大電流負荷（モータ）装置のグランドのとり方について

質問

モータを組み込んだ装置の設計をしようとしています。
そこでグランドのとり方について、アドバイスいただけたらと思います。

装置全体は、金属のケースに覆われており、システムのグランド（電源の1次側、2次側ともに）は、金属のケースに接続（接地）されています。
また、モータは、電源供給（24V 2A）およびアナログ信号で制御することができるものです。（電源のグランド、アナログ信号のグランドはモータの中では、コモンになっています。）

モータの電源24V用に絶縁型のDCDCモジュールを組み込んでおり、この出力側のグランド（GND_24V）の接続（接地するのか、フローティングするのか）で迷っております。
モータの制御信号としてのアナログ信号のグランド（AGND）は、プリント基板でシステムグランドと1点アースされています。
24Vをアイソレーションした場合、モータのリターン電流が、AGNDに回り込んで、システムに悪影響を及ぼすのではないかと懸念しております。
その際には、GND_24Vをシステムグランドに接続（接地）するのが良いのか、あるいは、アナログ信号のラインをアイソレーションするのが良いのかなど、考えられますが、何か良いアドバイスはありますでしょうか？

また、プリント基板からモータへの接続が、30cmほどのケーブルになります。EMC（放射ノイズ）的には、モータへのラインがアイソレーションされている方が有利なのか、または、接地されている方が有利なのか、？？この点についてもアドバイスいただけたらと思います。

モータを駆動させるような装置を設計をするのが初めてなので、かなり的はずれな質問しているかもしれませんが、どなたかご教授いただけたらと思います。

回答No.1

noname#230359

其々の事情もあるでしょうが
>また、モータは、電源供給（24V 2A）およびアナログ信号で制御することができるものです。

このモータは定格電流２４Ｖ２Ａなのでしょうか？

一般工業的にはそんな小さなモータは大電流負荷とは呼ばないのですが？
一般工業的に大電流と言えば概ね１０ｋｗ以上の場合を呼ぶ
少なくとも２～３ｋｗ程度を大電流と呼ぶ習慣は無い

パソコンのハードディスク内臓スピンドルモータに比べれば２Ａは遥かに大電流でしょうけれど

恐らく↓程度の小型モータと推定できますが
http://www.orientalmotor.co.jp/products/bl/index_blh.html
http://www.orientalmotor.co.jp/products/st/index_csk2.html
http://www.nidec-servo.com/jp/products/standard.html#bdm

そのモータは御社で内製したものでしょうか？
それとも市販品でしょうか？
市販品ならそのモータの接続マニュアルに接地方法をはじめ
その他配線の注意事項は記載されているハズです

御社内製品であっても一般市販品の配線仕様を参考にされたほうが良いと思う

>また、プリント基板からモータへの接続が、30cmほどのケーブルになります
３０ｍとか３００ｍとかの誤記じゃあなくて
０．３ｍ？

ＥＭＣ／ＥＭＩが問題になるのは↓のような数ｋｗ以上の場合
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/inv/lineup/index_j.htm

↓辺りを熟読してください
http://www.tdk.co.jp/techmag/emc/200406/index.htm
http://www.kitagawa-ind.com/product/emc-list.html

>モータへのラインがアイソレーションされている方が有利なのか、または、接地されている方が有利なのか、？？
たかが２Ａのモータ
実際に両方の配線してみて御自分で比較してみては如何？
↑で挙げたノイズ対策機器等の効果も人に頼らず御自分で計測する事をお勧めします
２００ｋｗとかになると流石にちょっと実験とか出来ないけれど
ＥＭＩ性能とかは実測する以外に効果の確認手段は無い
別に、専用のＥＭＣ測定器とか準備する必要など無く
ごく普通のオシロスコープで可能

時と場合に拠って接地が有利か絶縁が有利かも変わってきます
両方やってみてよりノイズの少ない方を御自分で確認されては？

但し、ＣＥ諸国とかに輸出するならＥＭＣ／ＥＭＩ対策のコンサル会社に
依頼する以外の手段はありません

それで有ったとしてもコンサルの言いなりになることなく
御自分で実験、計測した実績は無駄にはなりません
全くの対策無しの状態からオシロで確認して減らした分くらいは
コンサル料は値切れる

お礼

ご回答ありがとうございます。

過去の少ない経験で10W程度の装置開発したことがなく、50W程度の負荷を複数個搭載するということでかなり神経質になっていたかもしれません。
この程度の負荷は、大電流負荷には該当しないのですね。

いくつかご質問いただいた点についてですが、

>このモータは定格電流２４Ｖ２Ａなのでしょうか？
はい。

>そのモータは御社で内製したものでしょうか？ それとも市販品でしょうか？
市販品です。購入する市販品には、接続マニュアルのようなものはありませんでした。メーカに確認してみます。

>０．３ｍ？
はい。

>ノイズ対策機器等の効果も人に頼らず御自分で計測する事をお勧めします
ご指摘のとおりです。
今この装置の試作をしようとしています。このようなモータ負荷装置でのグランディングの定石があるのであれば、そのような試作を行い、そのノイズは、自身で評価する予定でおりました。

>時と場合に拠って接地が有利か絶縁が有利かも変わってきます
両方やってみてよりノイズの少ない方を御自分で確認されては？

まさに返信いただいたところが私が今回質問した背景です。
接地有利、絶縁有利というものに対して、このようなアプリケーションで「どちらが有利」というのが、経験者の方から、アドバイスいただければ、それを参考にしたいと考えておりました。
この程度負荷のアプリケーションでは、実際に試した方が良いということですね。

ありがとうございました。