Концепция заземления испытательного стенда электрических машин

Мне поручили построить испытательный стенд для электрических машин, состоящий из

  • Машины, установленные на большой заземляющей пластине, соединенной с защитным заземлением толстым кабелем.

  • Датчик крутящего момента: сигнал крутящего момента GND внутренне подключен к шасси и, следовательно, также к PE.

  • Осциллограф, регистрирующий сигналы датчика крутящего момента.

  • Резольвер, который также имеет внутреннюю сигнальную землю, напрямую подключенную к шасси и, следовательно, к PE.

  • Цифровой контроллер (например, dSpace/RT Box). Из таблицы данных: «PE и сигнал GND соединены внутри с помощью RC-цепи с высоким импедансом, состоящей из резистора 1 МОм, конденсатора 1 мкФ и стабилитрона 5 В (SMAJ5.0CA), соединенных параллельно». Сигналы резольвера подключаются к сигналу GND контроллера, и, таким образом, сигнал GND подтягивается к PE двумя коаксиальными кабелями длиной 3 метра.

  • Осциллографы, контроллер и ПК обмениваются данными через Ethernet: Ethernet-подключение также подтягивает все к PE через разъем Ethernet в стене.

    введите описание изображения здесь

Теперь меня интересует концепция земли/PE. Я хочу, чтобы все было как можно более отказоустойчивым, потому что большая часть аппаратного и программного обеспечения, используемого в испытательном стенде, самодельная. Я вижу 3 проблемы:

  • Имеется несколько параллельных петель PE. Предположим, что высокое напряжение попадает на заземляющую пластину до тех пор, пока не сработает RCP.
    • Желаемое соединение с низким импедансом от заземляющей пластины к PE через заземляющий кабель
    • Существует нежелательный путь тока от заземляющей пластины к земле сигнала датчика крутящего момента (=PE) к осциллографу к PE
    • Существует нежелательный путь тока от резольвера (сигнал GND = PE) к контроллеру через «цепь RC с высоким импедансом» (которая, как я полагаю, блокирует ток повреждения) к PE.
    • Существует нежелательный путь тока от резольвера/преобразователя крутящего момента к контроллеру/осциллографу, а затем через все устройства Ethernet к розетке Ethernet в стене, которая подключается к защитному заземлению.

Мои вопросы:

  1. Справедливы ли мои опасения? Меня беспокоит неисправность, проходящая через всю испытательную установку и разрушающая все.
  2. Как такая испытательная установка обычно создается безотказной (например, в промышленности)?
  3. Что вы думаете о (1) размещении всей цифровой электроники за изолирующим трансформатором, который разрывает прямое соединение PE, и (2) использовании адаптера WLAN для разрыва соединения PE через разъем Ethernet? Тогда остается только соединение через заземляющий кабель.

Прошу прощения, если описание недостаточно понятное. Я не обученный электрик, а скорее "идиот-теоретик". Спасибо!

Ethernet — это изолированный интерфейс. Не должно быть связи с PE. Если у вас есть настенная розетка, обеспечивающая подключение защитного заземления к экранированному кабелю через экранированный разъем, используйте неэкранированный кабель или разъем, чтобы у вас не было подключения защитного заземления через Ethernet.
Может быть встроенная емкость связи с PE на Ethernet.

Ответы (1)

Для наилучшей помехоустойчивости используйте общие соединения защитного заземления с защитой от перенапряжения и ограничения тока и/или дроссельным фильтром CM на сигнальных линиях.

Используйте кабели STP для сигналов с заземлением источника только для экранирования.

Хорошо реализовать пути импеданса для замыканий на землю, использовать GFCI и следовать инструкциям по установке в руководствах.

Отраслевые стандарты для устойчивости были определены внутри компании и постепенно вошли в стандарты IEEE и CE.

PE является стандартной практикой для всего оборудования с заглушками PE. Помехоустойчивость зависит от источников, кабелей, ориентации и соединения, а также желаемых уровней отношения сигнал/шум.

Спасибо. На данном этапе я не беспокоюсь о шуме, а скорее о том, чтобы как можно больше моей электроники выжило в случае неисправности. Меня интересуют возможные пути тока, по которым протекает ток неисправности, пока не сработает GFCI. Правильно ли я беспокоюсь о том, что ток короткого замыкания также протекает от (1) заземляющей пластины->датчика крутящего момента->осциллографа->PE, (2) заземляющей пластины->датчика крутящего момента->осциллографа->сети Ethernet->PE и (3) течет в контурах заземления в случае замыкания на землю?
Концепция заземления испытательного стенда электрических машин
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v