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ACHTUNG! 220V! Lebensgefahr!

Du arbeitest mit einer hohen Spannung, die potenziell tödlich sein kann. Bitte lasse die Installation einen Fachmann ausführen, falls du nicht über die nötigen Qualifikationen verfügst!

Der beschriebene Weg hat für mein Setup funktioniert. Das bedeutet nicht zwangsweise, dass du mit deinem Setup über den identischen Weg zum Ziel kommst.

Ich übernehme keine Gewähr und schließe eine Haftung für Schäden und Verletzungen jeder Art aus!

Elektrifizierung

Weiter gehts mit dem CNC-Schaltschrank. Im vorherigen Artikel habe ich einige Punkte in mein Lastenheft geschrieben. Hinzu kommen noch ein paar Überlegungen.

Energieversorgung

Um den Strombedarf zu jedem Zeitpunkt zu erfüllen und direkt für spätere Bedarfe gerüstet zu sein, werde ich mit drei Phasen den CNC-Schaltschrank mit Strom beliefern. Folgende Aufteilung:

  • 1. Phase: Steckdosen nach Außen (zB für Computer, Wasserpumpe, etc.)
  • 2. Phase: ausschließlich für den Frequenzumrichter
  • 3. Phase: interne Stromversorgung, d.h. 48V, 24V und 12V Netzteile für das BOB und die Endstufen der Motoren. 12V werden per XLR-Stecker nach außen geführt und an der Maschine verteilt, z.B. für die neue Pumpe zur Wasserkühlung der Spindel und Beleuchtung.

Folgende Überlegung steckt dahinter: eine 16A-Sicherung stellt bei 220V eine Leistung von 3520W bereit. Würde ich die Anlage nur mit EINER 16A Sicherung betreiben, könnte es eng werden. Mit den Maximalwerten gerechnet kämen 2200W (Spindel) + 2*480W (Netzteil) + 60W (Netzteil) + 60W (Netzteil) + 600 (Computer) = 3880 W zusammen. Und dabei sind der Monitor und die Pumpe für die Wasserkühlung nicht eingerechnet. Dies würde eine 16A Sicherung zweifelsohne belasten. Mir ist durchaus bewusst, dass dies so gut wie nie passieren wird. Wenn man bedenkt, dass in der Werkstatt parallel auch noch andere Elektrowerkzeuge betrieben werden, sieht die Sache schon anders aus. Und aus diesem Grund sind drei extra abgesicherte PE sinnvoll.

Sicherung

Es mag mit Kanonen auf Spatzen geschossen sein. Der Schrank soll seine eigenen LS-Schutzschalter bekommen. Die Idee hinter diesem Plan ist, dass im Falle einer Überstromsituation nur die Maschine und nicht meine gesamte Werkstatt still gelegt wird und ich ggf. Dunkeln stehe.

Anordnung der Komponenten

Ein erklärtes Ziel ist es, den Frequenzumrichter (FU) in den Schaltschrank zu integrieren. Dies kann zu EMV-Problemen führen. Um diese weitgehend einzuschränken, werden auch im Gehäuse für die ausgehenden Leitungen geschrirmte Kabel verwendet. Darüber hinaus wird der FU von den anderen Komponenten entfernt angeordnet.

die erste grobe Anordnung der Komponenten

Wahl der verwendeten Komponenten

Bevor ich aufliste, welche Komponenten ich in meinem Schaltschrank verwende, möchte ich kurz auf folgendes hinweisen.

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Disclaimer

Alle aufgeführten Produkte habe ich selber bezahlt und gekauft. Die Links zu den aufgeführten Produkten sind keine Affiliate-Links, sondern dienen nur zur Orientierung, auch wenn sie ggf. auf einen Shop verweisen. Wie immer gibt es für alle Produkte mehrere Bezugsquellen und welche du in deinem Projekt verwendest, ist deine Sache.

Verkabelung

Für die Verdrahtung aller 200V Leitungen habe ich einen Querschnitt von 2,5mm2 genommen. Alle Gleichstromleitungen sind mit 1mm2 versehen. Die durchgängige Verwendung von Aderendhülsen ist obligatorisch, ebenso die für ihren Zweck gültige Farbgebung der Leitungen. Es gilt, einige Meter an Kabel zu verlegen. Da hilft ein Plan.

Kühlung des Schaltschranks

Der Frequenzumrichter und die Motorendstufen sind nicht umsonst mir Kühlkörpern ausgestattet. Um einen Hitzestau im Schrank zu vermeiden, habe ich zwei 120mm PC-Lüfter an zwei gegenüberliegenden Seiten des Schranks verbaut. Dabei ist die Anordnung der Lüfter so gewählt, dass ein Lüfter Luft in das Gehäuse bläst während der zweite Lüfter diese aus dem Gehäuse abführt.

Steuerleitungen

Nachdem alle verwendeten Komponenten mit der notwendigen Spannung versehen sind, gilt es nun, die Steuerleitungen zu legen. Auch hier hilft ein Plan.

Im ersten Schritt der Verkabelung der Steuerleitungen lasse ich bewusst den Anschluss der induktiven Endschalter außen vor. Es ist nett, sie zu haben und sie bringen im Gesamtkontext der Maschine auch einige Vorteile, allerdings sind sie für Fräsarbeiten nicht wirklich notwendig, da ich hier nicht mit Maschinenkoordinaten, sondern nur mit lokalen Koordinaten gefräst habe, bei denen ich die jeweiligen Nullpunkte der Maschine manuell gesetzt habe. Die Verkabelung kommt zu einem späteren Zeitpunkt.