EMC.. wat is daarmee

[Arie Kabaalstra]

Boeren, burgers, buitenlui, medehobbyisten, vakbroeders.

Ik vraag me iets af..
in een videotje van BaxEDM vertelt Mike dat ie je aanraadt, bijna verplicht om, als je met een BX17 Generator een EDM Machine bouwt, je toetsenbord en muis uitsluitend Draadloos uit te voeren, in verband met EMC storingen.

EMC is lastig.. met het blote oog niet zichtbaar.. je hoort het niet, je ruikt het niet.. je voelt het niet.. maar't is er wel.... blijkbaar.

Nou vraag ik me toch af.. als bezitter van een Draadvonkmachine.. Hoe kan het dat hij er wel last van heeft.. en ik niet.. Ik heb een draaibank vlak naast de Draadvonkmachine staan.. alles met USB Kabels bedraad.. en ik sta storingsvrij te draaien naast een vonkende vonkmachine.. Ook de Freesbank geeft geen krimp.. er struikelt geen bitje in de bedrading als ik 3 machines tegelijk heb draaien.. (waarvan dus 1 de draadvonkmachine is

In de draadvonkmachine zelf.. zit het ding dat de meeste storing zou kunnen veroorzaken op nog geen 20 cm van de Computer van de machine, vlakbij het beeldscherm, temidden van allerhande andere electronica.. afscherming?.. Was'da?.. de kabels die de meeste EMC Ellende zouden moeten geven.. de voedings en massa kabels voor het vonkproces die lopen wel vanaf de Generator vrij snel door "kokers en kanalen" in het gietijzeren frame van de machine, de voedingskabel voor de onderkop bijvoorbeeld, die steekt vanuit de Generator, door het frame naar voren, en verdwijnt dan in de (RVS) onderarm..

Zou dat een verklaring kunnen zijn voor het gegeven dat mijn Brother HS-100 nergens last van heeft, en ook geen andere machines beinvloedt?..
en.. hoe zit dat eigenlijk..

als ik een buis in mijn machine heb, stel.. ik bouw het frame van niet geleidend materiaal.. EG ofzo.. en ik giet er stalen buisjes in waar de kabels doorheen komen.. moet ik die dan ook aarden?.

[keesfrees]

Goed punt !
Geen eenvoudige materie.
Bij EdingCNC staat er op de laatste pagina's van een (!) pdf een uitleg over bouw van een stuur kast mbt EMC

In geval van storing van apparaat A op apparaat B, het ene apparaat zou geen stoor signaal mogen uitzenden maar het verstoorde apparaat zou er niet gevoelig voor mogen zijn.

Van wikipedia : EMC

Elektromagnetische Compatibiliteit (EMC) of Elektromagnetische Verdraagzaamheid (EMV) is het vakgebied, dat elektromagnetische beïnvloeding in en tussen elektrische en elektronische producten en systemen voorkomt en bestrijdt.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Elektroma ... tibiliteit

Onder de zend cq ontvang amateurs wordt er trouwens al jaren gemopperd over spullen die onbedoeld zenden.

[Bjornski1976]

In principe wil je alle metalen delen aan aarden leggen. Maar is aarde wel echt aarden? Er is schone aarding en vuile aarding te gebruiken. Het een om het aanrakingsveilig te maken en het ander om allerlei hoog frequent storingen af te voeren.

Je kan ook veel storing krijgen door kabels parallel aan elkaar te laten lopen, zonder afscherming, waardoor er interferrentie ontstaat. Om dit tegen te gaan kan je kabel twisten. Een goed voorbeeld CAT kabel voor internet. Ieder aderpaar heeft een twist maar de twists van de paren onderling verschillen ook.

Hoe goed je ook alles van te bedenkt het is en blijft vreemde materie.

Houd hoge en lage spanningen van elkaar gescheide, zo ook stroomkabels en gelijk en wisselspanning/stroom. Aard in de meeste gevallen als een boom structuur.

[Arie Kabaalstra]

Aard in de meeste gevallen als een boom structuur.

Dat klinkt inderdaad logisch.. Ik ben niet geschoold in electro(nica), alles wat ik weet is zelfstudie.. en dus bij anderen over de schouder meekijken/mee lezen..
'k weet nog dat ik trots was als een aap met 7... toen ik een defect relais had opgespoord in mijn motorfiets.. door het uitpluizen van het schema van dat deel van de motor (brandstofsysteem), de benzinepomp sloeg niet aan.. en zonder benzine druk, doet de injectie ook niets

Inmiddels ben ik wel wat verder.. en.. Ik heb de neiging om electrische systemen gewoon zo netjes mogelijk aan te leggen.. zodat ik het later ook nog snap.. dus kabels soort bij soort.. en Aarde apart van alles.. Sterpunt is wat EdingCNC aanraadt in de Manual.. en .. ja.. als je vanaf het sterpunt een kabel naar waar de stroomvoorziening is aangesloten is hebt liggen.. dan gaat dat er inderdaad wel als een boom uitzien.

Op zich.. (ik ben tussen de bedrijven door een beetje aan het ontwerpen), liggen er niet heel veel kabels in een Draadvonkmachine.. je hebt (in mijn machine dan) de linealen, de servo's en de eindschakelaars, en dat hele spul ligt onderin de machine.. , de print die dat spul aanstuurt.. zit Naast de generator .. heeft de machine blijkbaar geen last van.. Ok.. er zit meen ik wel een stalen plaat tussen

voor het vonkproces heb je Voeding en Massa.. meer smaken zijn er niet.. één draad waardoor de "Angry Pixies" aan komen marcheren, en een draad, waardoor ze na een duik door het vonkbad in verdwijnen..

'k heb vandaag wat beelden en plaatjes van DIY Vonkmachines zitten bekijken.. en daar zie ik dingen waar ik als Electronoob al een behoorlijk knipogende kringspier van krijg.. hele enden kabels voor de vonkspanning, open en bloot tussen generator en machine.. de voeding.. gewoon op de "harp" ergens bij de bovenste contactgever.. en niet ook nog eens eentje bij de onderste.. die hebben ze meestal niet.. ze zetten gewoon de hele Harp onder stroom..

Nou weten degenen met een modelspoorbaantje.. en dan met name de mensen met N of Z spoor.. dat het raadzaam is op langere banen om er meerdere aansluitsporen in te leggen.. omdat anders je treintje halverwege 't ovaaltje nog maar halfgas rijdt.. of zelfs tot stilstand komt..

Zo ook bij Draadvonken.. als je alleen bovenaan stroom op de draad zet (Sorry.. SPANNING op de draad zet).. en je gaat vonken.. dan springen de meeste Angry Pixies boven aan over.. een draad heeft tenslotte weerstand.. gevolg is.. dat er onderaan weinig pixies meer over zijn. strikt genomen ben je dan een "V" aan het vonken.. daarom heeft een goede Draadvonkmachine ook aan de onderkop een voedingskabel.

bij DIY machines zie ik dus dat de hele "Harp" ofwel onder spanning staat (electrische dan).. of als de harp van Trepsa gemaakt is.. alleen de bovenrol..
in het geval van de Draadvonkmachines waar ik zelf mee gewerkt heb.. is de harp geisoleerd van de Vonkspanning.. sterker nog.. deze hangt aan de Massa, de onderkop en de boven kop hangen geisoleerd van de rest van de machine

Zo heb je volgens mij een hogere "energieconcentratie" er is een bepaalde hoeveelheid "angry pixies" en die wil je alleen maar van de draad naar je werkstuk laten springen.. en niet door je hele machine laten banjeren.. water is geleidbaar.. en als je op de hele harp "prik" zet.. dan gaat die stroom ook overal heen.. en dan gaat zo'n ding volgens mij ook fungeren als een puike antenne.

[Zee&Zee]

1 ding weet ik wel. Er is geen overkoepelende waarheid. Althans iedereen ( profi club heb ik het ff over ) hanteert in de details en uitwerking een andere met dit soort dingen
De hoofdlijnen zijn wel logisch/duidelijk, maar in de praktijk verschillen de opvattingen en werkwijzen nogal.

Zo heb ik mijn kop ook wel eens lopen breken waarom de - van de voeding van Eding gewoon gekoppeld aan ground is. De ene apparatenbouwer legt alle min van DC voedingen aan de aarde, dus zegt dat klopt !.
De andere zweert juist bij niet en houdt alles zwevend. Beide met een sloot aan argumenten.

En steraarde is 'goed' toch trek je er genoeg open waar gewoon meerdere aardrails her en der op de bodemplaat zitten geschroefd.
In zekere zin bepaald de groote van je blikveld of dat dan een steraarde is of niet :-). En als het werkt, wie heeft er dan gelijk..

Mantels altijd aan 1 zijde aan de aarde, niet aan twee ivm laardlussen.
Toch heb ik wel eens een probleem met een spindel daarmee juist weten op te lossen, nadat al het andere was gechecked.

Ik zeg dus common sense en toepassen van de regels als uitgangspunt, tot het niet voor je werkt ( kan soms ook praktisch zijn ) en dan moet je zelf gaan nadenken.




PS.

Tip 1) Codeer je aders en teken alles netjes uit als je zelf gaat bedraden en stop het in een map.
Over 3 jaar is het niet meer zo logisch als nu dat adertjes 7 aan adertjes 3 moest worden geknoopt omdat die via een een e-chain liep en daarna weer 7 wordt, en kost het je een paar uur nameten en zoeken.

Tip 2) Houdt niet op bij het stopcontact. Ik schroef alle tweedehandse en nieuwe machinerie die ik koop helemaal open, voor telltale Signs van geknutsel van vorige eigenaars of potentiële issues, en heb in mijn pand alle electra los getrokken, en gezorgd voor deugdelijke bedrading en connecties. Dat je aarde goed zit aangesloten in je kast van de machine wil niet zeggen dat hij in de rest van het pand betrouwbaar is. Heb je nog niks. En bij krachtstroom stekkers en groepen heb ik ook al alles meegemaakt waar de honden geen brood van lusten.

Op drijfzand is het lastig bouwen ( of (emc) issues fixen )

[nieles]

ik zie in dit topic twee dingen door elkaar gehaald worden. aarden en EMC afscherming

- Aarding is voor veiligheid. Aarding moet voorkomen dat er gevaarlijke spanningen op elektrisch geleidende delen van een apparaat kunnen komen te staan die ook aan te raken zijn

- EMC afscherming is om geen overlast te veroorzaken voor andere apparaten. verder is EMC afscherming er ook om het apparaat immuun te maken tegen instraling van andere apparaten.

dit zijn dus twee totaal verschillende dingen, maar worden helaas vaak gemixt. dit komt (denk ik) omdat sommige componenten voor EMC afscherming bijvoorbeeld ook geaard moeten worden voor veiligheid, waardoor de verwarring ontstaat dat het één met het ander te maken heeft. Een aarde draad die aangesloten wordt aan een apparaat is dus ook geen magische zwart putje waarin EMC straling verdwijnt (daar is de impedantie veel te hoog voor)

de basis voor EMC afscherming (voor gestraalde storing) is een kooi van Faraday, dus een geleidende kooi rondom het apparaat. deze kooi moet volledig gesloten zijn om effectief te zijn. hoe groter de openingen in de kooi, hoe lager de frequentie is die kan ontsnappen/binnenkomen.

[Kjelt]

de basis voor EMC afscherming (voor gestraalde storing) is een kooi van Faraday, dus een geleidende kooi rondom het apparaat. deze kooi moet volledig gesloten zijn om effectief te zijn.

Ja en er mogen dan ook geen kabels in of uitgaan anders zijn dat de zwakke plekken.
Er is geen enkele industriele CNC machine met een volledig geleidende kooi, zelfs in de mechanische beveiligingskooi er zit altijd wel een glazen of polycarbonaat plaat in

[nieles]

Helemaal waar. Een kabel zonder filter of afscherming is een prima antenne voor een breed rf spectrum.

Een machine hoeft niet volledig afgeschermd te zijn. Vooral zorgen dat electronica goed is afgeschermd.

[Arie Kabaalstra]

Helemaal waar. Een kabel zonder filter of afscherming is een prima antenne voor een breed rf spectrum.

Een machine hoeft niet volledig afgeschermd te zijn. Vooral zorgen dat electronica goed is afgeschermd.

kijkend naar mijn Brother HS-100, de Generator(dikke zender.. 66.667 KHz max (cycletime15µs op zijn kortst, dus 1/0.000015=66.667kHz)), die zit in de "kolom" van de machine, door een gietijzeren "wand" gescheiden achter het "Ventielenblok" van de watervoorziening.. bewust zo gedaan.. 't ding is namelijk watergekoeld.
Het water gaat met een korte leiding erin, en er weer uit, de onderarm in, voor spoeling van de onderste nozzle.
Eronder zitten een aantal Dikke Elco's, een Fan, en wat grote Relais.. die worden daar niet warm of koud van.. ervoor (van de achterkant gezien, en er naast, zitten wat printplaten.. maar daar zit een stalen plaat tussen, er boven, ook met een stalen plaat ertussen zit de eigenlijke computer..

de draden voor voeding en massa van het vonkproces gaan rechtstreeks door een "koker" in het gietijzer van de bovenarm naar de werktank, alwaar een korte kabel vast zit aan de bovenste kop, en een wat langere kabel aan de opspantafel en daarvandaan naar de onderarm die middels een keramische plaat geisoleerd is van de onderste kop.
die onderste kop krijgt zijn voeding van een kabel die met een steker verbinding in een doorvoer in de "Tussenwand" in de kolom zit, en die verdwijnt in de onderarm.. dus die loopt door de onderarm naar de kop.

Die kabels zijn volgens mij de grootste stoorzenders.. maar ze lopen dus voor het grootste gedeelte door een "metalen koker", en dat scheelt volgens mij heel veel in de storing..

Waar Mike Bax zegt dat je geen USB aangesloten Klavieren en muizen moet gebruiken, heb ik naast de Draadvonkmachine mijn draaibank en freesbank staan.. maargoed.. de Computer van de draaibank zit in een stalen behuizing, en de USB Kabel verdwijnt met een kort bochtje in de stalen besturingskast (die verder ook helemaal dicht is..
op de Freesbank zit alles in een dichte stalen kast, de stepperkabels lopen in een metalen goot onder de spanenbakken (X en Y) en de Z-as kabel loopt door de kolom van de freesbank.. daar steken verder geen kabels uit..
in de freesbank zelf, zitten de Stepperdrivers ook nog eens in een oud PC chassis gemonteerd met z'n viertjes..

stel.. ik zou een draadvonkmachine bouwen met een EG frame.. dan zou ik er dus verstandig aan doen om daar waar de kabels door het frame lopen, metalen buizen mee te storten, en die buizen dan ook aan de Aarde te hangen?

Of.. als ik een stalen frame zou bouwen, de kabels zoveel mogelijk door metalen kokers laten lopen?

[joopbos]

In de knowledge base staat een cursus EMC

Cursus EMC, (electromagnetische storingen)

[keesfrees]

Dat ziet er erg goed en uitgebreid uit.
Ik leg het op de stapel "nog te bestuderen".

[nieles]

kijkend naar mijn Brother HS-100, de Generator(dikke zender.. 66.667 KHz max (cycletime15µs op zijn kortst, dus 1/0.000015=66.667kHz)), die zit in de "kolom" van de machine, door een gietijzeren "wand" gescheiden achter het "Ventielenblok" van de watervoorziening.. bewust zo gedaan.. 't ding is namelijk watergekoeld.
Het water gaat met een korte leiding erin, en er weer uit, de onderarm in, voor spoeling van de onderste nozzle.
Eronder zitten een aantal Dikke Elco's, een Fan, en wat grote Relais.. die worden daar niet warm of koud van.. ervoor (van de achterkant gezien, en er naast, zitten wat printplaten.. maar daar zit een stalen plaat tussen, er boven, ook met een stalen plaat ertussen zit de eigenlijke computer..

de frequenties zijn hoger zijn dan dat.(uitgaande van een blokgolf vormig signaal) de hoogste frequentie die gegenereerd wordt is afhankelijk van de steilheid van de opgaande en neergaande flank. hoe steiler de flank hoe hoger de frequentie. (https://www.picotech.com/library/oscill ... /rise-time)

Waar Mike Bax zegt dat je geen USB aangesloten Klavieren en muizen moet gebruiken, heb ik naast de Draadvonkmachine mijn draaibank en freesbank staan.. maargoed.. de Computer van de draaibank zit in een stalen behuizing, en de USB Kabel verdwijnt met een kort bochtje in de stalen besturingskast (die verder ook helemaal dicht is..
op de Freesbank zit alles in een dichte stalen kast, de stepperkabels lopen in een metalen goot onder de spanenbakken (X en Y) en de Z-as kabel loopt door de kolom van de freesbank.. daar steken verder geen kabels uit..
in de freesbank zelf, zitten de Stepperdrivers ook nog eens in een oud PC chassis gemonteerd met z'n viertjes..

stel.. ik zou een draadvonkmachine bouwen met een EG frame.. dan zou ik er dus verstandig aan doen om daar waar de kabels door het frame lopen, metalen buizen mee te storten, en die buizen dan ook aan de Aarde te hangen?

Of.. als ik een stalen frame zou bouwen, de kabels zoveel mogelijk door metalen kokers laten lopen?

het is altijd een goed idee om voor zoveel mogelijk afscherming te zorgen! en dan is een ferro metaal 'ideaal'. het absorbeert een deel van de energie i.p.v. alles te reflecteren (non ferro).

maar eigenlijk moet je er naar kijken als een risico inschatting. hoe veel problemen kan ik veroorzaken en wie heeft er last van. In dit geval is dus eigenlijk een beetje de vraag: hoe ver moet ik gaan over-engineeren.

USB gebruikt een differentieel paar voor data overdracht. hierdoor best robuust tegen stoorsignalen. ik zie niet direct in waarom je dit niet zou moeten gebruiken. maar er zit wel een groot verschil tussen verschillende USB kabels overigens! dikte van de aders, wel/geen afscherming...

[Arie Kabaalstra]

Het verbaasde me dus dat Mike aangaf dat het met USB Toetsenborden en muizen echt niet werkt..

Maar.. er zijn me wel de nodige dingen opgevallen in DIY EDM machines.. doorgaans krijgt alleen de bovenste nozzle de Vonkspanning toegevoerd, in het geval van een PVC of Trespa "Harp" krijgt de onderste Nozzle dus niets.. en dat is voor het vonken niet optimaal.
Bij een metalen "harp" krijgt de onderste zijn stroom dus via de Harp, de hele harp wordt als geleider gebruikt.. en daarmee is in mijn beleving gewoon een dikke antenne, want er gaan hoge stromen, hoge frequenties en hoge spanningen door..

Als je een Harp aan beide einden (dus bij de bovenkop en bij de onderkop) van spanning voorziet, dan zal er (denk ik zelf) een verwaarloosbaar stroompje door de arm lopen.
Als je dan ook nog eens de onderkop geisoleerd monteert, en daar de stroom aanknoopt, dan loopt er helemaal geen stroom meer door de armen..(even simpel geredeneerd)

Hou je dan de kabels zo veel mogelijk door "Afschermingen" zoals een metalen onderarm (RVS) en door het machineframe (Gietijzer in het geval van mijn Brother) of staal als je'm zelf bouwt, dan heb je 't grootste probleem volgens mij al flink onder de knie.
Bouw dan ook de Generator zo dicht mogelijk bij het "Business-end" (zie Brother HS-100 en andere professionele machines).. dan heb je volgens mij "EMC gezien" de beste oplossing.

Dat zou dan betekenen dat als je bijvoorbeeld een EG Frame gebruikt, dat je "optimaliter" de generator in een stalen doos bouwt, met daaraan "stalen buizen door het frame waar de "Energiekabels" doorheen lopen..

in't kort komt het erop neer dat er vanaf de generator een Voeding loopt naar de bovenkop, en een voeding naar de onderkop.
De tafel krijgt een Massakabel, en als je een Metalen onderarm hebt, dan knoop je een kabel tussen tafel en onderarm.
Zou je de onderarm van een glasvezelbuis maken (onderkop moet optimaliter geisoleerd zijn van de rest van de machine, hoe groot die isolator is, dat kukelt er ook niet tegenaan, dan zou je in de onderarm een stalen buis voor de voedingskabel kunnen leggen die je electrisch verbindt met de afscherming van de machine..

Ik speel met de gedachte om zelf in de toekomst een wat grotere draadvonkmachine te bouwen.. en eventueel de Brother eens te voorzien van een Bax Generator, maar dan wil ik zo veel mogelijk gebruik blijven maken van de bestaande machine, dus een klein Touchschreen in de bedieningsconsole bouwen, het bestaande toetsenbord blijven gebruiken

de aansluiting onderin de machine blijft dan 380 Volt. dan kunnen de pompen, en de aansturing daarvan gewoon blijven zitten..

[nieles]

Het verbaasde me dus dat Mike aangaf dat het met USB Toetsenborden en muizen echt niet werkt..

de EMI wordt gegenereerd in de flanken (waar de hoge frequenties zitten) dus misschien genereert zijn bron veel hogere flank snelheden waardoor zijn problemen veel groter zijn. (lastig te zeggen)


nu ik er nog wat meer over nadenk, ben ik ben ik eigenlijk wel benieuwd waar de storing vandaan komt, de kabels of de vonk zelf.
https://electronics.stackexchange.com/q ... -frequency

als het de vonk zelf is, dan heeft de kabels afschermen niet zo veel zin namelijk.