalen mogen niet over grote lengten worden getransporteerd. Zulke signalen kunnenalleen door ingrijpende maatregelen tegen storingsinvloeden beveiligd worden.Een potentiaalvoerende, asymmetrische signaaloverdracht (bijv. RS-232) leent zich ineen industriële omgeving slechts voor diagnose- en bewakingsdoeleinden en voor decommunicatie over korte afstanden. Deze mag niet voor besturingstaken over grote af-standen worden toegepast.

Page 53: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 53

4EMC-maatregelen

4 EMC-maatregelen

4.1 AardingDe aarding speelt een bijzonder belangrijke rol bij het storingsvrij functioneren van eeninstallatie. Van cruciaal belang bij een installatie is dat de componenten zowel in het LF-als in het HF-gebied hetzelfde aardpotentiaal hebben. Daarom moet reeds bij de projec-tering van een installatie rekening gehouden worden met HF-aarding. Alle componentenvan de installatie moeten laagohmig geaard worden (zowel voor lage frequenties (LF)als voor hoge frequenties (HF)). Daarom moet in de installatie een aardingsnet aanwe-zig zijn dat ook voor hoge frequenties een eenduidig aardpotentiaal ter beschikking stelt.In afbeelding 41 is een voorbeeld van zo’n aardingsnet weergegeven.

00711BXXAfbeelding 40: aardingsnet van een installatie in een gebouw

1 schakelkast vermogensdeel2 schakelkast signaalspanningen3 kabelgoot vermogenscomponenten

4 gelaste staalbewapening5 kabelgoot signaalspanningen6 aardverbindingen

1

2

3

4

3

5

6

6

6

Page 54: EMC - Praktische Handleiding

4

54 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Voor de meeste elektromagnetische storingen betekent de beschermleiding een zeerhoge HF-impedantie. Aardleidingen hebben slechts dan nut, als zij een maasnet vor-men.In afbeelding 41 wordt de impedantie weergegeven van een koperen leiding in relatiemet de frequentie. De leiding vormt voor hoge frequenties, onafhankelijk van de door-snede, een hoge impedantie. Ze is dan ook ongeschikt voor de HF-aarding van de af-schermingen.

Er moet worden gewaarborgd dat overal in de installatie zowel voor LF als voor HF het-zelfde aardpotentiaal ter beschikking staat. Van belang is de componenten laagohmigmet dit net te verbinden.

00281AXXAfbeelding 41: impedantie Z van een koperen geleider van 1m lengte in relatie met de frequentie f

Page 55: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 55

4EMC-maatregelen

In afbeelding 42 worden aardverbindingen weergegeven die ook voor hoge frequentieseen laagohmige verbinding betekenen.Er zijn verschillende mogelijkheden een laagohmig aardpotentiaal te garanderen:• een brede, vlakke verbinding (1:3 < X:Y < 3:1, zie afbeelding 3), die aan beide ein-

den vlak met het aardpotentiaal verbonden is;• een verbinding van vele afzonderlijke, van elkaar geïsoleerde geleiders (aardlitze);• een afgeschermde leiding: de afscherming vormt voor HF een zeer laagohmige ver-

binding.Al deze mogelijkheden hebben een zeer geringe inductiviteit en daarmee een zeer ge-ringe weerstand voor hoge frequenties.

00727AXXAfbeelding 42: aardverbindingen: A – metaal / B – HF-litze

A B

X

X

YY

Page 56: EMC - Praktische Handleiding

4

56 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Van wezenlijke invloed op de kwaliteit van een aardverbinding is de contactverbinding.De werking van de beste aardgeleider kan door een slordige of ondoelmatige contact-verbinding teniet worden gedaan. In afbeelding 43 ziet u waar bij de contactverbindin-gen op gelet moet worden.

00729AXXAfbeelding 43: contactverbinding van aardleiders

Page 57: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 57

4EMC-maatregelen

In afbeelding 44 ziet u, waarop gelet moet worden bij de verbinding van kabelgoten.

4.2 BekabelingLeidingcatego-rieën en kabelse-lectie

De bekabeling levert een aanzienlijk aandeel aan de EMC van een installatie. Voor eenbeter begrip zijn de leidingen in vier verschillende categorieën ingedeeld:

00730AXXAfbeelding 44: verbinding van kabelgoten

Tabel 7: indeling van de leidingen in groepen

Leidingcategorie Storingsbron Gevoelig Voorbeeld

I (zeer gevoelig) – + + kabels voor analoge signalenmeetleidingen (sondes, opnemers etc.)

II (gevoelig) 0 + kabels voor digitale signalen (bijv. veldbussen e.d.)kabels voor geschakelde signalen (24V-binaire schakelaars enz.)voeding voor signalen (10 V, 24 V etc.)

III (storingsbron-nen)

+ 0 stuurstroomkabels voor inductieve belasting (ont-stoord)ontstoorde vermogenskabels (magneetschake-laars, remmen enz.)voedingskabels (niet geschakeld).

IV (sterke storings-bron)

+ + – voedingskabels naar lasinstallatiesvermogenscircuitselektronische toerentalinstelapparatuuruitgangskabels van frequentieregelaars

juist ----------------onjuist

+ + + 0 – – –

Page 58: EMC - Praktische Handleiding

4

58 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Voor de in de vorige tabel gedefinieerde leidingcategorieën worden de volgende kabel-types geadviseerd:

Geschiktheid van de kabeltypes met het oog op EMC:

Tabel 8: samenhang kabeltypes en leidingcategorieën

Leiding-categorie

Eigenschap Enkeladerig Getwiste aderparen

Getwiste aderparen, bewapend

Afscher-ming

(gevlochten)

Afscherming (gevlochten

& folie)

I zeer gevoe-lig

– 0 + + + + +

II gevoelig 0 + + + +1)

1) duur, meestal niet noodzakelijk

+ +1)

III storingsbron 0 + + + +1) + +1)

IV sterke sto-ringsbron

– – – 0 + + +

goed ---------------------------------- slecht

+ + + 0 – – –

Tabel 9: geschiktheid van de kabeltypes met het oog op EMC

Leiding 0 – 50 Hz

HF < 5 MHz

HF > 5 MHz

Asymme-trische onder-

drukking

Symmetri-sche

onder-drukking

Geschikt voor

Toepassingsge-bied

enkelade-rig

0 –1)

1) als heengaande en retourgeleider gemeenschappelijk op kleine afstand gelegd zijn

– – – – – – alleen tot 60 Hz

aderpaar parallel

0 – – – alleen tot 60 Hz

getwiste aderparen

+ + tot 100 kHz

0 – – + zwakke storings-

bron

weinig gestoorde industrieomge-ving

getwiste aderpa-ren, bewa-pend

+ + 0 + + + zwakke storings-bronnen

weinig gestoorde industrieomge-ving, -signalen < 10 MHz

folieaf-scherming

– 0 + zwakke storings-bronnen

gestoorde indu-strieomgeving, -signalen < 10 MHz

gevloch-ten afscher-ming

+ + + + + industriële storings-bronnen

industrieomge-ving, meten, besturen, rege-len

afscher-ming (gevloch-ten & folie)

+ + + + + + sterke sto-ringsbron-

nen

gevoelige leidin-gen in sterk gestoorde omge-ving

goed ---------------------------------- slecht

+ + + 0 – – –

Page 59: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 59

4EMC-maatregelen

De storingsbeïnvloeiding van kabels van verschillende leidingcategorieën kan door eengoed geplande aanleg sterk worden verminderd. In veel gevallen is zo het gebruik vanonafgeschermde kabels mogelijk.Ook door twisten kan het koppelen van storingen sterk verminderd worden. Het twistenis des te efficiënter, als de geleiders met meer slagen per lengte-eenheid getwist wor-den.Voor een geringe koppeling van storingen moet de afstand van de kabels zoveel groterworden als de kabels langer parallel lopen.

Leidingen van de categorieën I en II en de categorieën III en IV op zo groot mogelijkeafstand van elkaar leggen is zeer effectief. In veel gevallen blijkt een afstand van 10 cmtussen leidingen van de categorieën I en II, 20 cm tussen leidingen van de categorieënII en III en eveneens 20 cm tussen leidingen van de groepen III en IV voldoende. Bijlangere leidingen en/of bijzondere omstandigheden kunnen echter grotere waardennoodzakelijk zijn.

00750AXXAfbeelding 45: afstand tussen kabels van verschillende leidingcategorieën (hier II en IV)

00751CXXAfbeelding 46: verschillende oplossingen voor het leggen van kabels van de groepen I, II, III en

IV (MP = metalen scheidingswand)

L >> L2 1

L1d >> d2 1

d1

II

II IV

IV

Page 60: EMC - Praktische Handleiding

4

60 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Niet gebruikte geleiders moeten aan beide zijden geaard worden. Bij geleiders van decategorie I kunnen door de aardverbinding onder bepaalde omstandigheden bromsto-ringen (LF < 50 Hz) op het gebruikte signaal gekoppeld worden.

Kabels van de categorieën I en II en van de categorieën III en IV altijd haaks kruisen.

Tussen twee componenten in de installatie moet een doorgaand aardingsvlak bestaan.Alle kabels moeten langs het aardingsvlak worden geleid.

A / A1 / A2 / A3 = vlakken van de aardlussen

00752AXXAfbeelding 47: aarding van niet benutte geleider

00753AXXAfbeelding 48: kruisen van kabels van verschillende categorieën

00706AXXAfbeelding 49: leidingloop langs het aardingsvlak

III

IV

II

I

II I III

IV

90°

90°

A1

A2A3

A1

A2A3

M M

A

Page 61: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 61

4EMC-maatregelen

De heengaande en retourgeleider moeten over de totale lengte gemeenschappelijk ge-legd worden. Iedere voedingskabel moet samen met de bijbehorende aardleider wordengeïnstalleerd.

Afscherming De storingskoppeling op een leiding kan door toepassing van afgeschermde kabelssterk worden verminderd. Van belang voor de schermdemping is de schermaansluiting.In afbeelding 12 is de invloed weergegeven van de lengte van de schermaansluiting opde schermimpedantie.

00710AXXAfbeelding 50: heengaande en retourgeleider gezamenlijk leggen

24 V 24 V

5 V 5 V

00754AXXAfbeelding 51: schermimpedantie ZS in relatie met de aansluitlengte en de frequentie f

1 schermaansluitlengte 1000 mm 2 schermaansluitlengte 50 mm 3 schermaansluitlengte 4 mm

4 afscherming rondom geaard (concentrische afwerking)

schermaansluitlengte = lengte van het samenge-draaide schermeinde van de aangesloten kabel

10 kHz 100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz

10 mΩ

100 mΩ

1 Ω

10 Ω

100 Ω

ZS

f

1

2

3

4

1 mΩ1 kHz

Page 62: EMC - Praktische Handleiding

4

62 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

De volgende relatie bestaat tussen de schermdemping en de schermimpedantie:

Aan de hand van drie rekenvoorbeelden zal worden aangetoond hoe de schermdem-ping van één en dezelfde kabel afhangt van de schermaansluiting. De berekeningengelden voor de betreffende kabel en kunnen niet gegeneraliseerd worden.

Berekeningsvoorbeeld voor schermdempingVoorbeeld 1: schermdemping met rondom afgewerkte schermaansluiting bij 1 MHzGegevens: ZI = 3 Ω (impedantie van de inwendige geleider bij 1 MHz)

ZS = 3 Ω (impedantie van de afscherming bij 1 MHz uit afbeelding 51)

Stoorsignalen worden bij 1 MHz met factor 1000 gedempt.

Voorbeeld 2: schermdemping met schermaansluitlengte 50 mm bij 1 MHzGegevens: ZI = 3 Ω (impedantie van de inwendige geleider bij 1 MHz)

ZS = 0,3 Ω (impedantie van de afscherming bij 1 MHz uit afbeelding 51)

Stoorsignalen worden bij 1 MHz met factor 10 gedempt.

Voorbeeld 3: schermdemping met schermaansluitlengte 1.000 mm bij 1 MHzGegevens: ZI = 3 Ω (impedantie van de inwendige geleider bij 1 MHz)

ZS = 3 Ω (impedantie van de afscherming bij 1 MHz uit afbeelding 51)

Stoorsignalen worden bij 1 MHz met factor 1, d.w.z. helemaalniet gedempt.

Zoals de voorbeelden 1 – 3 aantonen, kan door een slechte schermafwerking het resul-taat van de afscherming aanzienlijk verslechterd of zelfs geheel teniet gedaan worden.In de praktijk kunnen met in de handel verkrijgbare afgeschermde leidingenbreedbandig dempingsfactoren van ca. 1000 bereikt worden.

Schermdemping [7]

D = schermdemping; komt overeen met de factor waarmee de storing t.o.v. een onafgeschermdeleiding gedempt wordt

ZI = HF-impedantie van de inwendige geleiderZS = HF-impedantie van de afscherming

Page 63: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 63

4EMC-maatregelen

Belangrijk voor de schermaansluiting is de aarding van de gehele omtrek van de af-scherming. De afscherming moet geaard worden op de behuizing of op een geaard vlak(blank metaal). In afbeelding 52 ziet u hoe dat gerealiseerd kan worden.

Bij kunststof behuizingen wordt de afscherming zo dicht mogelijk bij de behuizing ge-aard. Deze wordt dan tot aan de klem in of aan de behuizing verder geleid.

00755AXXAfbeelding 52: voorbeelden voor schermafwerking met metalen beugels, metalen PG-doorvoerin-

gen

00816BXXAfbeelding 53: schermaansluiting bij kunststof behuizingen

PH = kunststof behuizingS = aarding over gehele omtreksmin = kortst mogelijke afstand tussen geaard scherm en behuizing

Page 64: EMC - Praktische Handleiding

4

64 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

In afbeelding 15 ziet u hoe de aanleg van de kabel in een kabelgoot (K) of op een hoek-profiel tot vermindering van de uitstraling benut kan worden (S = schermeffect).

Het effect van de afscherming wordt door een gesloten kabelgoot verbeterd.

Algemene regels voor bekabeling

• Overtuig u ervan dat overal in de installatie hetzelfde aardpotentiaal (aarding LF-/HF-conform) bestaat (afbeelding 40).

• Leg nooit leidingen van de categorieën I en II met leidingen van de categorieën III enIV in dezelfde kabel of in dezelfde bundel.

• Verminder de lengte, waarover de kabels van de categorieën I en II met kabels vande categorieën III en IV lopen tot het absolute minimum. Leg deze kabels op eenmaximale afstand van elkaar.

• Houd de afstand tussen de leidingcategorieën aan (afbeelding 45).• Maak het vlak van de aardlussen zo klein mogelijk (afbeelding 49).• Leg de heengaande geleider altijd zo dicht mogelijk bij de retourgeleider (afbeelding

50). Het twisten van de heengaande en retourgeleider vermindert de storingskoppe-ling.

• Het gebruik van afgeschermde kabels staat het benutten van dezelfde kabelgoot toeook bij verschillende leidingcategorieën.

• Aard de afscherming aan beide zijden, aard de afscherming met groot contactopper-vlak. Enkelzijdige aarding heeft weinig effect. Als de afscherming niet geaard wordt,kunnen er hoge aanrakingsspanningen ontstaan!

• Aard de niet gebruikte adres in een kabel aan beide zijden (afbeelding 47).• Kabels van de categorieën I en II en van de categorieën III en IV mogen elkaar alleen

haaks kruisen (afbeelding 48).

00756AXXAfbeelding 54: vermindering van de uitstraling

K K

E E

S

S

S

S

S S

Page 65: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 65

4EMC-maatregelen

4.3 VoedingNetspanning Bij de voeding van meerdere apparaten uit een gemeenschappelijke bron ontstaan

spanningsvariaties op de gemeenschappelijke netaansluiting, die tot storingen kunnenleiden. Daarom moeten apparaten overeenkomstig hun afgenomen vermogen op eengeschikte groep worden aangesloten. Als er grote spanningsvariaties op het net te ver-wachten zijn, dan moet voor gevoelige apparatuur zoals besturings- en meetapparatuuren dergelijke met een scheidingstransformator een aparte voeding worden opgebouwd.In afbeelding 16 ziet u een voorbeeld van zo’n voeding (1) van vermogenscomponenten(2) en gevoelige apparatuur (3).

De apparaten moeten stervormig op de voedingsbron worden aangesloten. Worden ge-voelige apparaten of apparaten met een groot vermogen toegepast, dan zijn geschei-den voedingen noodzakelijk.

Signaalspannin-gen

Voor signaalspanningen (bijv. 24 VDC) is het van belang dat analoge verbruikers (bijv.meetsondes, opnemers o.a.) en digitale verbruikers ( relais, magneetschakelaars, rem-men o.a.) over verschillende delen van het circuit of ten minste over verschillendestroomkringen verdeeld worden die stervormig op de uitgang zijn aangesloten. Heen-gaande en retourgeleider moeten altijd gemeenschappelijk worden gelegd.In afbeelding 56 ziet u een voedingsconcept voor de voeding van signaalspanning (1)van vermogenscomponenten (2), kleinere vermogenscomponenten (3) en componen-ten voor kleine signaalspanningen (4)

00757AXXAfbeelding 55: concept voor de netvoeding

2 2

3

3

1

1

00758BXXAfbeelding 56: concept voor voeding van signaalspanning met getwiste aders

Page 66: EMC - Praktische Handleiding

4

66 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

4.4 SignaaloverdrachtHet gedrag van een installatie wordt in ruime mate beïnvloed door de soort signaalover-dracht. De storingsgevoeligheid van een signaaloverdracht is bij gelijke wijze van over-dracht des te kleiner naarmate het signaal groter is. In omgevingen met hoog stoorsig-naal zijn alleen verschilsignalen met potentiaalscheiding tussen zender en ontvangertoepasbaar. De volgende tabel geeft een overzicht van de storingsgevoeligheid van ver-schillende manieren van signaaloverdracht.

Gevoelige analoge signalen moeten direct bij de sensor worden bewerkten als versterktsignaal, door middel van een geschikte wijze van overdracht verder worden getranspor-teerd.Communicatieleidingen die het besturingspaneel verlaten, moeten met symmetrische,potentiaalgescheiden overdracht verwerkt worden. Frequentiegemoduleerde en opti-sche overdracht zijn zeer betrouwbare soorten van overdracht, die voor veel toepassin-gen echter te kostbaar zijn.

Tabel 10: storingsgevoeligheid van verschillende manieren van signaaloverdracht

Signaaloverdracht Aanbevolen toepassing

Analoog signaal Alleen in omgeving met weinig storingen en bij krachtig signaal en/ of geringe eisen aan de signaalkwaliteit. Iedere stoorspanning ver-vormt het meetresultaat.

Asymmetrische overdracht (bijv. RS-232)

Alleen in een omgeving met weinig storingen. Kleine potentiaalver-schillen tussen ontvanger en zender kunnen al tot overdrachtsfouten leiden. Voornamelijk gebruikt als diagnose- of inbedrijfstellingsproto-col.

Symmetrische overdracht (bijv. RS-485)

Geschikt voor industrieomgeving. Potentiaalverschillen tot enkele tientallen volts worden onderdrukt. Hogere asymmetrische storingen leiden tot overdrachtsfouten of tot een defect.

Potentiaalgescheiden Geschikt voor industrieomgeving. Potentiaalverschillen tussen zen-der en ontvanger hebben geen invloed op de signaaloverdracht.

Frequentiegemoduleerd Geschikt voor sterk gestoorde industrieomgeving. Storingen treden slechts dan op, als het overdrachtssignaal totaal vervormd wordt.

Optische overdracht Geschikt voor sterk gestoorde industrieomgeving. Elektromagneti-sche storingen kunnen de overdracht niet beïnvloeden (echter wel direct de zender of ontvanger).

Page 67: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 67

4EMC-maatregelen

4.5 Opbouw van het besturingspaneelIndeling van de componenten

Van grote invloed op de EMC van een besturingspaneel is de verdeling van de compo-nenten over de schakelkastvelden. De indeling moet zo gekozen worden dat het moge-lijk is, kabels van verschillende leidingcategorieën ruimtelijk te scheiden. De componen-ten moeten zo gekozen worden dat zij voldoen aan de eisen aan de storingsimmuniteiten storingsemissie. In afbeelding 18 ziet u een voorbeeld van de opbouw van een pa-neel met bijzondere aandacht voor de ruimtelijke scheiding.

00765BXXAfbeelding 57: schakelkastvelden met voeding, vermogenscomponenten enz.

[1] = besturing[2] = vermogenselektronica[3] = relais[4] = verwerking opnemers

[5] = 24V-voeding[6] = netmagneetschakelaars[7] = filter[8] = magneetschakelaars en

beveiligingen

[9] = hoofdschakelaar[10]= metalen scheidingswand

Page 68: EMC - Praktische Handleiding

4

68 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Belangrijk:• korte leidingen• scheiding van de categorieën• categorieën I/II en III/IV haaks kruisen• scheidingswand rondom geaard• gescheiden panelen voor vermogenselektronica en signalen• afscherming bij het in- en uitgaan van de kast op de apparatuur aarden

Erg belangrijk voor het correct functioneren van de installatie is het gemeenschappelijkeaardpotentiaal van de componenten in het besturingspaneel. Om die te waarborgenmoet de montageplaat uit verzinkt, ongelakt materiaal bestaan. Met de aardrail moeteen laag-inductieve verbinding bestaan. Aangrenzende velden van het besturingspa-neel met apparatuur van de categorieën I en II en van de groepen III en IV moeten dooreen rondom geaarde stalen wand worden gescheiden. Fluorescentielampen kunnen alszender van hoogfrequente signalen tot storingen leiden.

Effect van afscherming

Het besturingspaneel kan als een kooi van Faraday tot vermindering van de uitstralingbijdragen. Er zijn speciale uitvoeringen die met contactveren aan de deur de storingse-missie zeer effectief verhinderen. Deze kostbare oplossing is alleen in uitzonderlijke ge-vallen noodzakelijk. Het besturingspaneel behoudt zijn afschermende werking alleen,wanneer alle in- en uitgaande kabels afgeschermd zijn, daar deze anders als antennewerken. De kabelafschermingen moeten direct bij de doorvoering geaard worden. In af-beelding 58 worden daarvoor verschillende mogelijkheden getoond. Alternatief kunnendeze kabels ook worden gefilterd. De filters moeten direct bij de doorvoering worden ge-monteerd of de leiding tussen filter en kabeldoorvoering moet worden afgeschermd.Een enkele onafgeschermde of ongefilterde kabel kan alle andere maatregelen te-niet doen.

00775AXXAfbeelding 58: correcte kabeldoorvoeringen in het besturingspaneel (metalen verbindingen)

Page 69: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 69

4EMC-maatregelen

4.6 Toepassing van filtersEen belangrijke maatregel voor het aanhouden van de EMC is het filteren van de leidin-gen. De filtering werkt altijd in beide richtingen, d.w.z. zij verhoogt de storingsimmuniteiten vermindert de storingsemissie op de gefilterde leiding. De correcte werking van hetfilter hangt wezenlijk af van de deskundige inbouw.Daarbij spelen hoofdzakelijk drie factoren een rol:• inbouwplaats• aarding• kabelloopAls met deze factoren geen rekening wordt gehouden, kan de filterwerking geheel of ge-deeltelijk verloren gaan.

Inbouwplaats Er zijn twee gunstige inbouwplaatsen voor filters:[A]Een goede inbouwplaats voor een filter is direct bij de doorvoering van de gefilterde

kabel in de metalen behuizing. In dit geval kan de leiding tussen filter en regelaar pro-blemen geven, omdat op dit stuk leiding storingen gekoppeld kunnen worden. Dezeproblemen kunnen door afscherming van dit deel van de leiding worden opgeheven.

[B]Eveneens een goede inbouwplaats voor een filter is direct bij het bijbehorende ap-paraat. In dit geval kan de leiding tussen filter en kabeldoorvoering problemen geven,omdat hier storingen gekoppeld kunnen worden. Deze problemen kunnen door af-scherming van dit deel van de leiding worden opgeheven.

00776AXXAfbeelding 59: installatiemogelijkheden van apparaat (G) en bijbehorend filter (F)

[A] [B]

G

F

G

F

Page 70: EMC - Praktische Handleiding

4

70 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Aarding Daar bijna alle filters afvoercondensatoren naar aarde toepassen, hangt de filterwerkingin belangrijke mate af van de aarding van het filter. Een slechte aarding kan door eenweerstand RE en een inductiviteit LE worden voorgesteld (→ afbeelding 21). De slechteaarding verhindert dat bij hoge frequenties de stoorspanning door de afvoercondensatorwordt kortgesloten. Dit kan ertoe leiden dat het filter F compleet wordt overbrugd.Omdat een filter in het algemeen de stoorspanningen kortsluit, om de stoorstromen ISnaar de storingsbron terug te laten vloeien, moet de verbinding tussen filter en storings-bron zo’n klein mogelijke inductiviteit bezitten. Een gemeenschappelijke blanke, meta-len montageplaat of een afgeschermde leiding tussen filter en storingsbron zijn hierbijzeer effectief.

Kabelloop De filterwerking kan alleen dan worden gewaarborgd, als de gefilterde en de ongefilter-de kabels op de grootst mogelijke afstand van elkaar worden gelegd. Storingen kunnenanders van de ongefilterde naar de gefilterde kabel worden gekoppeld. Is het geschei-den leggen van deze beide kabels niet mogelijk, dan moet de ongefilterde kabel wordenafgeschermd.

00759AXXAfbeelding 60: vervangschema voor filter met slechte aarding

F = filterLE = aardingsinductiviteitIS = stoorstroomRE = aardingsweerstand

F

IS IS

LE

RE

Page 71: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 71

4EMC-maatregelen

Selectie van fil-ters

Een juiste keuze van het filter is alleen mogelijk door meting. Alle filterfabrikanten stellenweliswaar meetkarakteristieken voor de demping ter beschikking, maar deze curvenworden echter altijd met 50 ohm impedantie op de filterin- en uitgang bepaald. Omdatde werkelijke in de installatie aanwezige afsluitweerstanden van deze waarden afwijken,worden andere dempingswaarden bereikt. Dat kan ertoe leiden dat filters met gelijkespecificaties in de praktijk zeer verschillende dempingswaarden bereiken.De volgende tabel laat zien volgens welke criteria de filters geselecteerd behoren teworden.

Voor veel toepassingen bieden filterfabrikanten aangepaste filters aan.Voor ontstoringsdoeleinden zijn meestal laagdoorlaatfilters nodig die het laagfrequentesignaal laten passeren en het hoogfrequente stoorsignaal uitfilteren.Het eenvoudigste filter bestaat uit condensatoren en smoorspoelen. De volgende tabellaat de werking zien van deze componenten. Voor lage frequenties zijn elektrolytischecondensatoren en smoorspoelen met een blikpakket zeer geschikt; voor hogere fre-quenties worden papier- en keramische condensatoren en ferrietkernen toegepast.

Impedantie aan de ingang Filteropbouw Impedantie aan de uitgang

hoog hoog

laag hoog

hoog laag

laag laag

Inductieve ontstoring Capacitieve ontstoring

NF: R << ZLHF: R >> ZL

NF: R << ZCHF: R >> ZC

Page 72: EMC - Praktische Handleiding

4

72 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Om hoogfrequente asymmetrische storingen te onderdrukken is een ferrietringkernwaar de heengaande en retourgeleider gemeenschappelijk worden doorgevoerd, zeergeschikt. Voor de bedrijfsstroom IB is praktisch geen inductiviteit actief, omdat de mag-netische stromen in de kern elkaar onderling opheffen. Voor asymmetrische stoorstro-men IS is een zeer hoge inductiviteit actief die deze stromen goed dempt. De ferrietring-kern functioneert als een laagdoorlaatfilter.

00762BXXAfbeelding 61: ferrietringkern

IS = stoorstroomIB = bedrijfsstroom

MS = magnetisch veld t.g.v. stoor-stroom

MB = magnetisch veld t.g.v. bedrijfsstroom

Page 73: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 73

4EMC-maatregelen

4.7 Toepassing van ontstoringscomponenten bij frequentieregelaars Dit hoofdstuk geeft aanwijzingen voor de projectering. Raadpleeg voor een exacte pro-jectering van SEW-producten de gegevens in de desbetreffende catalogi.

Netsmoorspoel Een netsmoorspoel kan de volgende functies overnemen:

Commutatievervor-ming

Een frequentieregelaar heeft aan de ingang meestal een gelijkrichter. De bedrijfsstroomvan de frequentieregelaar vloeit telkens over twee diodes van de gelijkrichter naar degelijkspanningstussenkring. Tijdens het proces commuteert de stroom van de ene diodenaar de volgende. Op het moment van commutatie sluit de gelijkrichter het net zolangkort, tot de diode die eerst geleidend was, zijn spertoestand weer heeft bereikt. In af-beelding 62 ziet u zo’n commutatievervorming op de netspanning.

In afbeelding 63 wordt het enkelfasige vervangschema voor commutatievervorming ge-toond.

Op het moment van commutatie maakt de diode een kortsluiting X, bij de netaansluitingzakt de spanning UN in. De impedantie ZN en ZU vormen dan een spanningsdeler, waar-over de netspanning staat.

00788AXXAfbeelding 62: commutatievervorming op de netspanning

00789BXXAfbeelding 63: vervangschema voor commutatievervorming

U

t

Page 74: EMC - Praktische Handleiding

4

74 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

De volgende spanning staat dan op het aansluitpunt:

Vaak wordt een netsmoorspoel met uK = 4 % toegepast; de netspanning kan dan maxi-maal ongeveer 20 % inzakken. Dit is vooral voor apparaten met thyristoren in de netge-lijkrichter van belang omdat daar de commutatievervorming meerdere 100 µs kan duren.Voor omvormers met diodes in de netgelijkrichter zijn de tijden aanzienlijk korter, boven-dien verloopt de commutering meestal stroomloos. Daarom zijn vervormingen op denetspanning nauwelijks waar te nemen. Een netsmoorspoel moet hier niet toegepastworden.

Bestendigheid tegen overspan-ning

Bij het optreden van overspanningsimpulsen in het net vloeit op het eerste ogenblik eenzeer hoge stroom de frequentieregelaar in, omdat de tussenkringcondensator nu opge-laden wordt met de hogere, op de aansluitklemmen staande spanning. Bij deze stroomwordt nog de stroom opgeteld, die door eventueel aanwezige overspanningsafleidersvloeit. Bij zeer hoge overspanningspulsen kan de toelaatbare spanning van de halfge-leiders overschreden worden. De netgelijkrichter kan door de hoge stroom thermischbeschadigd worden.Een netsmoorspoel vermindert de stroom die door de overspanningspuls wordt opge-wekt. Bovendien veroorzaakt de stroom spanningsverlies over de netsmoorspoel. Opde klemmen van de frequentieregelaar is alleen nog de overspanning minus het span-ningsverlies actief.Oorzaken voor zulke overspanningsimpulsen kunnen bijv. kortsluitingen en schakelhan-delingen in het net zijn, maar ook fout werkende compensatie-installaties.

Netharmonischen De netstroom van traditionele frequentieregelaar bevat een groot aandeel aan harmo-nischen. Oorzaak daarvan is de niet-sinusvormige netstroom. Een netsmoorspoel kande pulsvormige stroom aanzienlijk afvlakken. Het aandeel aan harmonischen zakt daar-door aanzienlijk (voor de vijfde harmonische typisch met factor 2).

Netspanning [8]

UNK = netspanning op het aansluitpunt op het moment van commutatieUNK = netspanning bij de nettransformator op het moment van commutatieZU = impedantie voor de gelijkrichter (voedingskabel, netsmoorspoel etc.)ZN = netimpedantie (impedantie van de nettransformator)

Page 75: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 75

4EMC-maatregelen

Bij moderne frequentieregelaars met slanke tussenkring zijn de harmonischen in de net-stroom al zover gedaald, dat met een netsmoorspoel geen noemenswaardige verbete-ringen meer mogelijk zijn.

Inschakelstroom Worden meerdere frequentieregelaars met een netmagneetschakelaar ingeschakeld,dan worden de inschakelstromen opgeteld. Oorzaak van de inschakelstroomstoot is hetopladen van de tussenkringcondensator. Vooral bij kleine netmagneetschakelaars kaneen te hoge inschakelstroomstoot tot verkleven of vastlassen van de magneetschake-laarcontacten leiden. Een netsmoorspoel kan de inschakelstroomstoot aanzienlijk ver-minderen.

Signaalvorm en frequentiespectrum van de netstroom

zonder netsmoorspoel met netsmoorspoel

signaalvorm netstroom signaalvorm netstroom

frequentiespectrum netstroom frequentiespectrum netstroom

A = grondfrequentie / B = harmonische A = grondfrequentie / B = harmonische

Page 76: EMC - Praktische Handleiding

4

76 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Selectie van de netsmoorspoel

Een netsmoorspoel wordt geselecteerd aan de hand van de nominale stroom van de fre-quentieregelaar en de netspanning, waarop de frequentieregelaar is aangesloten. Deinductiviteit wordt bepaald door de constructie door de fabrikant.Een gemeenschappelijke netsmoorspoel voor meerdere frequentieregelaars moet ge-selecteerd worden voor de som van de stromen.Voorbeeld: frequentieregelaar 1 IN = 7 A

frequentieregelaar 2 IN = 7 Afrequentieregelaar 3 IN = 12 Afrequentieregelaar 4 IN = 20 Anetspanning UN =3 x 400VAC

→ minimum nominale stroom netsmoorspoelIDr =7 A +7 A +12 A +20 A = 46 A

→ minimum nominale spanning netsmoorspoel UN =3 x 400 VAC

De minimum nominale stroom van de netsmoorspoel kan gereduceerd worden, wan-neer de frequentieregelaars niet gelijktijdig nominaal belast worden (gelijktijdigheidsfac-tor).

Toepassing van de netsmoorspoel

De toepassing van een netsmoorspoel wordt in de volgende gevallen aanbevolen:• bij een net waar hoge spanningspieken te verwachten zijn;• bij meerdere kleine frequentieregelaars achter een gemeenschappelijke netmag-

neetschakelaar;• als een groot van het totale aansluitvermogen van het net uit traditionele frequentie-

regelaars bestaat.

Netfilter Het netfilter zorgt ervoor dat de door de frequentieregelaar gegenereerde stoorspannin-gen niet in het net kunnen komen. Het netfilter moet zo dicht mogelijk bij de betreffendefrequentieregelaar geplaatst zijn; de behuizing van netfilter en frequentieregelaar moe-ten hoogfrequent geaard zijn en via een montageplaat met elkaar zijn verbonden (bijv.door montage op een metalen, ongelakte achterwand van een schakelkast).

00791BXXAfbeelding 64: montage netfilter F / frequentieregelaar U/f

Belangrijk is een vlak metalen contact tussen filter en frequentieregelaar!

Page 77: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 77

4EMC-maatregelen

In plaats van één netfilter per frequentieregelaar kan ook een gemeenschappelijk netfil-ter voor het gehele besturingspaneel worden toegepast. Voor frequentieregelaars ismeestal een driefasenetfilter voldoende, dat voor de som van de regelaarstromen ge-schikt is. Als er ook eenfasige gebruikers gefilterd worden, dan moet er een viergeleidernetfilter toegepast worden. Het netfilter moet zo dicht mogelijk gemonteerd worden bijde plaats waar de voedingskabel de schakelkast binnen komt. De gefilterde leiding magniet parallel aan ongefilterde leidingen liggen.

Selectie Een netfilter wordt geselecteerd aan de hand van de stroom van de frequentieregelaaren de netspanning waarop de frequentieregelaar wordt aangesloten. Een netfilter voormeerdere frequentieregelaars wordt net als de netsmoorspoel geselecteerd voor desom van de stromen van de gebruikte frequentieregelaars. Om een bevredigende filter-demping te waarborgen, moet het door de regelaarfabrikant opgegeven type wordentoegepast.Voor de keuze van viergeleiderfilters kunnen de filterfabrikanten vaak advies geven.

Toepassing van netfilters

Het verdient aanbeveling om netfilters toe te passen onder de volgende omstandighe-den:• bij gebruik in een woonwijk;• met inachtneming van grenswaarden in het industriegebied;• waar gevoelige gebruikers op hetzelfde net zijn aangesloten;• voor optimalisatie van de EMC in een complexe installatie.

Uitgangsfilter (sinusfilter)

Afbeelding 65 laat de spanning zien aan de uitgang van de frequentieregelaar met enzonder sinusfilter.

Het sinusfilter genereert uit de blokvormige uitgangsspanning een in hoofdzaak sinus-vormige uitgangsspanning. Dit is van invloed op de volgende zaken.

00793AXXAfbeelding 65: uitgangsspanning met en zonder sinusfilter

U

t

Page 78: EMC - Praktische Handleiding

4

78 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Groepsaandrijving Bij menige toepassing worden meerdere motoren gemeenschappelijk op één frequen-tieregelaar aangesloten (groepsaandrijving). De uitgangsspanning van een frequentie-regelaar wordt uit blokvormige impulsen opgebouwd. Deze veroorzaken in de parasitai-re capaciteiten van de motorkabel en motorwikkeling aardlekstroompieken. Bij degroepsaandrijving worden deze aardlekstromen opgeteld. Deze aardlekstromen kun-nen voor de frequentieregelaar ontoelaatbare waarden bereiken (al naargelang het aan-tal parallel aangesloten motoren, kabellengte, het soort kabel aan de uitgang van de fre-quentieregelaar en motorgrootte). Bovendien kan een aanzienlijk deel van de stroom inde leiding verloren gaan. Dit geldt ook bij een motor met een lange, afgeschermde ka-bel.Bij toepassing van een sinusfilter ontstaan deze aardlekstroompieken niet omdat daarde uitgangsspanning sinusvormig is. Er gaat een klein deel van de motorstroom in hetsinusfilter verloren; deze is echter onafhankelijk van externe factoren (aantal motoren,soort kabel en kabellengte).

Ruisfiltering De blokvormige pulsen van de uitgangsspanning van de frequentieregelaar veroorza-ken ruis in de motor. Deze ruis in het gebied van de modulatiefrequentie van de frequen-tieregelaar kan als onaangenaam ervaren worden.Met een sinusfilter wordt deze ruis in de motor sterk gedempt; het filter zelf genereertruis bij de modulatiefrequentie.

Radio-ontstoring De radio-ontstoring reduceert de storingsemissie. Bij goede constructie van het sinusfil-ter door de fabrikant is radio-ontstoring van de uitgangskabel mogelijk. Daarmee behoe-ven bij toepassingen, waarop de grenswaarden moeten worden aangehouden, geen af-geschermde motorkabels gelegd te worden. Voor het installeren moeten de voorschrif-ten van de fabrikant worden aangehouden. Ook bij radio-ontstoorde uitvoering zijn ernog storingen op de uitgangskabel aanwezig; vergeleken met de ongefilterde uitgangs-spanning zijn ze sterk gedempt.

Selectie Net als netsmoorspoelen en netfilters moeten sinusfilters geselecteerd worden aan dehand van de nominale stroom en nominale spanning. Is de nominale stroom van de mo-tor kleiner dan die van de gebruikte frequentieregelaar, dan kan het filter afgestemd wor-den op de motorstroom (bij parallelbedrijf van meerdere motoren op de som van de mo-torstromen).Bij de selectie moet erop gelet worden dat:• er spanningsverlies bij het filter optreedt, waardoor de spanning op de motor dien-

overeenkomstig lager wordt; • een deel van de uitgangsstroom in het filter verloren gaat.

Page 79: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 79

4EMC-maatregelen

Toepassing In de volgende gevallen wordt de toepassing van sinusfilters aanbevolen:• voor groepsaandrijving op een frequentieregelaar;• als filter voor ruis;• voor radio-ontstoring bij onafgeschermde motorkabels (bijv. sleepringen of kabelkat-

leidingen);• voor het verminderen van het stroomverlies bij lange kabels.

Uitgangssmoor-spoel

Uitgangssmoorspoelen vormen samen met de parasitaire capaciteiten (leidingcapaci-teit, capaciteit van de motorwikkeling en van de afscherming etc.) op de uitgang van defrequentieregelaar een laagdoorlaatfilter. Afbeelding 70 laat de vorm van de uitgangs-spanning van de frequentieregelaar zien zonder en met uitgangssmoorspoel.

De blokvormige pulsen van de uitgangsspanning worden afgerond; hun vorm blijft ech-ter in principe bewaard. Het stoorsignaal van de uitgangskabel wordt verminderd, maarniet geheel geëlimineerd. De uitgangsspanning achter de uitgangssmoorspoel is niet si-nusvormig. Als uitgangssmoorspoel wordt meestal een ferrietringkern gebruikt, waar-omheen de uitgangsgeleiders gewikkeld worden. De ferrieringkern functioneert alsstroomgecompenseerde smoorspoel (zie afbeelding 61). Een ferrietringkern heeft hetvoordeel dat er geen extra spanningsverlies op de uitgang van de frequentieregelaaroptreedt. Gewoonlijk voldoen 3 – 5 wikkelingen om een kern. Er bestaan ook uitgangs-smoorspoelen die in de lengterichting zijn opgebouwd, waarop hier niet verder wordt in-gegaan.

Selectie Uitgangssmoorspoelen in ferrietkernuitvoering kunnen onafhankelijk van het regelaar-vermogen worden toegepast. Is het vanwege de leidingdoorsnede niet mogelijk het ver-eiste aantal wikkelingen in de kern door te voeren, dan kunnen meerdere kernen achterelkaar worden gebruikt. De inductiviteit van de uitgangssmoorspoel is evenredig met hetkwadraat van het aantal wikkelingen:

Effect van de uitgangssmoorspoel

Regelaaruitgang zonder uitgangssmoorspoel Regelaaruitgang met uitgangssmoorspoel

Inductiviteit [9]

LT = totale inductiviteit van de uitgangssmoorspoeln = aantal wikkelingenL1 = inductiviteit van de uitgangssmoorspoel met één wikkeling

Page 80: EMC - Praktische Handleiding

4

80 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-maatregelen

Voorbeeld 1) uitgangssmoorspoel met vierwikkelingenLT = 4 x 4 x L1 = 16 x L1

2) 2 uitgangssmoorspoelen met elk drie wikkelingenLT = 3 x 3 x L1 x 2 = 18 x L1

3) 4 uitgangssmoorspoelen met elk twee wikkelingenLT = 2 x 2 x L1 x 4 = 16 x L1

In elk van deze drie gevallen wordt ongeveer hetzelfde ontstorende effect bereikt. Ermogen niet meer dan vijf wikkelingen om een kern geslagen worden, daar anders deontstorende werking door verzadigingseffecten kan afnemen.

In het algemeen kan de uitgangssmoorspoel op twee manieren gewikkeld wor-den:Wikkelen met drie uitgangsleidingen plus PE:voordeel: – geringere opwarming

– hogere verzadigingsbestendigheidnadeel: – verminderde ontstorende werking

– minder wikkelingen mogelijkWikkelen met drie uitgangsleidingen zonder PE:voordeel: – hogere ontstorende werking

– groter aantal wikkelingen mogelijknadeel – grotere opwarming

– geringere verzadigingsbestendigheid

Toepassing Het gebruik van uitgangssmoorspoelen wordt in de volgende gevallen aanbevolen:• voor de radio-ontstoring van de frequentieregelaaruitgang (eventueel met onafge-

schermde leidingen);• om achteraf EMC-problemen te behandelen;• voor ontstoring als zowel spanningsverlies als stroomverlies niet toelaatbaar zijn.Een uitgangssmoorspoel kan onder de volgende omstandigheden niet wordentoegepast:• vermindering van motorgeluid;• groepsaandrijving op een frequentieregelaar;• voor het verminderen van het stroomverlies bij lange kabels.Een uitgangssmoorspoel dient alleen voor de ontstoring van de frequentieregelaaruit-gang. Bij juiste dimensionering kunnen de grenswaarden van de uitstraling voor de ra-dio-ontstoring worden aangehouden.

Page 81: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 81

4EMC-maatregelen

EMC-module De EMC-module is een onderbouwfilter voor frequentieregelaars om de in- en uitgangvan de frequentieregelaar te ontstoren. Hij bevat een netfilter voor de ingang en een uit-gangssmoorspoel voor de uitgang van de frequentieregelaar. Voordelen zijn de plaats-besparende inbouw en de door de bouwvorm automatisch verkregen HF-conforme con-tact tussen frequentieregelaar en filter.

Selectie Volgens opgave van de fabrikant van de frequentieregelaar geschikt voor de regelaar.

Toepassing Het gebruik van EMC-modules wordt in de volgende gevallen aanbevolen:• voor de radio-ontstoring van de frequentieregelaar met onafgeschermde leidingen;• om achteraf EMC-problemen te behandelen.Een EMC-module kan onder de volgende omstandigheden niet worden toegepast:• vermindering van motorgeluid;• groepsaandrijving op een frequentieregelaar;• vermindering van het stroomverlies bij lange kabels.

Afscherming Door vakkundige afscherming wordt de uitstraling duidelijk verminderd. De afschermingmoet daartoe aan beide zijden aan aarde gelegd worden. Het effect van de afschermingwordt bij lange kabels verbeterd als het scherm meerdere malen met een beugel (be-langrijk: rondom contact!) aan een doorgaande metalen constructie wordt geaard. Ookde bekabeling met een stalen bewapening, in een metalen buis of kabelkanaal dempende uitstraling, hoewel niet zo effectief als een koperen afscherming.De parasitaire capaciteit van een leiding wordt door afscherming duidelijk verhoogd (ty-pisch factor 2–3). Op een afgeschermde kabel gaat daardoor bij toenemende lengte eensteeds groter aandeel van de motorstroom in de vorm van aardlekstroom verloren. Inongunstige gevallen kunnen door de afscherming van de motorleidingen storingen ver-oorzaakt worden, omdat door een verhoging van de parasitaire capaciteit de lekstromentoenemen en een groter hoogfrequentaandeel krijgen. Dan moeten uitgangsfilters of fer-rietkernen in plaats van afgeschermde leidingen voor het ontstoren worden toegepast.Het belangrijkste onstoringsmiddel tegen de gevolgen van hoogfrequente lekstromen iseen hoogfrequentconform aardingsconcept in het besturingspaneel en in de installatie.

Page 82: EMC - Praktische Handleiding

5

82 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Normen en wetten

5 Normen en wetten

De normering en wetgeving op het gebied van EMC is in de laatste jaren wezenlijk ver-anderd. De volgende oorzaken hebben hiertoe geleid.• De noodzaak ontstond, normen op EMC-grenswaarden overeenkomstig de huidige

technische behoeften aan te passen. Principiële trend van dit aanpassingsproceswas de stapsgewijze verhoging van het EMC-verdraagzaamheidsniveau naar waar-den die voor huidige technische uitrustingen voldoende zekerheid bieden, 'in deelektromagnetische omgeving bevredigend te werken, zonder daarbij zelf elektro-magnetische storingen te veroorzaken, die voor andere in deze omgeving aanwezi-ge apparatuur onaanvaardbaar zouden zijn' (Citaat uit de EMC-wet).Dit principe is leidraad van de EMC-wet en de huidige EMC-normen.

• Een ander streven van de normering is, alle EMC-eisen die betrekking hebben opproducten, in een gemeenschappelijke zogenaamde EMC-productnorm samen tebrengen. Dit biedt het voordeel dat alle EMC-aspecten (storingsimmuniteit en sto-ringsemissie, verklaringen, meetmethoden enz.) daarin opgenomen zijn. Voor bijv.elektrische aandrijvingen is deze in voorbereiding (DIN IEC 22G/21/CDV). Als er eenproductnorm bestaat dan moet deze in plaats van de basisnorm worden gebruikt, Degebruiker moet voor de beoordeling van de EMC-situatie van een apparaat slechtscontroleren of de fabrikant voldoet aan de basisnorm of aan de productnorm. Dezebevatten slechts een opsomming van de EMC-normen, waarop de fabrikant moet let-ten.

• De wetgever was met betrekking tot de totstandkoming van de EG-interne markt ver-plicht de op dat moment geldende nationale wettelijke regelingen (in Duitsland bijv.het Funkschutzgesetz) door een EG-geharmoniseerde nationale wet te vervangen.De Europese Commissie heeft in 1989 voor dit doel de EMC-richtlijn 89/336/EEG af-gekondigd, waarin voor de EG-lidstaten o.a. een harmonisatie-overgangsperiode tot31-12-1995 is vastgelegd. De Bondsrepubliek Duitsland heeft de EMC-richtlijn in no-vember 1992 in de Duitse EMC-wet (EMVG) omgezet. Deze is inmiddels geheel her-zien in juni 1995.

Page 83: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 83

5Normen en wetten

5.1 Belangrijke begrippenFabrikant 'In de zin van deze wet is de fabrikant diegene, die voor het ontwerp en de vervaardiging

van een onder de EMC-richtlijn vallend product verantwoordelijk is of uit reeds geprodu-ceerde eindproducten een nieuw product vervaardigt of een product verandert, om-bouwt of aanpast'.Wat betekent dat voor de machinefabrikant of installateur? Hij koopt aandrijfappara-tuur, die hij in zijn machine / installatie inbouwt en met andere componenten verknoopt.• Daarmee draagt hij de verantwoordelijkheid voor de waarborging van de juiste EMC-

samenbouw van de ingekochte aandrijfcomponenten.• De leverancier van de aandrijfcomponenten helpt, doordat hij de machinebouwer /

installateur inzage geeft in de technische handboeken, die de methoden en maatre-gelen tot waarborging van de EMC beschrijven.

Elektromagneti-sche storing

'In de zin van deze wet is elektromagnetische storing ieder elektromagnetisch verschijn-sel dat het functioneren van een apparaat kan beïnvloeden. Een elektromagnetischestoring kan elektromagnetische ruis, een ongewenst signaal of een verandering van hetvoortbewegingsmedium zijn'.Wat betekent dat? Elektromagnetische storingen zijn alle soorten storingen, bijv.:• ESD = ontlading van statische elektriciteit;• Surge = piekspanning (gevolgen van bliksem / schakelhandelingen in het net);• HF-instraling (via lucht);• HF-koppeling via leidingen;• Burst = snelle transiënte storingen (openende contacten van inductieve circuits).

Storingsimmuni-teit

'In de zin van deze wet is storingsimmuniteit het vermogen van een apparaat, geduren-de een elektromagnetische storing zonder functiebeperking te werken'.Wat betekent dat? Met storingsimmuniteit wordt de graad van immuniteit tegen vanbuiten inwerkende EMC-invloeden beschreven. Hiervoor gelden ook de begrippen:• EMB = elektromagnetische beïnvloeding;• passief gedrag;• emissiegedrag.

Page 84: EMC - Praktische Handleiding

5

84 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Normen en wetten

Relatie De fabrikant in relatie met omvormers en andere vermogenselektronische apparaten.Fabrikant in de zin van de EMC-wet is diegene die het vermogenselektronische appa-raat in een machine ontwerpt, terwijl hij verschillende componenten (schakelkast, plc,magneetschakelaars, beveiligingen, frequentieregelaars, hulpapparatuur, opnemers,encoders, motoren, mechaniek, hydrauliek enz.) tot één geheel samenwerkende machi-ne samenbouwt en deze in omloop brengt.Hij moet de EMC-conformiteit van de machine waarborgen, terwijl hij zijn ontwerpen metEMC-deskundigheid uitvoert. Daarvoor moet hij weten welke maatregelen voor de com-ponenten, rekening houdend met de locatie van de machine, getroffen moeten worden.Deze opdracht kan hij slechts met behulp van de componentenleverancier oplossen.Deze moet steun bieden met betrekking tot de installatie van zijn componenten.Als de machinefabrikant het EMC-ontwerp bij de constructie en de bouw van de machi-ne consequent doorvoert, is aan alle voorwaarden voldaan om zijn machine te voorzienvan de CE-markering. Dit bevestigt de conformiteit met alle EG-richtlijnen (hier in het bij-zonder de EMC-richtlijn).

5.2 Indeling naar toepassingsgebiedenDe huidige normen maken onderscheid met betrekking tot de omgeving van de locatievan de installatie tussen industriegebied en woonwijk. Deze gebieden worden in de zo-genaamde basisnormen gedefinieerd.

Worden er basisnormen of productnormen gebruikt die overeenstemmen met het toe-passingsgebied, dan is aan alle EMC-eisen voldaan.

Tabel 11: indeling van basisnormen naar de omgeving van de opstellingsplaats van de installatie

Titel van de norm Voor het industriege-bied

Voor de woonwijk

basisnorm voor de storingsemissie EN 50 081-2 EN 50 081-1

basisnorm voor de storingsimmuniteit EN 50 082-2 EN 50 082-1

Page 85: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 85

5Normen en wetten

Tabel 13 laat een lijst van de EMC-testen zien die door de basisnormen worden gedekt.

Een apparaat conform EN 50081-1, voldoet ook aan EN 50081-2.Een apparaat conform EN 50082-2 , voldoet ook aan EN 50082-1.

Tabel 12: basisnorm storingsemissie

Basisnorm storingse-missie

Vereiste meting volgens

Omschrijving

EN 50081- 1 EN 55022 Grenswaarden en meetmethoden voor radiostoringen van inrichtingen van de informatieverwerking

EN 55014 Grenswaarden en meetmethoden voor radiostoringen van apparaten die met elektromotoren worden aange-dreven en huishoudelijke apparatuur

EN 61000-3-21)

1) behoeven slechts voor bepaalde apparaten toegepast te worden

Grenswaarden voor stromen van hogere harmonischen

EN 61000-3-31) Grenswaarden voor spanningsvariaties en flikkeringen

EN 50081-2 EN 55011 Grenswaarden en meetmethoden voor radiostoringen van industriële, wetenschappelijke en medische appara-tuur

Tabel 13: basisnorm storingsimmuniteit

Basisnorm storings-immuniteit

Vereiste meting volgens

Omschrijving

EN 50082-1 EN 61000-4-2 Storingsimmuniteit tegen ontlading van statische elektri-citeit

EN 61000-4-3 Storingsimmuniteit tegen hoogfrequente elektromagneti-sche velden

EN 61000-4-4 Storingsimmuniteit tegen snelle transiënte elektrische storingen / burst

EN 50082-2 EN 61000-4-2 Storingsimmuniteit tegen ontlading van statische elektri-citeit

EN 61000-4-3 Storingsimmuniteit tegen hoogfrequente elektromagneti-sche velden

EN 61000-4-4 Storingsimmuniteit tegen snelle transiënte elektrische storingen / burst

EN 61000-4-6 Storingsimmuniteit tegen leidinggebonden storingen, geïnduceerd door hoogfrequente velden

EN 61000-4-81)

1) behoeven slechts voor bepaalde apparaten toegepast te worden

Storingsimmuniteit tegen magnetische velden met ener-gietechnische frequenties

Page 86: EMC - Praktische Handleiding

5

86 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Normen en wetten

Definitie toepas-singsgebieden

De indeling in de twee toepassingsgebieden resulteert in de volgende definitie (zie EN 50081-2 en EN 50082-2, beide hoofdstuk 5). Daarin betekent:

Industriële gebie-den

EN 50 081-2: industriële gebieden worden door de aanwezigheid van een of meerderevan de volgende kenmerken getypeerd:• er is industriële, wetenschappelijke en medische apparatuur (ISM-apparatuur) aan-

wezig;• grote inductieve of capacitieve belastingen worden veelvuldig geschakeld;• de stromen een de daaraan verbonden magnetische velden zijn hoog.Dit zijn bepaalde elementen voor een industriële elektromagnetische omgeving en on-derscheiden de industriële van andere omgevingen.

Woonwijk, mid-den- en kleinbedrijf

EN 50 082-1: de door deze norm vastgelegde omgevingen zijn woonwijken, locaties vankantoren, nijverheid en van kleine bedrijven, zowel binnen als buiten de gebouwen. Devolgende – hoewel niet volledige – lijst geeft aan welke ruimte de norm omvat:• woongebouwen/woonetages, woningen, kamers enz.;• verkoopruimten zoals winkels, supermarkten enz.;• kantoorruimten voor overheid, banken enz.;• amusementsbedrijven zoals bioscopen, openbare restaurants, danslokalen enz.;• plaatsen in de open lucht zoals tankstations, parken, pretparken sportterreinen enz.;• ruimten van kleine bedrijven zoals werkplaatsen, laboratoria, dienstverleningscentra

enz.Alle locaties die daardoor getypeerd zijn dat zij direct aan het openbare laagspannings-net zijn aangesloten, worden beschouwd als woonwijk resp. als locaties van kantoren,nijverheid en van kleine bedrijven.

Page 87: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 87

5Normen en wetten

5.3 Overzicht van normen en wettenHet volgende overzicht laat de gebruikelijkste EMC-normen en -wetten per 31-12-1996zien.Tabel 14: overzicht van normen en wetten

EMC-normen / wetten

89/336/EEG (= 1989) EMC-richtlijn

EMVG van 30-8-1995 EMC-wet (EMC-richtlijn omgezet naar Duitse wet)

DIN IEC 22G/21/CDV (ontwerp: nov. 1995)

EMC-productnorm inclusief testmethode voor elektrische aandrijvin-geneisen voor de storingsimmuniteit: hoofdstuk 5eisen voor de storingsemissie: hoofdstuk 6

a) storingsemissie (bron)

EN 50081-1 = VDE 0839T81-1EN 50081-2 = VDE 0839 T 81-2EN 55 011 = VDE 0875 T11EN 55 014 = VDE 0875 T14

basisnorm (defin./meetvoorw.): woonwijkbasisnorm (defin./meetvoorw.): industriegebiedgrenswaarden: industriële apparatuur (= ISM-apparatuur → hoofd-stuk 12)grenswaarden: huishoudelijke apparatuur

EN 61000-3-2 = VDE 0838 T 2 EMC: grenswaarden voor stromen van hogere harmonischen (IN ≤ 16A)

b) storingsimmuniteit (doel)

EN 50082-1 = VDE 0839 T 82-1EN 50082-2 = VDE 0839 T 82-2

basisnorm: woonwijkbasisnorm: industriegebied

EN 61000-4-2= DIN VDE 0843 T2= IEC 801-2 = IEC 1000-4-2

elektromagnetische compatibiliteit (EMC)ontlading van statische elektriciteit (=ESD)

ENV 50 140= DIN VDE 0847 T3= EC 801-3 = IEC 1000-4-3

elektromagnetische compatibiliteit (EMC)HF-instraling

EN 61000-4-4= DIN VDE 0847 T4-4= IEC 801-4 = IEC 1000-4-4

elektromagnetische compatibiliteit (EMC)snelle transiënte storingen (= burst)

EN 61000-4-5= DIN VDE 0843 T5= IEC 801-5 = IEC 1000-4-5

elektromagnetische compatibiliteit (EMC)stootspanning (= surge)

ENV 50 141= DIN VDE 0843 T6= IEC 801-6 = IEC 1000-4-6

elektromagnetische compatibiliteit (EMC)HF-koppeling via leidingen

Page 88: EMC - Praktische Handleiding

5

88 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

Normen en wetten

Productnorm Voor elektrische aandrijvingen (PDS = Power Drive Systems) is er een EMC-product-norm in het ontwerpstadium die alle EMC-eisen afdekt. Hij geldt zowel voor industriege-bieden als voor woonwijken (woonwijken = 'eerste omgeving'; industriegebied = 'tweedeomgeving'). De norm bevat:• begrippen en bindende voorschriften (1e en 2e omgeving/algem. en beperkte ver-

krijgbaarheid/...) in hoofdstuk 3;• algemene eisen (beproevingen/testrapport/documenten voor de gebruiker) in hoofd-

stuk 4;• eisen voor de storingsimmuniteit in hoofdstuk 5;• eisen voor de storingsemissie in hoofdstuk 6;• minimumeisen om te voldoen aan veiligheidskenmerken in hoofdstuk 7;• EMC-methoden en laagfrequente verschijnselen appendix A + B.Deze EMC-productnorm heeft na aanvaarding voorrang boven alle eisen van de basis-normen! Daarmee wordt duidelijk dat de destijds relevante normen in de nabije toe-komst voor het gebied van de elektrische aandrijvingen door deze norm worden vervan-gen.

Page 89: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 89

6EMC-begrippen

6 EMC-begrippen

Aardlekstroom Stroom die van leidingen of apparaten via parasitaire capaciteiten naar aarde vloeit.

Aardpotentiaal Gemeenschappelijk aardpotentiaal voor alle apparaten van een installatie.

Asymmetrische storing Asymmetrische storing. Deze storing openbaart zich bij hoge frequenties; de stoorstroomkring wordt door parasitaire capaciteiten gesloten.

Burst Een reeks snelle transiënte storingen met steile flanken.

Commutatievervorming Netspanningsvervorming bij het wisselen van de stroom van de ene gelijkrichter-diode bij de netingang naar de volgende.

Dipool Elektrische dipool: een geleider fungeert als zend- en ontvangstantenne voor elektrische velden.Magnetische dipool: een geleiderlus fungeert als zend- en ontvangstantenne voor magnetische velden.

Elektrostatische ontla-ding (ESD)

Storing met geringe energie-inhoud en hoge frequentie-inhoud, die door onder-linge wrijving van verschillende materialen ontstaat.

EMC Elektromagnetische compatibiliteit. Eisen aan de apparatuur:• het genereren van elektromagnetische storingen moet zo ver begrensd wor-

den, dat een gedefinieerd bedrijf van radio- en telecommunicatieapparatuur en andere apparatuur mogelijk is;

• deze apparaten moeten een passende immuniteit tegen elektromagnetische storingen bezitten, zodat een gedefinieerd bedrijf mogelijk is (citaat uit de EMC-wet).

EMC-module Onderbouwfilter met netfilter en uitgangssmoorspoel.

ESD Electrostatic discharge → elektrostatische ontlading.

Ferrietkern Voor het onderdrukken van hoogfrequente asymmetrische storingen.

Harmonischen Hogere frequenties van de basisfrequentie die door vervorming van de sinusvor-mige basisfrequentie ontstaan.

Hybride impuls → Surge

Impedantie Frequentieafhankelijke weerstand.

Industriegebied Locatie van de installatie met hoge eisen aan de storingsimmuniteit en relatief lage eisen aan de storingsemissie.

Koppeling • Galvanische koppeling: deze ontstaat als meerdere apparaten die dezelfde spanningsbron, leidingen e.d. gebruiken.

• Inductieve koppeling: deze ontstaat al het magnetisch vel van een stroom-voerende geleider in een geleiderlus een stoorspanning induceert.

• Capacitieve koppeling: deze ontstaat als via de parasitaire capaciteit van nabijgelegen geleiders stoorsignalen worden overgedragen.

Netfilter Om stoorspanningen van en naar het net te voorkomen.

Netsmoorspoel Om de commutatievervorming en netharmonische te verminderen en de inscha-kelstroom in het net te reduceren en om de overspanningsimmuniteit van de regelaar te verbeteren.

Omgeving Locatie van de installatie, zie toepassingsgebied.

Parasitaire capaciteit Capaciteit die bijv. tussen twee nabijgelegen leidingen aanwezig is. De leidingen vormen daarbij de beide platen van een condensator.

Radio-ontstoring Maatregelen voor het verminderen van radiostoringen onder wettelijke grens-waarden.

Page 90: EMC - Praktische Handleiding

6

90 Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek

EMC-begrippen

Schermdemping De schermdemping geeft aan in welke mate storingen door toepassing van een afscherming worden verminderd.

Signaal-ruisverhouding Dit is de afstand tussen storingsemissie en storingsimmuniteit.

Sinusfilter Voor radio-ontstoring, filtering van ruis en om lekstroompieken bij groepsaandrij-vingen te reduceren. Het sinusfilter genereert uit de blokvormige impulsen van de uitgangsspanning een in wezen sinusvormige spanning.

Surge Energierijke overspanningspuls in het LF- en HF-bereik, zoals deze bijv. door blikseminslag kan worden veroorzaakt.

Symmetrische storing Symmetrische storing. Deze domineert bij lage frequenties; de stoorstroomkring wordt door de aanwezige leidingen gesloten.

Toepassingsgebieden Onderverdeling van de plaats van de installaties in industriegebieden en woon-wijken.

Uitgangsfilter Zie sinusfilter

Uitgangssmoorspoel Om het storingsniveau van de kabel aan de uitgang te verlagen. De smoorspoel vormt met parasitaire capaciteiten een laagdoorlaatfilter die de blokvormige impulsen van de uitgangsspanning afrondt.

Woonwijk Locatie van de installatie met relatief geringe eisen aan de storingsimmuniteit en hoge eisen aan de storingsemissie.

Page 91: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijftechniek in de praktijk – EMC in de aandrijftechniek 91

7Index

7 Index

A

aarding 53, 60, 64, 69, 70aardingsnet 53aardingsvlak 60aardpotentiaal 64aardverbinding 55afscherming 61, 64, 81analoog signaal 66asymmetrische overdracht 66

B

bestendigheid tegen overspanning 74

C

commutatievervorming 73

D

demping door afscherming 61doorsnede 8

E

effect van afscherming 68effect van de afscherming 64elektromagnetische beïnvloeding 6EMC 6EMC-module 81

F

filters 69, 70, 71frequentiegedrag 7frequentiemodulatie 66

G

groepsaandrijving 78

H

HF-bereik 7hoogfrequentbereik 7

I

impedantie 8inbouwplaats 69inschakelstroom 75installatiecomponenten 60

K

kabeldoorvoering 68kabelgoot 57, 64kabelloop 69, 70kabelselectie 57kabeltypes 58koppeling 5, 6kunststof behuizing 63

L

laagfrequentbereik 7leidingcategorieën 57, 59, 60, 64, 67leidingloop 61LF-bereik 7

N

netfilter 76, 77netharmonischen 74netsmoorspoel 73, 76netspanning 65netvoeding 65

O

ontstoringscomponenten 73opbouw besturingspaneel 67optische overdracht 66

P

parasitaire capaciteit 9potentiaalscheiding 66

R

radio-ontstoring 78ruisfiltering 78

S

schermaansluiting 61, 63schermdemping 62schermimpedantie 61, 62signaaloverdracht 66signaal-ruisverhouding 6signaalspanningen 65signaalvoeding 65sinusfilter 77stoormechanismen 5storingsbron 5, 6storingsemissie 6, 78storingsgevoelig object 5storingsimmuniteit 6, 66storingskoppeling 61storingsniveau 6stoorsignalen 6symmetrische overdracht 66

T

twisten 59

U

uitgangsfilter 77uitgangssmoorspoel 79

V

voeding 65voedingsconcept 65

Page 92: EMC - Praktische Handleiding

Aandrijfcomponenten \ Motion Control \ Systemen \ Service & Reparatie