I. Wat is een filter?
Een filter is een elektronische component die specifieke frequentiecomponenten uit een complex signaal extraheert of onderdrukt.
II. Waarom hebben servomotoren filters nodig?
Servoregelaars gebruiken pulsbreedtemodulatie (PWM) om de motor aan te sturen, waarbij een spanning wordt afgegeven in de vorm van een reeks hoogfrequente schakelpulsen. Dit leidt tot twee belangrijke problemen:
- Gemeenschappelijke-modusruis (common-mode noise): Hoogfrequente ruis die ontstaat tussen de motorfaselijnen en de aardedraad.
- Differentiële-modusruis (differential-mode noise): Hoogfrequente ruis die ontstaat tussen de motorfaselijnen onderling.
Deze vormen van ruis kunnen de volgende problemen veroorzaken:
- Motorcogging, abnormaal geluid en oververhitting: Hoogfrequente ruis resulteert in vervormde stroomgolfvormen, waardoor de motor licht trilt in plaats van soepel te draaien. Dit genereert overtollige warmte en een hoorbaar gejank.
- Encoderstoring: Ruis kan de nauwkeurige terugkoppelingssignalen van de encoder verstoren, wat leidt tot positiefouten en mogelijk alarmen van de regelaar activeert.
- Storing op andere apparatuur: Hoogfrequente ruis gegenereerd door het servosysteem kan zich voortplanten via voedingsleidingen of door de lucht worden uitgestraald, waardoor andere gevoelige apparatuur (zoals sensoren en PLC's) op hetzelfde elektrische netwerk wordt beïnvloed.
III. Filterselectie
Zoals weergegeven in het diagram is het filter dat compatibel is met onze A6-servomotoren een ingangszijdefilter dat is ontworpen om zowel gemeenschappelijke-modusruis als differentiële-modusruis te onderdrukken. De belangrijkste functies omvatten:
- Voorkomen dat transiënte pulsen en ruis van het elektriciteitsnet de normale werking van de regelaar beïnvloeden.
- Blokkeren dat de hoogfrequente schakelruis gegenereerd door de regelaar terugkoppelt naar het elektriciteitsnet, waardoor wordt voldaan aan de regelgevingseisen voor elektromagnetische compatibiliteit (EMC).
Let bij het selecteren van een filtermodel op de volgende belangrijke parameters:
- Nominale spanning: Moet overeenkomen met de ingangsvoedingsspanning van de regelaar.
- Nominale stroom: Moet groter zijn dan of gelijk zijn aan de maximale continue ingangsstroom van de regelaar.
- EMC-nalevingsniveau: Selecteer een klasse die voldoet aan de normen van de doelmarkt.
- Aansluitmethode: Zorg voor compatibiliteit met de bedrading van de voeding en de regelaar.
Tijdens de installatie moet het filter tussen de voeding en de regelaar worden geplaatst, zo dicht mogelijk bij de voeding, om ruisinterferentie te verminderen en latere onderhoudswerkzaamheden te vergemakkelijken. Voor apparatuur die aarding vereist, moet de aarddraad van het filter worden aangesloten op de aardleiding van de apparatuur om een effectieve aardverbinding te garanderen.