Schrittmotoren X-,Y- und Z-Achse: Eigene Erdung notwendig ?

    • Schrittmotoren X-,Y- und Z-Achse: Eigene Erdung notwendig ?

      Hallo Kollegen,

      eventuell blöde Frage, aber ich trau mich mal ;)

      Muss man eigentlich für die einzelen Schritt-Motoren eine seperate Erdungsleitung (z.b. 2,5 mm2) zum Steuerungsgehäuse/ PE des Netzteils legen ?

      Ich war im Herbst bei Sorotec auf der Hausmesse und da habe ich das bei deren CNC Maschinen gesehen.

      Wenn ja, gilt das auch für CNC Fräsen aus Holz, wie z.b. die ctHacks Sperrholzfräse oder von cnc-holzfraese.de ?



      Gruesse
      Ralf
    • Hi Ralf,

      naja prinzipiell schadet eine Erdung nie, da es die ganzen Bauteile XYZ auf gleiches Potential bringt.
      Dies aber nur bei leitenden Teilen wie Aluminium/Stahl, bei Holz geht das natürlich nicht.

      Fehler Beispiel:
      Wenn ein Fehler an der Frässpindel auftritt (230Volt).
      Könnte mit unter die Z Achse unter Spannung stehen und ein Potential von 230 Volt dann haben.
      Würde man jetzt hier die Z Achse berühren ist man im Stromkeis.

      Auch ein berühren von Y und Z würde vermutlich noch gravierender sein da man hier mehrere Potentiale dann haben kann.

      Deshalb werden normalerweise bei mehreren großen Maschinen sogar noch die Maschinen untereinander verbunden und auf gleiches Potential gebracht.
      LG Alex
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    • Hallo

      in der Industrie werden Alle Komponenten der Maschine Geerdet und mit einer EMV Erdung nochmals versehen.
      Ich habe meine Maschine, da aus Alu-Stahl, das Gestell eigens geerdet dadurch sind die Schrittmotoren geerdet.
      Der Schaltschrank ist eigens an die Erdung angeschlossen.
      Es schadet nicht ob es Vorteile hat kann ich nicht sagen da ich es von Anfang an so habe.

      MFG

      Rudi
    • Hallo Ralf,
      die Frässpindel an sich (z.B. meine Kress) ist Schutzisoliert d.h. keine leitfähigen Teile außen also auch im Fehlerfall kein Problem für Leib und Leben
      Die Steppermotore arbeiten mit Kleinspannung also auch kein Problem für die Gesundheit.
      ABER durch die hochfrequente Ansteuerung der Stepper ist es sinnvoll die Kabel geschirmt zu verlegen und den Schirm dann (nur an einem Ende) an Erde zu legen. Der Grund dafür sind die Einkopplungen in die Kabel die neben den Stepperkabeln liegen wie. z.B die Endschalter da holt man sich dann schnell mal Störsignale in die Steuerung.

      Ist keine blöde Frage

      Gruß
      Andreas
      In Wirklichkeit ist die Realität ganz anders ??!!
    • Baeckchen schrieb:

      die Frässpindel an sich (z.B. meine Kress) ist Schutzisoliert d.h. keine leitfähigen Teile außen also auch im Fehlerfall kein Problem für Leib und Leben
      Schlechtes Beispiel Andreas. Die Kress wird mit Stecker und Anschlusskabel geliefert. In diesem Kabel ist der Schutzleiter. Schneidet man den Stecker ab um die Spindel z.B. an ein Relais anzuschliessen dann verliert die Spindel alle ihre Zulassungen.
      Wenn die Spindel anders als vorgesehen (Netzstecker) angeschlossen wird muss man auch für den Schutzleiter sorgen.
      Die Spindel hat außen übrigens sehr wohl Metallteile, nämlich den Eurohals. Der ist mit dem gesamten Motorinnenteil verbunden.

      Was die Schirmung von Kabeln an Schrittmotoren angeht macht man sich in der Regel zu viele Gedanken. Die Spannungen sind viel zu niedrig um Störungen abzustrahlen. Die Anschlußkabel werden verdrillt, das mindert die Abstrahlung deutlich und das reicht auch.
      Verdrillte Kabel sind auch für Einkopplung unempfindlicher, was bei Schrittmotoren eher vorkommen kann, wenn z.B. die Kabel mit dem Motorkabel zusammen in einer Schleppkette verlaufen.
      Keine unsere Maschinen steht in einer so hohen EMV Klasse das die Schrittmotor Anschlusskabel geschirmt werden müssen. Wenn es zu Störungen kommt dann in der Regel vor der Signalverstärkung, also Kabel von der Maschine/Steuerung zum Computer oder eine schlecht geschirmte Steuerung.

      Jede 230V Netzleitung sendet deutliches Netzbrummen, aber die werden in unseren Häusern nicht geschirmt. Macht auch den Maschinen nichts da alle gängigen Anschlusskabel verdrillt sind.

      Anders ist es mit einer Hochfrequenzspindel. Die Anschlusskabel senden bei der hohen Frequenz aus und man sollte geschirmte verwenden. Der "Pigtail-Anschluss" ist aber nicht zugelassen, also Schirm verdrillen und in eine Klemme schieben. Der Schirm muss immer großflächig angeschlossen werden.
      Die Schirmung darf nicht als einziger Schutzleiter verwendet werden, es muss einen separaten geben.

      Das bei Roy die Stepper mit fetten Kabeln gelbgrünen Kabeln angeschlossen werden habe ich schon gesehen. Einen Sinn gäbe es nur wenn der Motor mit einer Kunststoffplatte zur Fräse hin isoliert würde oder durch Lackierung getrennt ist. Dei Grenze für die Anbringug eines Schutzleiters liegt, soviel ich weiß, bei >48V. Da es Endstufen gibt die mit 70V laufen wäre also ein Schutzleiter nötig.
      Roys Maschinen müssen Zulassungen bestehen, da werden alle Möglichkeiten eingerechnet, auch die das der Prüfer schlechte Laune hat.

      Schirmung an Schrittmotor-Anschlusskabeln muss nicht, kann aber.
      Irgendwann hab ich mir mal Gedanken weil meine Schrittmotoren auf den letzten 10cm nicht geschrimt sind und ich öfter in der Nähe der Fräse WIG-schweiße. Auswirkungen habe ich aber noch nie mitbekommen.

      grüße
      Ralf

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    • Hallo,

      vielen Dank für die vielen hilfreichen Antworten.

      Erst mal bin ich beruhigt bezueglich Erdung, aber auf lange Sicht werde ich an die Schrittmotoren solche Erdungsleitungen machen.

      Die Zuleitungen zu den Schrittmotoren sind schon geschirmte Kabel und die Schirmung ist auch nur einseitig (An Steuerung) untereinader verbunden und auf PE aufgelegt.
      Noch einen schönen Sonntag.


      Gruss
      Ralf
    • Moin,

      ich bin da auch kein Spezialist, aber für mich plausibel habe ich an einigen Stellen folgendes aufgegriffen und verfolgt:

      - Die 3 Achsen der Fräse können durch den Schmierfilm auf den Führungen und Spindeln ggf elektrisch voneinander getrennt sein (Übergangswiderstand), weswegen ggf eigene Erdungen der jeweiligen Achsen sinnvoll sind.
      - "Schleifen" in der Schirmung sollte man möglichst vermeiden. Deswegen die Schirmung immer nur einseitig auflegen (quasi "sternförmig").
      - Schirmung und Erdung sind 2 Worte also auch getrennt zu realisieren.

      Die Motorkabel schirme ich aktuell nicht, dafür die Kabel für die Endschalter. Das etwas in die Kabel der Schrittmotoren "einstört" glaube ich nicht, eher umgekehrt. Und da ich das gesamte elektrische Umfeld nicht "strahlungsfrei"
      bekomme (und auch nicht messen kann), schütze ich jetzt "nur" die Leitungen, die ggf störungsempfindlich sind...

      Ist sicherlich laienhaft, aber eine 100% eindeutige und klare Aussage habe ich bisher nicht bekommen. Vielleicht sind die vielen unterschiedlichen Meinungen auch einfach jeweils eine unterschiedliche Auslegung basierend auf unterschiedlichem Wissensstand...wie dem auch sei. Hauptsache Erdung! Schlechte Schirmung stört die Maschine, schlechte Erdung ggf. den Herzrythmus :D...
      Gruß

      Andreas
    • Hallo zusammen,

      absolut Richtig.

      key2 schrieb:

      - Die 3 Achsen der Fräse können durch den Schmierfilm auf den Führungen und Spindeln ggf elektrisch voneinander getrennt sein (Übergangswiderstand), weswegen ggf eigene Erdungen der jeweiligen Achsen sinnvoll sind.
      - "Schleifen" in der Schirmung sollte man möglichst vermeiden. Deswegen die Schirmung immer nur einseitig auflegen (quasi "sternförmig").
      - Schirmung und Erdung sind 2 Worte also auch getrennt zu realisieren.

      Da muss ich leider sagen, wieso sollen Schrittmotoren nicht auch gleich gesschützt werden? Wenn zwar die Spannung niedrig ist! Auch hier kann es zu Störungen kommen. Das kostet nicht viel mehr mit Schirm

      key2 schrieb:

      Die Motorkabel schirme ich aktuell nicht, dafür die Kabel für die Endschalter. Das etwas in die Kabel der Schrittmotoren "einstört" glaube ich nicht, eher umgekehrt. Und da ich das gesamte elektrische Umfeld nicht "strahlungsfrei"
      bekomme (und auch nicht messen kann), schütze ich jetzt "nur" die Leitungen, die ggf störungsempfindlich sind...

      Da gebe ich dir Recht.
      Die einen machen es meiner Meinung einfach so: Ich schau mal ob es auch so geht. Klar kann es gehen ohne Schirme aber wieso spart man sich nicht den Ärger und nimmt Kabel mit Schirm und legt den Schirm einseitig auf. Sobald ein FU im Spiel ist wird es einfach kritischer.

      Kann mich Gut erinnern was Bernie (shitbus) für Probleme hatte trotz Schirmen! Da gibt es Zustände die findet man nur sehr sehr schwer. Speziell wenn das Stromnetz schon diverse Störungen mit sich bringt.

      key2 schrieb:

      Ist sicherlich laienhaft, aber eine 100% eindeutige und klare Aussage habe ich bisher nicht bekommen. Vielleicht sind die vielen unterschiedlichen Meinungen auch einfach jeweils eine unterschiedliche Auslegung basierend auf unterschiedlichem Wissensstand...wie dem auch sei. Hauptsache Erdung! Schlechte Schirmung stört die Maschine, schlechte Erdung ggf. den Herzrythmus :D...
      LG Alex
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