Elektromagnetische Verträglichkeit: Test für Umrichter & Co.
Bevor Drive Controller und andere Produkte von KEB Automation in Maschinen- und Anlagen zum Einsatz kommen, durchlaufen sie das werkseigene EMV-Labor. Hier werden die Geräte in Hinblick auf ihre elektromagnetische Verträglichkeit getestet. Sind die Umrichter störsicher? Stören sie selbst womöglich andere Komponenten? Bastian Pukallus ist der Leiter des EMV-Labors bei KEB und erklärt im Interview, was passieren kann, wenn die Tests nicht erfolgen und warum eine gute EMV des Produkts nur die „halbe Miete“ ist.
Warum sollten Betriebsmittel wie etwa Frequenzumrichter auf elektromagnetische Verträglichkeit getestet werden?
Zunächst ist durch das Elektromagnetische-Verträglichkeit-Gesetz (EMVG) die Überprüfung sogar gesetzlich gefordert. Grundsätzlich gilt aber, dass die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Betriebsmitteln für eine hohe Störsicherheit sorgt und Störaussendungen begrenzt. Je nach Produkt und Einsatzbereich können die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit milder oder strenger ausgelegt werden. Lässt sich ein Betriebsmittel, wie zum Beispiel ein Frequenzumrichter, elektromagnetisch stören, steht die Maschine im einfachsten Fall eine Zeit lang still. Aber auch Maschinen- oder gar Personenschäden sind denkbar. Damit genau das nicht geschieht, werden Produkte auf ihre EMV hin getestet.
Welche Rolle spielen neben den Antriebsreglern weitere Anschlusskomponenten wie z.B. Kabel?
Eine gute „Produkt-EMV“ ist machtlos gegen schlechte „Umgebungs-EMV“. Die derzeitige Physik beschreibt Kopplungsmechanismen, die immer vorhanden sind. Man kann Sie nur gezielt abschwächen oder bewusst nutzen, um eine gute EMV der Anlage sicherzustellen. Das setzt ein Grundverständnis für EMV beim Anlagendesigner voraus. Aber auch Ingenieure, die sich Jahrelang mit EMV beschäftigen, tappen noch in die eine oder andere EMV-Falle. Eben weil das Thema sehr komplex ist, gibt es von KEB gute Anleitungen, wie eine EMV-gerechte Installation in der Praxis erreicht werden kann.
Aus welchen Schritten besteht die EMV-Überprüfung der KEB Drives klassischerweise und was passiert, wenn die Prüfung Fehler bei den Geräten aufzeigt?
Wir legen zunächst Betriebszustände fest, die repräsentativ für Kundenapplikationen sind und natürlich ein Gros der Funktionen abdecken, die unsere Umrichter bereitstellen. Normativ müssen wir Fälle festlegen, die beispielsweise die größte Störaussendung verursachen oder bei denen die Umrichter tendenziell am empfindlichsten sind. Wir testen dabei zum einen die Festigkeit und Aussendung gestrahlt in einer Absorberhalle und zum anderen leitungsgeführt in einer Schirmkabine beziehungsweise an speziellen Pulsplätzen. Zeigt der Umrichter in der EMV-Prüfung ein unerwünschtes Verhalten, so wird das Ergebnis entsprechend in einem Testbericht dokumentiert. Sind alle Prüfungen für ein Produkt komplett abgeschlossen und dokumentiert, werden die aufgefallenen Schwachstellen in der Entwicklung analysiert und korrigiert. Ergänzend fließen die Optimierungen in den Produktentwicklungsprozess der gesamten Gerätereihe ein.
Auf welche (Grenz-)Werte kommt es bei der Prüfung im EMV-Labor an und welche Normen müssen besonders beachtet werden?
Für alle möglichen Produkte gibt es sogenannte Produktnormen. Bei Frequenzumrichtern wenden wir zum Beispiel für EMV hauptsächlich die DIN EN 61800-3 und zusätzlich DIN EN 61800-5-2 für funktionale Sicherheit an. Zusätzlich haben wir bei KEB eigene Werksanforderungen definiert, die strenger sind als die Anforderungen aus den Produktnormen. So stellen wir sicher, dass wir nicht auf „Kante“ entwickeln. Außerdem bekommen wir auch ein Gefühl dafür, was unsere Produkte können. Das macht die Arbeit im Entwicklungsprozess ein Stück weit flexibler. Wir loten damit aber auch bewusst Schwächen aus, um diese im Produktzyklus nach Möglichkeit zu beseitigen.
Inwieweit kann KEB Kunden bei der Inbetriebnahme der gesamten Maschine in Sachen EMV unterstützen?
Wir können unsere Kunden vor Ort beraten und entwicklungsbegleitend Messungen durchführen. Dabei muss man auch etwas die Umgebung im Auge behalten, die nicht immer ausreichend emissionsfrei ist. Im begrenzten Maße können wir auch Störfestigkeitsprüfungen durchführen. Zusätzlich bieten wir EMV-Schulungen an, die neben Theorie- auch Praxisteile beinhalten. Für Anlagendesigner eine ideale Gelegenheit, um ein Gefühl für EMV zu entwickeln. Wer theoretisch in das Thema reinschnuppern möchte, dem sei unser EMV-Leitfaden sehr zu empfehlen. Für Messungen und Schulungen können Kunden jederzeit gerne unseren Vertrieb ansprechen.
