Forradalmian új kábelkialakítást mutatott be a LAPP az SPS szakkiállításon
Az innovatív zeroCM® technológia megakadályozza az elektromágneses interferenciát
2023. május 31., szerda, 06:00
Címkék: kábel kábeltechnológia kommunikáció Lapp ÖLFLEX® CONNECT SPS vezetékek
Az intelligens gyárakban egyre inkább hálózatba kapcsolják a gépeket és a rendszereket, ami növeli az elektromágneses kompatibilitásra (EMC) vonatkozó elvárásokat és követelményeket. A nürnbergi SPS szakkiállításon mindehhez a LAPP egy új, innovatív EMC-megoldást mutatott be zeroCM® technológiával.
A potenciálkiegyenlítő vagy a védőföldelő kábeleken fellépő nemkívánatos áram különösen azokat az üzemeket veszélyezteti, ahol frekvenciaváltóval vezérelt motorokat használnak. A LAPP ezért azt tűzte ki célul, hogy megvizsgálja a motorcsatlakozó kábeleken belüli fizikai csatolási mechanizmusokat, és a hibák orvoslásával egy innovatív kábelkialakítást hoz létre.
Új kábelkialakítás
A zeroCM® technológia fejlesztése során a LAPP addig feltérképezetlen területre lépett. Ahelyett, hogy az EMC-problémát kizárólag a megszokott módon, árnyékolással oldották volna meg, az ÖLFLEX® SERVO FD zeroCM teljes kábelkialakítását újragondolták. A három fázisvezetőt most szimmetrikusan rendezték el, és egy belső rétegben összesodorták. Ezen túlmenően a három fázisvezető körül meghatározott fektetési hosszarányban legalább egy védővezetéket helyeztek el egy külső rétegben, a fázisvezetőkhöz képest ellentétes menetiránnyal sodorva. A vezető polietilénből, polipropilénből vagy habosított anyagból álló szigetelése kapacitásoptimalizált. A belső és a külső réteg között elválasztó gyapjúréteg található. „Ez a különleges, innovatív sodrási technika tökéletes elektromos szimmetriát eredményez, ami csökkenti a mágneses sugárzást és jelentősen mérsékli a kábelbelsőben létrejövő egymásra hatásokat is” – jelentette ki Stefan Hilsenbeck, a Lapp Holding SE modern technológiákért felelős vezető mérnöke.
ÖLFLEX® SERVO FD zeroCM – elektromosan szimmetrikus PUR motorkábel (Forrás: LAPP)
A találmány előnyei nyilvánvalóak. Az EMC-optimalizált kábelkialakítás könnyen beszerelhető, és a legmagasabb védelmet nyújtja az EMC-vel kapcsolatos interferenciaáramokkal szemben. „A kábel aszimmetrikus elrendezésű, de 100%-os elektromágneses szimmetriát nyújt, ezáltal még kisebb árnyékolású kábelt kapunk” – hangsúlyozta Hilsenbeck.
Összefoglalva, bár a zeroCM® technológia nem szünteti meg az elektromágneses interferencia okát, mégis pontosan kezeli az egyik kulcsfontosságú pontot, ahol az interferencia behatással van a rendszerkörnyezetre. Az innovatív kábelkialakítás egyrészt a kiegyenlítő áramok akár 80%-os csökkentését teszi lehetővé a frekvenciaváltó kimenetén és a párhuzamos utakon, például az adatkábeleken. Másrészt a csökkentett kábeltöltő áramok a frekvenciaváltóra kerülő és az abban lévő terhelést is csökkentik: például hosszabb kábelek is beépíthetők anélkül, hogy a frekvenciaváltót annak EMC-specifikációin kívül üzemeltetnék. A zeroCM® technológia azt is megakadályozza, hogy a fogyasztói oldalon feszültségszintek keletkezzenek a földfeszültségen. Ez különösen akkor fontos, ha érzékeny érzékelőket, például analóg jelátalakítókat használnak.
Az új kábelkialakítás 100%-os elektromágneses szimmetria elérését teszi lehetővé (Forrás: LAPP)
A „PEPA” kutatási projekt
Az innovatív kábel hatékonyságát a Német Szövetségi Gazdasági és Klímavédelmi Minisztérium által működtetett „PEPA” kutatási projektben is igazolták. A projektben a LAPP mellett az SEW-EURODRIVE, a BLOCK, a Danfoss, a MAGNETEC és a Darmstadti Műszaki Egyetem vett részt. Az átalakító kimenetén a szivárgási áram tekintetében a legjobb értékeket a zeroCM® kábel kis kapacitású változata érte el. A párhuzamos jelkábelen átfolyó zavaró áramot is vizsgálták, és a lehető legalacsonyabb interferenciaáramok kialakulásához itt is a zeroCM® kábel használata vezetett.
Alacsonyabb költségek
A fent leírt előnyökön túl a kábel használói költségeket is megtakaríthatnak, hiszen már nincs szükségük összetett szűrőtechnológiára, és a rendszer is stabilabbá válik. „Bár az új kábel az első összeszereléskor szokatlannak tűnhet, a kábelezés is ugyanolyan egyszerű maradt, mint eddig – tette hozzá Hilsenbeck. – A piacon még mindig elterjedtnek számító, háromrészes védőcsöves földszimmetrikus kábelekhez képest még csökkent is a szükséges munkaráfordítás.”
A Svájcban védjegyként bejegyzett zeroCM® technológiával a LAPP tovább kívánja bővíteni portfólióját. A jövőben a hibrid kábelekre helyezi a hangsúlyt. A hibrid kábelek, buszok vagy egykábeles megoldások a tápellátáson kívül adat-, rezolver- vagy vezérlőérpárokat is tartalmaznak, amiket korábban a tápellátástól alaposan árnyékolni kellett. A zeroCM® technológia ezzel szemben a szabadság új szintjét jelenti a tervezési elemek elrendezésében, ami csökkenti az anyagfelhasználást és növeli a teljesítményt.
