シグナルコネクタと電源コネクタ 6FX2003-7FX00 6FX2 003-7FX00 6FX2OO3-7FXOO

シーメンス 6FX2003-7FX00 | MOTION-CONNECT HFクランプ — サイズ1の信号コネクタおよび電源コネクタ用、金属シールド接地クランプ、0.04kg、EMCケーブルスクリーン終端

概要

このシーメンス 6FX2003-7FX00は、ケーブルシールドをコネクタで適切に接地する必要があるMOTION-CONNECTケーブルアセンブリにおいて、小さくも機能的に重要なコンポーネントであるHFクランプです。サーボドライブの設置というより広い文脈では、可変周波数ドライブが高周波で電流をスイッチングし、かなりの電磁放射を生成する場合、ケーブルシールドは単なるおまけではなく、それらの放射が隣接する信号配線、センサー回路、および通信ケーブルに放射されるのを防ぐためのエンジニアリングメカニズムです。

HFクランプは、そのシールドがコネクタ端でどのようにグラウンドに接続されるかです。

SINUMERIKおよびSINAMICS設置におけるサーボケーブルは、高周波ノイズ源を伝送します。ドライブアンプのPWMスイッチング周波数は、基本的なモーター電流に重畳され、封じ込めがない場合、これらの周波数はケーブルから周囲の設置に放射されます。

導体を囲む金属編組またはホイルを備えたシールドケーブルは、この放射を封じ込めますが、シールドがケーブルの両端で適切に終端されている場合に限ります。

終端とは、シールドから金属コネクタハウジングへ、そしてハウジングから機械フレームグラウンドへの360度の電気的接続を意味します。

単にピッグテールにねじられ、単一の端子に接続されたシールドは、適切に終端されたシールドではありません。ピッグテールにはインダクタンスがあり、高周波電流をブロックし、単一点接続は360度の接触ではありません。

6FX2003-7FX00 HFクランプは、機械的に360度のシールド終端を作成します。クランプは、コネクタエントリーポイントでケーブルの周りに配置され、折り返されたシールド編組をクランプして、ケーブルの全周にわたって電気的接触を確立します。

この円周方向の接触は、低インピーダンス、高周波接地が実際に意味することです。電流はシールドに沿って流れ、コネクタハウジング（機械グラウンドに接続されている）への低抵抗パスを見つけます。これは、単一の端子だけでなく、ケーブルのあらゆる点で発生します。

主な仕様

「HFクランプ」の意味 — 実践における高周波シールド

「HF」（Hochfrequenz — 高周波）という名称は特定のものであり、汎用のケーブルグリップやストレインリリーフではありません。その目的は、無線周波数インピーダンスでのケーブルシールドの電気的終端です。

低周波（50/60Hzの商用周波数およびオーディオ周波数）では、ピッグテールのインダクタンスが無視できるため、シールドのピッグテール接続は十分に機能する可能性があります。

最新のサーボドライブのスイッチング周波数（通常は4kHzから16kHzのキャリア周波数、高調波はさらに高くなる）では、数センチメートルのピッグテールワイヤでさえ、シールドの効果を著しく低下させるのに十分なインダクタンスを持っています。

HFクランプは、ピッグテールを、ケーブルの全周360度にわたって直接的、短く、低インダクタンスの接触に置き換えます。

実際には、これは6FX2003-7FX00 HFクランプを使用したサーボケーブルアセンブリが、設置が過剰な放射または伝導放射を生成しないことを示すEMC放射テスト（通常はEN 55011またはIEC 61800-3）に合格することを意味します。

適切なHFクランプなしのケーブルアセンブリは、これらのテストに失敗する可能性があります。そして、単独では合格しても、展開される特定の設置で干渉問題を引き起こす可能性があります。シーメンスのMOTION-CONNECTドキュメントでは、EMC準拠のケーブル終端のために、適切なHFクランプをオプションではなく必須要件としています。

組み立て順序 — HFクランプがコネクタビルドのどこに収まるか

MOTION-CONNECTケーブルアセンブリでは、コネクタハウジングが組み立てられる前に、ケーブル準備の一部としてHFクランプが取り付けられます。HFクランプを備えたサイズ1コネクタアセンブリの典型的な順序は次のとおりです。

ケーブルの外側ジャケットを定義された長さだけ取り除き、シールド編組を露出させます。

シールド編組をジャケットの上に折り返し、内面を外側に向けて、コネクタエントリーポイントのケーブルの外側に金属バンドを作成します。

次に、HFクランプをこの折り返された編組の上に配置して締め付け、編組とクランプの間に360度の電気的接続を作成します。

次に、クランプアセンブリがコネクタハウジングのケーブルエントリーに入り、コネクタのストレインリリーフ構造がクランプとケーブルの両方に係合し、電気的シールド連続性を維持しながらアセンブリを機械的に固定します。

結果として得られるアセンブリでは、ピッグテール、緩んだ端、円周方向の接触のギャップなしに、HFクランプを介してシールド編組が金属コネクタハウジングに直接接続されます。

次に、コネクタハウジングは、モーターまたはドライブ上のケーブルのマッチングコネクタを介してグラウンドに接続され、これはそれ自体が接地された機械構造に取り付けられています。

コネクタサイズ1の互換性

6FX2003-7FX00の説明にある「サイズ1」という指定は、特にMOTION-CONNECTサイズ1コネクタファミリーを指します。これは、ケーブル導体を1〜2.5mm²（電源）および0.08〜0.56mm²（信号）の断面積範囲で処理する信号コネクタ（6FX2003-0SAシリーズなど）および電源コネクタ（6FX2003-0LA00、6FX2003-0LU00など）の範囲です。

HFクランプの寸法は、サイズ1ケーブルのケーブル直径範囲とサイズ1コネクタハウジングのエントリージオメトリに一致しています。

より大きなサイズ1.5またはサイズ2コネクタ（より広いケーブルエントリー寸法と太いケーブルを備えている）で6FX2003-7FX00 HFクランプを使用することは適切ではありません。これらのコネクタサイズには、より大きなケーブル直径に適した独自のHFクランプアクセサリがあります。

クランプサイズとコネクタサイズを一致させることは、効果的なシールド終端に必要なクランプ力と360度の接触を実現するために不可欠です。

よくある質問

Q1: HFクランプは使い捨てコンポーネントですか、それともケーブルが分解された場合に再利用できますか？

6FX2003-7FX00 HFクランプは、変形せずに慎重に取り外され、ケーブル編組が良好な状態であれば、技術的には再利用できます。しかし、実際には、ケーブルの分解は折り返されたシールド編組を歪ませることが多く、クランプ自体もクランプ作用によって変形する可能性があります。

ケーブル端を再構築するメンテナンス状況では、MOTION-CONNECTアクセサリ在庫から新しいHFクランプに交換することが信頼性の高いアプローチです。コンポーネントコストは、ケーブルアセンブリの労務費と比較して最小限であり、新しいクランプはクランプ力仕様を保証します。

Q2: HFクランプが入手できない場合、現場でHFクランプなしでケーブルを組み立てることはできますか？

技術的には、HFクランプなしでコネクタを組み立てることは可能ですが、これによりコネクタでのシールドが接地されなくなります。コネクタハウジングとケーブル編組の間には信頼性の高い電気的接続がなくなり、シールドはそのケーブル端で効果的なHFノイズ封じ込めを提供しません。低ノイズ環境では、シールドの低下は目に見える問題を引き起こさないかもしれません。

複数のドライブが同時にスイッチングする典型的なSINAMICSサーボドライブキャビネットでは、ケーブル端での適切なシールド終端の欠如は、グラウンドループノイズ、エンコーダー信号の破損、またはEMCコンプライアンスの失敗を頻繁に引き起こします。

シーメンスのケーブルアセンブリドキュメントでは、HFクランプを必須コンポーネントとして指定しています。

Q3: ケーブルあたりに必要なHFクランプの数は？1つですか、それとも2つですか？

各ケーブル端には独自のHFクランプが必要です。モーターコネクタ端に1つ、ドライブ/モジュールコネクタ端に1つです。

完全なケーブルには2つのコネクタ（各端に1つ）があるため、ケーブルあたり2つのHFクランプが必要です。

既存のケーブルの一方の端のコネクタのみが再構築されている場合（損傷したコネクタのフィールド修理）、そのアセンブリには1つのクランプのみが必要です。

Q4: HFクランプとコネクタキットに付属する標準ケーブルストレインリリーフの違いは何ですか？

コネクタキットに含まれる標準のストレインリリーフ終端（ケーブルグリップ/外径用ケーブル終端など）は、機械的な固定を提供します。張力下でケーブルがコネクタから引き抜かれるのを防ぎます。

HFクランプは電気的シールドを提供します。シールド編組をコネクタハウジングに接地します。

両方のコンポーネントは異なる機能を提供し、完全なアセンブリで一緒に使用されます。ストレインリリーフはケーブルを機械的に固定し、HFクランプはシールドを電気的に接地します。

どちらか一方を省略すると、機械的セキュリティまたはEMCパフォーマンスのいずれかが損なわれます。

Q5: MOTION-CONNECT内の異なるコネクタサイズに対して、異なるHFクランプ部品番号がありますか？

はい。MOTION-CONNECTコネクタ範囲は、異なるケーブル直径範囲を持つ複数のサイズ（サイズ1、サイズ1.5、サイズ2、サイズ3）にまたがっています。各サイズには、適切にサイズ設定された対応するHFクランプアクセサリがあります。

6FX2003-7FX00は、サイズ1の信号および電源コネクタ専用です。サイズ1.5以上のコネクタは、6FX2003-7xxシリーズとは異なるHFクランプ部品番号を使用します。

ケーブルアセンブリ用のHFクランプを注文する場合、クランプ部品番号はアセンブリで使用されるコネクタサイズと一致している必要があります。