เครื่องเชื่อมสัญญาณและเครื่องเชื่อมพลังงาน 6FX2003-7FX00 6FX2 003-7FX00 6FX2OO3-7FXOO

Siemens 6FX2003-7FX00 | MOTION-CONNECT HF Clamp — สำหรับขั้วต่อสัญญาณและขั้วต่อกำลัง ขนาด 1, แคลมป์กราวด์ชีลด์โลหะ, 0.04 กก., การต่อสายชีลด์ EMC

ภาพรวม

Siemens 6FX2003-7FX00 คือแคลมป์ HF — ส่วนประกอบขนาดเล็กแต่มีความสำคัญต่อการทำงานในชุดสายเคเบิล MOTION-CONNECT ทุกชุดที่ต้องมีการต่อสายชีลด์ของสายเคเบิลลงกราวด์อย่างถูกต้องที่ขั้วต่อ ในบริบทที่กว้างขึ้นของการติดตั้งเซอร์โวไดรฟ์ ซึ่งไดรฟ์ความถี่แปรผันสลับกระแสที่ความถี่สูงและสร้างการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมาก สายชีลด์ของสายเคเบิลไม่ใช่สิ่งอำนวยความสะดวก — แต่เป็นกลไกทางวิศวกรรมที่ป้องกันไม่ให้การปล่อยคลื่นเหล่านั้นแผ่รังสีไปยังสายสัญญาณวงจรเซ็นเซอร์ และสายสื่อสารที่อยู่ใกล้เคียง

แคลมป์ HF คือวิธีที่ชีลด์นั้นเชื่อมต่อกับกราวด์ที่ปลายขั้วต่อ

สายเซอร์โวในชุดติดตั้ง SINUMERIK และ SINAMICS นำพาแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนความถี่สูง: ความถี่สวิตชิ่ง PWM ของแอมพลิฟายเออร์ไดรฟ์จะซ้อนทับกับกระแสไฟมอเตอร์พื้นฐาน และหากไม่มีการควบคุม ความถี่เหล่านี้จะแผ่รังสีจากสายเคเบิลไปยังส่วนติดตั้งโดยรอบ

สายเคเบิลแบบมีชีลด์ — ที่มีตาข่ายโลหะหรือฟอยล์หุ้มตัวนำ — จะควบคุมการแผ่รังสีนี้ แต่ก็ต่อเมื่อชีลด์ได้รับการต่อปลายอย่างถูกต้องที่ปลายทั้งสองด้านของสายเคเบิล

การต่อปลายหมายถึงการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าแบบ 360° จากชีลด์ไปยังตัวเรือนขั้วต่อโลหะ และจากตัวเรือนไปยังกราวด์ของโครงเครื่องจักร 

ชีลด์ที่เพียงแค่บิดเป็นหางหนูและเชื่อมต่อกับขั้วต่อเดียว ไม่ใช่ชีลด์ที่ต่อปลายอย่างถูกต้อง — หางหนูมีค่าความเหนี่ยวนำที่ขัดขวางกระแสความถี่สูง และการเชื่อมต่อจุดเดียวไม่ใช่การสัมผัสแบบ 360°

แคลมป์ HF 6FX2003-7FX00 สร้างการต่อปลายชีลด์แบบ 360° ด้วยกลไก: แคลมป์จะถูกวางไว้รอบสายเคเบิลที่จุดเข้าขั้วต่อ โดยหนีบตาข่ายชีลด์ที่พับกลับเพื่อสร้างการสัมผัสทางไฟฟ้าทั่วทั้งเส้นรอบวงของสายเคเบิล

การสัมผัสรอบวงนี้คือสิ่งที่หมายถึงการต่อลงกราวด์ความถี่สูงที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ — กระแสที่ไหลไปตามชีลด์จะพบเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำไปยังตัวเรือนขั้วต่อ (ซึ่งจะเชื่อมต่อกับกราวด์ของเครื่องจักรผ่านโครงสร้างการติดตั้ง) ที่ทุกจุดรอบสายเคเบิล ไม่ใช่แค่ที่ขั้วต่อเดียว

ข้อมูลจำเพาะหลัก

ความหมายของ "HF Clamp" — การป้องกันความถี่สูงในการใช้งานจริง

การระบุ "HF" (Hochfrequenz — ความถี่สูง) นั้นเฉพาะเจาะจง: นี่ไม่ใช่ที่จับสายเคเบิลหรืออุปกรณ์ยึดสายเคเบิลทั่วไป จุดประสงค์ของมันคือการต่อปลายชีลด์ของสายเคเบิลที่อิมพีแดนซ์ความถี่วิทยุ

ที่ความถี่ต่ำ (ไฟเมน 50/60Hz และความถี่เสียง) การเชื่อมต่อชีลด์แบบหางหนูอาจทำงานได้ดีพอสมควร เนื่องจากค่าความเหนี่ยวนำของหางหนูมีน้อยมาก

ที่ความถี่สวิตชิ่งของเซอร์โวไดรฟ์สมัยใหม่ — โดยทั่วไปความถี่พาหะ 4kHz ถึง 16kHz โดยมีฮาร์มอนิกส์ที่สูงกว่ามาก — แม้แต่ลวดหางหนูเพียงไม่กี่เซนติเมตรก็มีค่าความเหนี่ยวนำเพียงพอที่จะลดประสิทธิภาพของชีลด์ลงอย่างมาก 

แคลมป์ HF จะแทนที่หางหนูด้วยการสัมผัสโดยตรง สั้น และมีค่าความเหนี่ยวนำต่ำทั่วทั้งเส้นรอบวง 360° ของสายเคเบิล

ในทางปฏิบัติ หมายความว่าชุดสายเคเบิลเซอร์โวที่ใช้แคลมป์ HF 6FX2003-7FX00 จะผ่านการทดสอบการปล่อยคลื่น EMC (โดยทั่วไปคือ EN 55011 หรือ IEC 61800-3) ที่แสดงให้เห็นว่าการติดตั้งไม่สร้างการปล่อยคลื่นรังสีหรือการนำคลื่นที่มากเกินไป

ชุดสายเคเบิลที่ไม่มีแคลมป์ HF ที่เหมาะสมอาจไม่ผ่านการทดสอบเหล่านี้ — และแม้ว่าจะผ่านการทดสอบโดยลำพัง แต่อาจก่อให้เกิดปัญหาการรบกวนในการติดตั้งเฉพาะที่ใช้งานอยู่ เอกสาร MOTION-CONNECT ของ Siemens กำหนดให้การต่อแคลมป์ HF ที่เหมาะสมเป็นข้อกำหนดที่จำเป็น ไม่ใช่ทางเลือก สำหรับการต่อปลายสายเคเบิลที่สอดคล้องกับ EMC

ลำดับการประกอบ — ตำแหน่งของแคลมป์ HF ในการสร้างขั้วต่อ

ในชุดสายเคเบิล MOTION-CONNECT แคลมป์ HF จะถูกติดตั้งเป็นส่วนหนึ่งของการเตรียมสายเคเบิลก่อนประกอบตัวเรือนขั้วต่อ ลำดับทั่วไปสำหรับการประกอบขั้วต่อขนาด 1 พร้อมแคลมป์ HF:

ปลอกนอกของสายเคเบิลจะถูกลอกออกตามความยาวที่กำหนด เพื่อเผยให้เห็นตาข่ายชีลด์

ตาข่ายชีลด์จะถูกพับกลับไปบนปลอก — โดยหันด้านในออกเพื่อสร้างแถบโลหะรอบนอกของสายเคเบิลที่จุดเข้าขั้วต่อ

จากนั้นแคลมป์ HF จะถูกวางไว้เหนือตาข่ายที่พับกลับนี้และขันให้แน่น เพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าแบบ 360° ระหว่างตาข่ายและแคลมป์ 

จากนั้นชุดแคลมป์จะเข้าสู่ช่องเข้าสายเคเบิลของตัวเรือนขั้วต่อ ซึ่งโครงสร้างยึดสายเคเบิลของขั้วต่อจะยึดทั้งแคลมป์และสายเคเบิล เพื่อยึดชุดประกอบทางกลไกพร้อมทั้งรักษาความต่อเนื่องของชีลด์ทางไฟฟ้า

ชุดประกอบที่ได้จะมีตาข่ายชีลด์เชื่อมต่อโดยตรงกับตัวเรือนขั้วต่อโลหะผ่านแคลมป์ HF — โดยไม่มีหางหนู ไม่มีปลายหลวม และไม่มีช่องว่างในการสัมผัสรอบวง

จากนั้นตัวเรือนขั้วต่อจะเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านขั้วต่อที่เข้าคู่กันของสายเคเบิลบนมอเตอร์หรือไดรฟ์ ซึ่งติดตั้งอยู่กับโครงสร้างเครื่องจักรที่มีกราวด์

ความเข้ากันได้ของขั้วต่อขนาด 1

การระบุ "Size 1" ในคำอธิบาย 6FX2003-7FX00 หมายถึงตระกูลขั้วต่อ MOTION-CONNECT ขนาด 1 โดยเฉพาะ — กลุ่มขั้วต่อสัญญาณ (เช่น ซีรีส์ 6FX2003-0SA) และขั้วต่อกำลัง (เช่น 6FX2003-0LA00, 6FX2003-0LU00) ที่รองรับตัวนำสายเคเบิลในพื้นที่หน้าตัด 1–2.5 มม.² (กำลัง) และ 0.08–0.56 มม.² (สัญญาณ)

ขนาดของแคลมป์ HF ถูกจับคู่กับช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางสายเคเบิลของสายเคเบิลขนาด 1 และรูปทรงช่องเข้าของตัวเรือนขั้วต่อขนาด 1

การใช้แคลมป์ HF 6FX2003-7FX00 กับขั้วต่อขนาด 1.5 หรือขนาด 2 ที่ใหญ่กว่า — ซึ่งมีขนาดช่องเข้าสายเคเบิลกว้างกว่าและสายเคเบิลหนากว่า — ไม่เหมาะสม ขั้วต่อขนาดเหล่านั้นมีอุปกรณ์เสริมแคลมป์ HF ของตนเองที่ปรับขนาดให้เหมาะกับเส้นผ่านศูนย์กลางสายเคเบิลที่ใหญ่กว่า

การจับคู่ขนาดแคลมป์กับขนาดขั้วต่อเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้แรงหนีบและการสัมผัสแบบ 360° ที่จำเป็นสำหรับการต่อปลายชีลด์อย่างมีประสิทธิภาพ

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: แคลมป์ HF เป็นส่วนประกอบที่ใช้ครั้งเดียวหรือไม่ หรือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หากถอดสายเคเบิลออก?

แคลมป์ HF 6FX2003-7FX00 สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในทางเทคนิคหากถอดออกอย่างระมัดระวังโดยไม่เสียรูป และตาข่ายชีลด์ของสายเคเบิลอยู่ในสภาพดี อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ การถอดสายเคเบิลมักทำให้ตาข่ายชีลด์ที่พับกลับเสียรูป และตัวแคลมป์เองอาจเสียรูปจากการหนีบ

สำหรับสถานการณ์การบำรุงรักษาที่ต้องสร้างปลายสายเคเบิลใหม่ การเปลี่ยนแคลมป์ HF ด้วยอันใหม่จากสต็อกอุปกรณ์เสริม MOTION-CONNECT เป็นวิธีที่เชื่อถือได้ — ต้นทุนส่วนประกอบมีน้อยมากเมื่อเทียบกับต้นทุนแรงงานในการประกอบสายเคเบิล และแคลมป์ใหม่จะรับประกันข้อกำหนดแรงหนีบ

คำถามที่ 2: สามารถประกอบสายเคเบิลโดยไม่มีแคลมป์ HF ในภาคสนามได้หรือไม่หากไม่มี?

ในทางเทคนิค สามารถประกอบขั้วต่อได้โดยไม่มีแคลมป์ HF แต่จะทำให้ชีลด์ไม่ลงกราวด์ที่ขั้วต่อ — ตัวเรือนขั้วต่อและตาข่ายชีลด์ของสายเคเบิลจะไม่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ และชีลด์จะไม่ให้การควบคุมสัญญาณรบกวน HF ที่มีประสิทธิภาพที่ปลายสายเคเบิลนั้น ในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ การป้องกันที่ลดลงอาจไม่ก่อให้เกิดปัญหาที่มองเห็นได้

ในตู้เซอร์โวไดรฟ์ SINAMICS ทั่วไปที่มีไดรฟ์หลายตัวสลับพร้อมกัน การขาดการต่อปลายชีลด์ที่เหมาะสมที่ปลายสายเคเบิลมักส่งผลให้เกิดสัญญาณรบกวนแบบกราวด์ลูป การเสียหายของสัญญาณเอ็นโค้ดเดอร์ หรือความล้มเหลวในการปฏิบัติตามข้อกำหนด EMC

เอกสารการประกอบสายเคเบิลของ Siemens กำหนดให้แคลมป์ HF เป็นส่วนประกอบที่จำเป็น

คำถามที่ 3: ต้องใช้แคลมป์ HF กี่อันต่อสายเคเบิล — หนึ่งหรือสองอัน?

ปลายสายเคเบิลแต่ละด้านต้องใช้แคลมป์ HF ของตนเอง — หนึ่งอันที่ปลายขั้วต่อมอเตอร์ และอีกอันที่ปลายขั้วต่อไดรฟ์/โมดูล

สายเคเบิลที่สมบูรณ์มีขั้วต่อสองอัน (อันหนึ่งที่ปลายแต่ละด้าน) ดังนั้นจึงต้องใช้แคลมป์ HF สองอันต่อสายเคเบิล 

ในกรณีที่ต้องสร้างปลายขั้วต่อด้านใดด้านหนึ่งของสายเคเบิลที่มีอยู่ใหม่เท่านั้น (การซ่อมแซมภาคสนามของขั้วต่อที่เสียหาย) จะต้องใช้แคลมป์เพียงอันเดียวสำหรับการประกอบนั้น

คำถามที่ 4: ความแตกต่างระหว่างแคลมป์ HF และอุปกรณ์ยึดสายเคเบิลมาตรฐานที่มาพร้อมกับชุดขั้วต่อคืออะไร?

อุปกรณ์ยึดสายเคเบิลมาตรฐานที่รวมอยู่ในชุดขั้วต่อ (เช่น ที่จับสายเคเบิล / การต่อสายเคเบิลสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก) ให้การยึดทางกล — ป้องกันไม่ให้สายเคเบิลหลุดออกจากขั้วต่อภายใต้แรงดึง

แคลมป์ HF ให้การป้องกันทางไฟฟ้า — ต่อกราวด์ตาข่ายชีลด์เข้ากับตัวเรือนขั้วต่อ 

ส่วนประกอบทั้งสองทำหน้าที่แตกต่างกันและใช้ร่วมกันในการประกอบที่สมบูรณ์: อุปกรณ์ยึดสายเคเบิลยึดสายเคเบิลทางกล และแคลมป์ HF ต่อกราวด์ชีลด์ทางไฟฟ้า

การละเว้นส่วนประกอบใดส่วนประกอบหนึ่งจะส่งผลต่อความปลอดภัยทางกลหรือประสิทธิภาพ EMC

คำถามที่ 5: มีหมายเลขชิ้นส่วนแคลมป์ HF ที่แตกต่างกันสำหรับขนาดขั้วต่อที่แตกต่างกันภายใน MOTION-CONNECT หรือไม่?

ใช่ กลุ่มขั้วต่อ MOTION-CONNECT ครอบคลุมหลายขนาด (ขนาด 1, ขนาด 1.5, ขนาด 2, ขนาด 3) ที่มีช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางสายเคเบิลแตกต่างกัน แต่ละขนาดมีอุปกรณ์เสริมแคลมป์ HF ที่สอดคล้องกันซึ่งปรับขนาดให้เหมาะสม

6FX2003-7FX00 มีไว้สำหรับขั้วต่อสัญญาณและกำลังขนาด 1 โดยเฉพาะ ขั้วต่อขนาด 1.5 และใหญ่กว่าจะใช้หมายเลขชิ้นส่วนแคลมป์ HF ที่แตกต่างกันจากซีรีส์ 6FX2003-7xx

เมื่อสั่งซื้อแคลมป์ HF สำหรับชุดสายเคเบิล หมายเลขชิ้นส่วนแคลมป์จะต้องตรงกับขนาดขั้วต่อที่ใช้ในการประกอบ