Inovativní technologie zeroCM® zabraňuje rušení EMC

Zejména v průmyslových provozech, kde se používají motory řízené frekvenčním měničem, se na kabelech pro vyrovnání potenciálů nebo na kabelech ochranného uzemnění stále častěji objevují nežádoucí proudy. Společnost LAPP si proto stanovila za cíl prozkoumat fyzikální vazební mechanismy v kabelech pro připojení motorů a odvodit z nich inovativní konstrukci kabelu.

Při vývoji technologie zeroCM® se společnost LAPP vydala zcela novou cestou. Namísto obvyklého řešení problému elektromagnetické kompatibility pomocí stínění, byla celá konstrukce kabelu ÖLFLEX® SERVO FD zeroCM změněna. Tři fázové vodiče jsou nyní uspořádány symetricky a stočeny ve vnitřní vrstvě. Kromě toho je ochranný vodič stočen ve vnější vrstvě kolem tří fázových vodičů s opačným směrem stáčení v určitém poměru délek zkrutu. Izolace vodičů je kapacitně optimalizovaná a skládá se z polyetylenu, polypropylenu nebo pěnové varianty. Mezi vnitřní a vnější vrstvou je oddělovací netkaná textilie. "Touto speciální, inovativní technikou stáčení se dosahuje dokonalé elektrické symetrie, což snižuje magnetické vyzařování a výrazně omezuje vnitřní vazby," vysvětluje Stefan Hilsenbeck, Senior Engineer Advanced Technology ve společnosti Lapp Holding AG.

Výhody vynálezu jsou zřejmé. Konstrukce kabelu optimalizovaná pro EMC se snadno realizuje a nabízí nejlepší ochranu proti rušivým proudům souvisejícím s EMC. "Kabel je po vzhledové stránce asymetrický, ale dosahujeme 100% elektromagnetické symetrie, a proto si vystačíme i s menším stíněním," zdůrazňuje Hilsenbeck.

Když to shrneme, technologie zeroCM® sice neodstraňuje příčinu rušení EMC, ale řeší přesně jedno z významných míst, kde se rušení dostává do prostředí systému. Na jedné straně umožňuje nová konstrukce kabelu snížit až o 80 % vyrovnávací proudy na výstupu frekvenčního měniče a na paralelních cestách, jako jsou datové kabely. Na druhou stranu snížené nabíjecí proudy kabelu (cable-charging current) zajišťují menší zatížení samotného frekvenčního měniče: lze například instalovat delší kabely, aniž by frekvenční měnič pracoval mimo svou specifikaci (EMC). Technologie zeroCM® navíc zabraňuje výskytu napětí na potenciálu země (Ground-Voltage) na straně spotřebiče. To je důležité zejména v případě použití citlivých snímačů, jako jsou například analogové snímače.

Účinnost nového typu kabelu byla potvrzena v rámci výzkumného projektu "PEPA" německého Spolkového ministerstva hospodářství a ochrany klimatu. Kromě společnosti LAPP se na projektu podílejí společnosti SEW-EURODRIVE, BLOCK, Danfoss, MAGNETEC a Technická univerzita v Darmstadtu. Nejlepších hodnot z hlediska svodového proudu na výstupu měniče bylo dosaženo díky nízkokapacitní konstrukci kabelu zeroCM. Zkoumán byl také rušivý proud protékající paralelním signálním kabelem. I zde vede použití kabelu zeroCM® ke vzniku nejnižších možných rušivých proudů.

Kromě popsaných výhod mohou uživatelé také ušetřit náklady, protože lze upustit od složité filtrační technologie a systém pracuje stabilněji. "Ačkoli se nový kabel může zdát při první montáži neobvyklý, kabeláž zůstává stejně jednoduchá jako obvykle, a dokonce se snižuje její náročnost ve srovnání se symetrickými kabely s ochranným vodičem rozděleným na tři, které jsou v současné době na trhu stále běžné," říká Hilsenbeck.

Společnost LAPP chce dále rozšiřovat své portfolio o technologii zeroCM®. Další v centru pozornosti jsou hybridní kabely. Hybridní kabely, sběrnice nebo jednokabelová řešení (One-Cable-Solutions) zahrnují kromě silových žil také datové, resolverové nebo ovládací páry žil, které byly dosud od silových žil nákladně stíněny. Technologie zeroCM® nám dává zcela novou volnost v uspořádání konstrukčních prvků, což sníží spotřebu materiálu a zvýší výkon.

Nová patentovaná technologie kabelů zeroCM® od společnosti LAPP byla ve Švýcarsku registrována jako ochranná známka.