Elektromagnetische Verträglichkeit von elektrischen Kleinantrieben (PDF)

Der elektrische Kleinantrieb gehört heute in vielen Anwendungsbereichen zur erforderlichen Grundausstattung technischer Geräte. Vom Staubsaugerroboter über motorisch betriebene Heizungsventile bis hin zum Milchaufschäumer - in sämtlichen Lebenslagen wird der Mensch durch batteriebetriebene Geräte mit eingebauten Elektromotoren unterstützt. Etwas weniger sichtbar, doch nicht weniger bedeutsam sind elektrische Kleinantriebe im täglichen Arbeitseinsatz, beispielsweise in optischen Geräten, in der Laborautomatisierung und im Sondermaschinenbau.
Für Elektronikentwickler besteht die Herausforderung darin, die im geregelten elektrischen Antrieb auf engstem Raum zusammentreffenden Komponenten der Leistungselektronik, µ Controller und Sensorik unter dem Aspekt der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) im Blick zu halten und marktfähige Kompromisse zu finden.
Das Buch gibt zunächst einen grundlegenden Überblick über die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und die aktuell geltenden Rahmenbedingen für die Markteinführung elektrischer Kleinantriebe. Im nächsten Schritt werden die Effekte, Kopplungswege und Prüfverfahren sowohl für die Störaussendung der Energiewandlung als auch für die Störfestigkeit der Sensorik dargestellt. Die Quellen für die unterschiedlichen, von einem Motorcontroller ausgehenden Störgrössen werden benannt und den Effekten zugeordnet. Auf dieser Basis werden anschliessend die in der EMV üblichen Massnahmen schrittweise besprochen und ihre Wirksamkeit über das Messergebnis nachvollzogen.
Das Werk richtet sich an Anwender, die dabei unterstützt werden, ihr Endgerät EMV-konform mit einem geregelten Kleinantrieb als Komponente aufzubauen. Zudem lernen Elektronikentwickler die notwendigen Basismassnahmen kennen, um EMV bereits in der Entwicklung von Motorreglern für Kleinantriebe zu berücksichtigen. Wird dies bedacht, lassen sich solche Entwicklungsprojekte EMV-sicher und erfolgreich realisieren.
Aus dem Inhalt:
. Herausforderung EMV: Störquellen in elektrischen Antrieben, Frequenzanteile, Funkentstörung zur EMV
. CE-Zertifizierung: EU-Richtlinien für den Betrieb von elektrischen Kleinantrieben und relevante Normen
. Störaussendung von Geräten: Leitungsgebundene Störungen, Koppelpfade für elektromagnetische Störgrössen, Messverfahren und typische Messergebnisse
. Störsignale in geregelten Antrieben: Störverhalten eines DC-DC-Wandlers, Störverhalten eines Motorcontrollers
. Begrenzung der Störaussendung: Ausbreitungswege, Erdung und Schirmung, Leitungsführung, Filter und Messergebnisse
. Störfestigkeit von Geräten: Akzeptanzkriterien, Effekte, Massnahmen
. EMV-Massnahmen bei Kleinantrieben: Integrierte Motorregler, extern verbaute Motorcontroller, Encoder
. Ergänzende Massnahmen zur Erhöhung der Robustheit: Codierung, Komplementärsignale (Linedriver), Robustheit unterschiedlicher Schnittstellen