Коннектор сигнала и питания 6FX2003-7FX00 6FX2 003-7FX00 6FX2OO3-7FXOO

Siemens 6FX2003-7FX00 | MOTION-CONNECT HF зажим — для разъема сигналов и разъема питания размера 1, зажим заземления металлического экрана, 0,04 кг, экранирование кабеля ЭМС

Обзор

Siemens 6FX2003-7FX00 — это ВЧ зажим — небольшой, но функционально критически важный компонент в любой сборке кабеля MOTION-CONNECT, где экран кабеля должен быть надлежащим образом заземлен на разъеме. В более широком контексте установки сервопривода, где приводы с регулируемой частотой переключают токи на высокой частоте и генерируют значительные электромагнитные излучения, экран кабеля — это не просто формальность, а инженерный механизм, который предотвращает излучение этих помех в соседние сигнальные провода, цепи датчиков и коммуникационные кабели.

ВЧ зажим — это способ подключения этого экрана к земле на конце разъема.

Сервокабели в установках SINUMERIK и SINAMICS несут источники высокочастотных помех: частоты переключения ШИМ усилителя привода накладываются на основной ток двигателя, и без ограничения эти частоты излучаются из кабеля в окружающую установку.

Экранированный кабель — с металлической оплеткой или фольгой, окружающей проводники — сдерживает это излучение, но только если экран надлежащим образом оконцован на обоих концах кабеля.

Оконцовка означает электрическое соединение на 360° от экрана к металлическому корпусу разъема, а от корпуса — к заземлению станины станка. 

Экран, просто скрученный в «косичку» и подключенный к одному клемме, не является надлежащим образом оконцованным экраном — «косичка» имеет индуктивность, которая блокирует высокочастотные токи, а одноточечное соединение не обеспечивает контакт на 360°.

ВЧ зажим 6FX2003-7FX00 механически создает оконцовку экрана на 360°: зажим позиционируется вокруг кабеля в точке входа разъема, зажимая отвернутую оплетку экрана для обеспечения электрического контакта по всей окружности кабеля.

Этот круговой контакт — это то, что на самом деле означает низкоимпедансное высокочастотное заземление — ток, текущий по экрану, находит путь с низким сопротивлением к корпусу разъема (который затем подключается к заземлению станка через монтажную конструкцию) в каждой точке вокруг кабеля, а не только на одной клемме.

Ключевые характеристики

Что означает «ВЧ зажим» — высокочастотное экранирование на практике

Обозначение «ВЧ» (Hochfrequenz — высокая частота) является специфическим: это не универсальный кабельный захват или устройство для снятия натяжения. Его назначение — электрическая оконцовка экрана кабеля при радиочастотных импедансах.

На низких частотах (50/60 Гц сети и звуковые частоты) подключение экрана «косичкой» может быть достаточным, поскольку индуктивность «косички» незначительна.

На частотах переключения современных сервоприводов — обычно несущие частоты от 4 кГц до 16 кГц, с гармониками, простирающимися намного выше — даже несколько сантиметров провода «косички» имеют достаточную индуктивность, чтобы значительно снизить эффективность экрана. 

ВЧ зажим заменяет «косичку» прямым, коротким, низкоиндуктивным контактом по всей 360° окружности кабеля.

На практике это означает, что сборка сервокабеля с использованием ВЧ зажима 6FX2003-7FX00 пройдет тесты на ЭМС-излучения (обычно EN 55011 или IEC 61800-3), которые демонстрируют, что установка не генерирует чрезмерных излучаемых или кондуктивных помех.

Сборка кабеля без надлежащего ВЧ зажима может не пройти эти тесты — и даже если она пройдет в изоляции, она может вызвать проблемы с помехами в конкретной установке, где она используется. Документация Siemens по сборке кабелей MOTION-CONNECT делает надлежащее ВЧ заземление обязательным требованием, а не опцией, для ЭМС-совместимой оконцовки кабеля.

Последовательность сборки — где ВЧ зажим вписывается в сборку разъема

В сборке кабеля MOTION-CONNECT ВЧ зажим устанавливается как часть подготовки кабеля перед сборкой корпуса разъема. Типичная последовательность для сборки разъема размера 1 с ВЧ зажимом:

Внешняя оболочка кабеля снимается на определенную длину, обнажая оплетку экрана.

Оплетка экрана отгибается обратно поверх оболочки — внутренней поверхностью наружу, чтобы создать металлическую полосу по внешней стороне кабеля в точке входа разъема.

Затем ВЧ зажим позиционируется поверх этой отогнутой оплетки и затягивается, создавая электрическое соединение на 360° между оплеткой и зажимом. 

Затем сборка зажима входит в кабельный ввод корпуса разъема, где конструкция снятия натяжения разъема захватывает как зажим, так и кабель, механически закрепляя сборку при сохранении непрерывности электрического экрана.

Полученная сборка имеет оплетку экрана, напрямую соединенную с металлическим корпусом разъема через ВЧ зажим — без «косички», без свободного конца и без зазора в круговом контакте.

Затем корпус разъема подключается к земле через ответный разъем кабеля на двигателе или приводе, который сам смонтирован на заземленной конструкции станка.

Совместимость с разъемом размера 1

Обозначение «Размер 1» в описании 6FX2003-7FX00 относится конкретно к семейству разъемов MOTION-CONNECT размера 1 — к диапазону сигнальных разъемов (таких как серия 6FX2003-0SA) и силовых разъемов (таких как 6FX2003-0LA00, 6FX2003-0LU00), которые обрабатывают проводники кабеля в диапазоне поперечных сечений от 1 до 2,5 мм² (силовые) и от 0,08 до 0,56 мм² (сигнальные).

Размеры ВЧ зажима соответствуют диапазону диаметров кабелей для кабелей размера 1 и геометрии входа корпуса разъема размера 1.

Использование ВЧ зажима 6FX2003-7FX00 с разъемами большего размера 1.5 или 2 — которые имеют более широкие размеры кабельного ввода и более толстые кабели — нецелесообразно; эти размеры разъемов имеют свои собственные ВЧ зажимы, соответствующие более крупным диаметрам кабелей.

Соответствие размера зажима размеру разъема имеет важное значение для достижения силы зажима и контакта на 360°, необходимых для эффективной оконцовки экрана.

Часто задаваемые вопросы

В1: Является ли ВЧ зажим компонентом одноразового использования или его можно повторно использовать, если кабель разобран?

ВЧ зажим 6FX2003-7FX00 технически может быть повторно использован, если он снят аккуратно без деформации, а оплетка кабеля находится в хорошем состоянии. Однако на практике разборка кабеля часто деформирует отогнутую оплетку экрана, а сам зажим может деформироваться при зажиме.

В ситуациях технического обслуживания, когда конец кабеля пересобирается, замена ВЧ зажима на новый из запасов аксессуаров MOTION-CONNECT является надежным подходом — стоимость компонента минимальна по сравнению со стоимостью трудозатрат на сборку кабеля, а новый зажим гарантирует спецификацию силы зажима.

В2: Можно ли собрать кабель без ВЧ зажима в полевых условиях, если его нет в наличии?

Технически разъем можно собрать без ВЧ зажима, но это оставляет экран незаземленным на разъеме — корпус разъема и оплетка кабеля не будут иметь надежного электрического соединения, и экран не обеспечит эффективного сдерживания ВЧ помех на этом конце кабеля. В среде с низким уровнем шума ухудшенное экранирование может не вызывать видимых проблем.

В типичном шкафу сервопривода SINAMICS с несколькими одновременно работающими приводами отсутствие надлежащей оконцовки экрана на конце кабеля часто приводит к шуму земляной петли, искажению сигнала энкодера или сбою соответствия ЭМС.

Документация Siemens по сборке кабелей указывает ВЧ зажим как обязательный компонент.

В3: Сколько ВЧ зажимов требуется на кабель — один или два?

Каждый конец кабеля требует своего ВЧ зажима — один на конце разъема двигателя и один на конце разъема привода/модуля.

Полный кабель имеет два разъема (по одному на каждом конце), поэтому на кабель требуется два ВЧ зажима. 

В случаях, когда пересобирается только разъем на одном конце существующего кабеля (полевой ремонт поврежденного разъема), для этой сборки требуется только один зажим.

В4: Какова разница между ВЧ зажимом и стандартным устройством снятия натяжения кабеля, которое поставляется с комплектом разъема?

Стандартное устройство снятия натяжения кабеля, входящее в комплекты разъемов (например, кабельный захват / оконцовка кабеля для внешнего диаметра), обеспечивает механическое крепление — оно предотвращает выдергивание кабеля из разъема под нагрузкой.

ВЧ зажим обеспечивает электрическое экранирование — он заземляет оплетку экрана на корпусе разъема. 

Оба компонента выполняют разные функции и используются вместе в полной сборке: устройство снятия натяжения механически закрепляет кабель, а ВЧ зажим электрически заземляет экран.

Пропуск одного из них компрометирует либо механическую безопасность, либо ЭМС-производительность.

В5: Существуют ли разные номера деталей ВЧ зажимов для разных размеров разъемов в рамках MOTION-CONNECT?

Да. Диапазон разъемов MOTION-CONNECT охватывает несколько размеров (размер 1, размер 1.5, размер 2, размер 3) с различными диапазонами диаметров кабелей. Каждый размер имеет соответствующий аксессуар ВЧ зажима соответствующего размера.

6FX2003-7FX00 предназначен специально для сигнальных и силовых разъемов размера 1. Разъемы размера 1.5 и больше используют другие номера деталей ВЧ зажимов из серии 6FX2003-7xx.

При заказе ВЧ зажимов для сборки кабеля номер детали зажима должен соответствовать размеру разъема, используемого в сборке.