おりろぐ

2017年10月3日

ノイズによるモーター誤動作の実例

こんにちは。
営業技術の池田です。

だんだんと涼しくなり、運動・食欲の秋も間近!ですね。
私は、ようやく自転車に乗れるようになった次女とともに毎週末、近くの公園までサイクリングに出掛けています。

閑話休題、
今日は、実際に得意先であったノイズによるトラブル事例をご紹介します。
当社のハイブリッド制御システム αSTEP ARシリーズをご採用頂くお客様より、モーターが誤動作する、との相談があり訪問。

確認してみると、同装置にある某社製サーボモーター(電磁ブレーキ付)を動作させると停止しているはずの当社ARシリーズが勝手に動き出す始末。

ARシリーズのパルス信号線をオシロスコープで測定すると
サーボモーターが動作する間、常に大きなノイズが重畳していました。

図1:オシロスコープの波形。CH1は正転パルス、CH2は逆転パルスの波形です。
   両ラインとも10V超のノイズが重畳しているのが分かります。
   測定の都合上、パルスを入力すると波形はマイナス側(下側)に矩形波が表れます。

配電盤の中を拝見すると、パルス信号線にシールド処理などは施されていませんでしたが
整然と配線されており、一見した限りではノイズの経路が見つかりませんでした。

それでは、とサーボモーターの動力線を追いかけてみると・・・ありました。
そのサーボモーターの延長線はメーカー純正で、モーター動力線と電磁ブレーキ線を1本の複合線にまとめているものでした。
このため、サーボモーターを励磁するとモーター動力線と並行する電磁ブレーキ線にノイズが誘導され
電磁ブレーキを制御するDC24V電源までノイズが逆流。
これが、ARのパルス信号線に流れ込んでいました。

図2:DC電源の波形。
   CH1は正転パルス、CH4はDC電源ラインの波形。
   DC電源ラインに15V近いノイズが重畳していました。

対策を検討するも、某社純正のケーブルなのでモーター動力線と電磁ブレーキ線を切り離すわけにはいきません。
苦肉の策として、電磁ブレーキ用のDC24V電源と信号線用のDC24V電源を分けて設置。
すると、パルス信号線のノイズは解消できました。

図3:DC電源を分けたあとのオシロスコープ波形。
   CH1は正転パルス、CH4はDC電源ラインの波形です。
   ほぼ、ノイズが解消できています。

同じ装置、配電盤にサーボモーター、インバータやリレー、ソレノイドがあり
かつ、同一のDC電源を利用していると、それらから発生するノイズやサージなどが信号線に回り込み
思わぬ誤動作が誘発されることがあります。

なるべく、リレーや電磁ブレーキなどの動力用と、制御信号用のDC電源は分けてご用意頂きたいと思います。

こういったトラブルでお困りのお客様がいらっしゃいましたら、お気軽にお客様ご相談センターまでお問合せください。

また技術者がご訪問させて頂くフィールドサービス無料で行っておりますので、お気軽にご相談ください。
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