Выбор подходящего фильтра ЭМП

Контроллеры, драйверы, датчики, управляющие устройства.
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

Здравствуйте, форумчане! Требуется ваш совет.
Опишу вкратце ситуацию, чтобы было понятно для чего это все.
Имею в наличии 4 серводвигателя 90ST-M02430 (2.4/7.2Н*м, 3000об/мин, 750Вт, 3A) и 4 драйвера: AASD-15A (AC220v/50-60HZ, 15A)
Приобретал их для сборки подвижной платформы, для игрового симулятора. Сборку закончил и протестировал. Так вот при запуске некоторое игровое оборудование ведет себя не совсем корректно. Посоветовали (и даже сказали обязательно) поставить "фильтра ЭМП" на питание драйверов. Питание драйверов идет последовательно, планируется поставить фильтр перед первым драйвером.

Остался вопрос по выбору подходящего фильтра. Я в этом не сильно силен к сожалению, поэтому прошу помощи. Пока смотрел у purelogic и выбор пал на:

Фильтр подавления ЭМП DEA5-20A-N (115/250В, 50/60Гц, ток 20А, подключение винт/гайка)
DEA, DEB.jpg (1152 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=194080&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (116.65 КБ)</a>

Фильтр подавления ЭМП DBA5-30A-N (115/250В, 50/60Гц, ток 30А, подключение винт/гайка)
DAA, DBA.jpg (1152 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=194081&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (130.13 КБ)</a>

Подойдут они для моих целей? И вообще хорошая эта идея? Заранее всех благодарю!
Аватара пользователя
xvovanx
Мастер
Сообщения: 3647
Зарегистрирован: 25 фев 2016, 12:27
Репутация: 897
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Latvia
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение xvovanx »

fedrnick писал(а): оборудование ведет себя не совсем корректно.
А если конкретнее в чем некорректность? Как расположены кабеля, какие? Экранировка, заземление? Может у вас наводки в пучке на кабеля идут, а не по сети помехи лезут...
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

xvovanx писал(а): 31 мар 2021, 15:35
fedrnick писал(а): оборудование ведет себя не совсем корректно.
А если конкретнее в чем некорректность? Как расположены кабеля, какие? Экранировка, заземление? Может у вас наводки в пучке на кабеля идут, а не по сети помехи лезут...
Проблема пока обнаружилась только на блоке с педалями. На педеле тормоза стоит тензодатчик с аналоговым усилителем и когда я включаю платформу, в программе показывается, что педаль нажата. На физическое воздействие не реагирует. Если вынести блок педалей за платформу, можно увидеть, что педаль как бы "отжимается". Я так понимаю это помехи от запущенных двигателей и возможно кабелей. Выключаю двигатели, все приходит в норму.

Кабели питания двигателей НЕ экранированы. Сигнальные кабели драйверов, экранированы. Земли у меня в розетке нет, поэтому хотел кинуть новый кабель от щитка, до платформы, уже с землей. Саму платформу в планах тоже заземлить. Вот остаются вопросы нужен ли фильтр для драйверов (мне сказали что для этих драйверов они необходимы), и необходимо ли заменить кабели питания двигателей на экранированные. То что земля мне нужна, это я уже понял.

Кабели еще не прокладывал, только первый тест провел. Красной стрелкой отмечен ящик с драйверами и ардруино. Синий и белый провод, это usb.

Фото установки:
ыа.jpg (1120 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=194085&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (118.44 КБ)</a>
Аватара пользователя
xvovanx
Мастер
Сообщения: 3647
Зарегистрирован: 25 фев 2016, 12:27
Репутация: 897
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Latvia
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение xvovanx »

fedrnick писал(а): Если вынести блок педалей за платформу, можно увидеть, что педаль как бы "отжимается".
Получается, что помехи лезут не по сетевому питанию, а от кабелей к сервам.
fedrnick писал(а): Кабели питания двигателей НЕ экранированы
Хорошо бы все заэкранировать и все экраны соединить в одной точке, может и сетевой от щита кабель менять не придётся.
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

xvovanx писал(а): 31 мар 2021, 16:31
fedrnick писал(а): Если вынести блок педалей за платформу, можно увидеть, что педаль как бы "отжимается".
Получается, что помехи лезут не по сетевому питанию, а от кабелей к сервам.
fedrnick писал(а): Кабели питания двигателей НЕ экранированы
Хорошо бы все заэкранировать и все экраны соединить в одной точке, может и сетевой от щита кабель менять не придётся.
Имеется ввиду провод от щитка квартирного, туда приходит 3-х жильный кабель с землей, а вот на розетки пустили только 2, без земли. Вот я и хочу новый 3-х жильный кинуть по потолку, чтобы заземлить платформу.

Т.е пока не стоит тратиться на фильтр и заменить только 4-ре кабеля для двигателей на экранированные? На работу драйверов его отсутствие не повлияет?
kfmut
Мастер
Сообщения: 1249
Зарегистрирован: 30 янв 2021, 21:34
Репутация: 147
Настоящее имя: Максим
Откуда: г.Тверь
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение kfmut »

fedrnick писал(а): Т.е пока не стоит тратиться на фильтр и заменить только 4-ре кабеля для двигателей на экранированные? На работу драйверов его отсутствие не повлияет?
Никто вам заочно не скажет с какой-либо достоверностью что именно у вас происходит, не надо себя обманывать. Это будет обычный перебор вариантов, начиная с экранирования/заземления/питания и заканчивая отваливающимися проводами, ошибками подключения и кривой схемотехникой, м.б. вам где-то повезёт и вы случайно(!) угадаете... В общем, попробуйте найти возможность потыкать осциллографом в вашу схему педалек, тогда хоть как-то объективно можно будет судить о происходящем.
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение calabr »

fedrnick писал(а): Т.е пока не стоит тратиться на фильтр и заменить только 4-ре кабеля для двигателей на экранированные? На работу драйверов его отсутствие не повлияет?
Эти фильтры без земли все-равно не эффективны.
экраны на силовые кабеля мало помогут, если есть экраны на сигнальных, и эти экраны правильно подключены -
в 1 точку возле блоков питания, только с 1 конца кабеля подключены, рама в ту-же точку.
Больше интересно
Если вынести блок педалей за платформу, можно увидеть, что педаль как бы "отжимается".
где сейчас этот блок питания, как он подключен к сети и к остальному? куда подключен его корпус?
если в блоке установлены Y-конденсаторы и нет земли, то он вполне может давать 100В 50Гц на корпус через них и, например если его от рамы отвязать, то и помеха уходит.
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

calabr писал(а): где сейчас этот блок питания, как он подключен к сети и к остальному? куда подключен его корпус?
если в блоке установлены Y-конденсаторы и нет земли, то он вполне может давать 100В 50Гц на корпус через них и, например если его от рамы отвязать, то и помеха уходит.
Блок питания находится в рулевой базе, педали подключаются к ней проводом (напоминает телефонный). Рулевая база прикручена к платформе. В проводе питания от рулевой базы нет земли, обычная вилка. Если снять базу с педалями и отнести на 1-2 метра, при этом подключив в розетку с другой стороны комнаты, то помехи пропадают. Если внести все обратно, то соответственно все возвращается. На педалях газа и сцепления стоят потенциометры, они работают нормально. А вот тензодатчик с аналоговым усилителем тормоза сходит с ума. У него можно менять чувствительность, при снижении, эффект уменьшается, но не уходит. Самая база и рулевое колесо работает без проблем.
b.jpg (1053 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=194089&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (153.94 КБ)</a>
Аватара пользователя
iMaks-RS
Мастер
Сообщения: 1726
Зарегистрирован: 10 июл 2017, 09:25
Репутация: 198
Настоящее имя: Maks
Откуда: От туда.
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение iMaks-RS »

Я бы поставил отдельно электощит для источников питания.
Да.. как когда-то ремонтироваший атракционы: распологать источники питания под руками у пользователя - это не по ТБ.

Если есть осциллограф, можешь поискать источник помех:

https://www.youtube.com/watch?v=w7J8J8T ... 0%BE%D0%B2
Аватара пользователя
N1X
Мастер
Сообщения: 3653
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Репутация: 1645
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Беларусь, Гомель
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение N1X »

xvovanx писал(а): Хорошо бы все заэкранировать и все экраны соединить в одной точке, может и сетевой от щита кабель менять не придётся.
calabr писал(а): экраны на силовые кабеля мало помогут, если есть экраны на сигнальных
Не согласен.
По первому пункту - потому как не конкретно.
По второму - потому как это попытка бороться со следствием, игнорируя причину. В результате вместо того, чтобы задавить один источник предлагается экранировать кучу приемников.

Теперь по сути: силовой кабель любого частотника/сервоусилителя и т.п. - есть один из самых сильных источников помех, при условии что внутри/рядом, т.е. после ключей и до кабеля нет синусного фильтра (это не то, что у ТС на картинке).
А причина проста: у нас есть источник напряжения, коим является серва/ПЧ. Выход этого источника переключается с несущей частотой ШИМ, т.е. несколько килогерц. И есть индуктивность обмоток двигателя, на которую работает этот источник. В результате за счет этой связки у нас получается источник тока, и di/dt за счет индуктивности получается небольшой, это законы коммутации из ТОЭ: ток в индуктивности скачком измениться не может. А вот du/dt получается очень большим. Когда ключ подключает линию к +310В эти 310вольт сразу прилетают по всей длине кабеля на обмотку двигателя. Потом открывается другой ключ и подключает обмотку к 0В и линия притягивается к земле. В итоге при таком большом du/dt появляется сильная емкостная помеха, которая без экрана наводится на все проводники расположенные поблизости, чтобы потом по ним добраться обратно до преобразователя (любой ток - это всегда контур. Если он куда-то течет, он должен вернуться в источник).
Борются с этим упаковывая кабель в экран, подключенный к заземляющей клемме преобразователя, либо к земле в шкафу, но земля в шкафу - это не случайная "общая точка", а медная шина, куда сходятся все земли, причем соединение должно быть с низким импедансом: толстыми медными проводами. Но на мелких движках экран все же чаще вешается прямо на специальное место на преобразователе.
Смысл в том, что второй обкладкой этого паразитного конденсатора является экран, и емкостной ток из силовых проводов кабеля стекает по экрану обратно в преобразователь по кратчайшему пути. Это ОЧЕНЬ сильно снижает помехи.
Ну и кондуктивные помехи в сеть от привода тоже имеют место быть, но в принципе они не так лезут на соседей, так что в первую очередь нужно провода движков хотя бы в металлорукав упаковать, соединив его с корпусом привода, это может сильно помочь.
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

iMaks-RS писал(а): Если есть осциллограф, можешь поискать источник помех:
К сожалению не располагаю прибором. Спасибо за видео, понял из него что все-таки экранировать кабель питания и заземлять экран нужно.
N1X писал(а): ... так что в первую очередь нужно провода движков хотя бы в металлорукав упаковать, соединив его с корпусом привода, это может сильно помочь.
Спасибо за такой развернутый ответ! Если я правильно понял, нужно:

1. Заменить кабели питания моторов на экранированные, либо использовать ПМЛ и в любом из случаев заземлить экран на корпус мотора с одной стороны, а с другой стороны на метал. корпус драйверов.
2. Затем заземлить саму платформу, кинув провод земли на корпус шкафа
3. Заземлить драйвера, кинув провод на корпус шкафа
4. Провод земли идущий от розетки 220, заземлить на корпус драйвера
5. Заземлить это все на розетку

Правильно, или я что-то не так понимаю?
к1.jpg (997 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=194093&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (114.15 КБ)</a>
Аватара пользователя
N1X
Мастер
Сообщения: 3653
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Репутация: 1645
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Беларусь, Гомель
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение N1X »

Да, верно. Можно еще посмотреть, что рекомендует производитель драйверов. В мануале всегда есть раздел по подключению. Там и требования по вентиляции и по механической установке и по заземлению... Хотя там примерно так и будет нарисовано...
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

N1X писал(а): В мануале всегда есть раздел по подключению.
Мануал который находил, там было это:
Sdr.JPG (979 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=194097&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (105.37 КБ)</a>
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

N1X писал(а): ... причем соединение должно быть с низким импедансом: толстыми медными проводами.
2.5 мм2 будет достаточно для соединения земли платформы со шкафом и драйверами, или больше нужно сечение?
Аватара пользователя
Rom327
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 2940
Зарегистрирован: 03 апр 2015, 13:23
Репутация: 431
Настоящее имя: Роман
Откуда: Подольск
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение Rom327 »

fedrnick писал(а): Правильно, или я что-то не так понимаю?
Не правильно!
1. заземление должно производиться отдельным проводом, не связанным с рабочим 0 в щитке. Если ноль в общем щитке "отгорит", в твоем щитке вместо 0 появится фаза, со всеми вытекающими...
2. экраны на ШД подключаются только со стороны драйверов.
3. соединение земляного провода в ящике с драйверами должно производиться в одной точке, на один болт или шину
Вложения
станок1.jpg (958 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=194107&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (114.5 КБ)</a>
Последний раз редактировалось Rom327 01 апр 2021, 15:51, всего редактировалось 1 раз.
Это сугубо мое мнение, могу и ошибаться...
https://vk.com/rom327
GRBL настройки: http://blogandbux.blogspot.com/2018/07/ ... revod.html
G коды: http://3d-stanki.ru/spravochnik/program ... stankov-2/
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

Rom327 писал(а): 1. заземление станка должно производиться отдельным проводом, не связанным с рабочим 0 в щитке. Если ноль в общем щитке "отгорит", в твоем щитке вместо 0 появится фаза, со всеми вытекающими...
Под зеленым цветом подразумевается земля, 0 я просто не рисовал.
Rom327 писал(а): 2. экраны на ШД подключаются только со стороны драйверов.
Т.е. экран не подключать на корпус двигателей?
Rom327 писал(а): 3. соединение земляного провода в ящике с драйверами должно производиться в одной точке, на один болт или шину
В шкафу на боковой крышке есть спец. болт для этого, планировал к нему подключать землю.
шкф.jpg (950 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=194114&sid=183f424f209c401aed1966f09ed8f5e3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (328.6 КБ)</a>
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение calabr »

N1X писал(а): Не согласен.
По второму - потому как это попытка бороться со следствием, игнорируя причину. В результате вместо того, чтобы задавить один источник предлагается экранировать кучу приемников.
источник не известен.
Экранирование обычно делают чувствительных элементов, это проще чем экранировать все остальное.
Приемники УЖЕ экранированы, и добавление экранов на силу результата дать не должно. Особенно, если провода не лежат рядом с силовыми.
в крайнем случае, можно заземлить раму и запихать провода в каналы профиля. - вот и экран.
Все-же к блоку питания - привода в шкафу за метр от платформы, а блок питания, что ох питает в рулевом блоке?
и при выносе этого блока из шасси помехи пропадают. А если не включать драйвера? помех нет?
А что еще питает этот блок питания?
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

calabr писал(а): и запихать провода в каналы профиля. - вот и экран.
Хорошая идея, надо попробовать. Пока все равно нигде не могу найти подходящий экранированный кабель.
calabr писал(а): что ох питает в рулевом блоке?
Там стоит моторчик с ременной передачей. Рулевая база получает телеметрию из игр и имитирует эти эффекты, вибрируя, и сопротивляясь своему повороту. Также этот встроенный блок питает педали, и плату в самом рулевом колесе.
calabr писал(а): А если не включать драйвера? помех нет?
Когда они просто включены, ничего не происходит. Но стоит запустить программу, двигатели поднимают немного платформу над землей и ардруино готов получать телеметрию из игр. И уже платформа будет имитировать неровности дороги, повороты и т.д.
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение calabr »

fedrnick писал(а): 01 апр 2021, 21:37
calabr писал(а): что ох питает в рулевом блоке?
Там стоит моторчик с ременной передачей. Рулевая база получает телеметрию из игр и имитирует эти эффекты, вибрируя, и сопротивляясь своему повороту. Также этот встроенный блок питает педали, и плату в самом рулевом колесе.
calabr писал(а): А если не включать драйвера? помех нет?
Когда они просто включены, ничего не происходит. Но стоит запустить программу, двигатели поднимают немного платформу над землей и ардруино готов получать телеметрию из игр. И уже платформа будет имитировать неровности дороги, повороты и т.д.
нужно найти гада.
включить все, зафиксировать проблему,
начать по очереди отключать силовое питание подозрительных элементов.
например драйвера по одному, потом мотор в руле, его драйвер, питание и т.д.
как-только проблема уйдет - вернуть ее назад, включая в том-же порядке, что выключали
По общему устройству -
землю из розетки привести на землю в шкафу.
От земли в шкафу звездой развести земли на все земляные клемы и металлические корпуса. Каждый своим проводом.
на шасси можно организовать доп. шину земли, на которую землить все приборы на самом шасси тоже звездой. Клему земли соединить с землей в шкафу.
Использовать само шасси как земляной кабель нельзя ( это только для сварных и литых корпусов разрешается). Сразу посмотреть, чтоб небыло прямого контакта медь-алюминий.
Категорически нельзя за-кольцовывать земли ( типе 2 провода из разных концов шасси) - будет антенна вместо экрана.
на корпусе сервы тоже должен быть земляной контакт. на него нужно привести земляной кабель ( экран проводов для этого использовать нельзя - отдельный проводок от ближайшей земляной клемы)
для заземления используется провод сечением не менее сечения силового кабеля (это по нормам эл. безопасности а не для экранов важно)
на самом тензо-датчике нужно проверить есть-ли возможность заземлить корпус - вполне вероятно, что помеха не на провода наводится, а на сам датчик и источником может быть не-заземленное шасси, которое ловит помежи отовсюду и на корпус передает.
Если есть в комнате розетка с землей - проще всего сначала переключить все в нее и начать заземляться, чем за экранами бежать.
fedrnick
Новичок
Сообщения: 12
Зарегистрирован: 31 мар 2021, 10:31
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Выбор подходящего фильтра ЭМП

Сообщение fedrnick »

calabr писал(а): По общему устройству -
Благодарю за подробное разъяснение! Буду пробовать
Ответить

Вернуться в «Электроника»