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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kühlschrank über Microcontroller + Relais schalten - Enstörung notwendig?


Autor: Anos B. (Gast)
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Ich möchte mir ein elektronisches Thermostat bauen. Es soll über einen 
PIC microcontroller geschaltet werden, damit ich beim schalten noch 
zusätzlich bestimmte Regeln hinzufügen kann.

Ich habe das Relais an dem microcontroller getestet. Es läßt sich 
entweder über einen Transistor oder an mehreren Outputs parallel direkt 
schalten. Ich habe eine 1N4007 als Freilaufdiode dazugetan. Beide 
versionen werden problemlos geschaltet, ohne daß der PIC abstürzt, so 
scheint es zumindest bis jetzt.

Ob das auch so bleibt, wenn ich jetzt den kühlschrank-motor als Last 
damit schalte, weiß ich noch nicht.

Brauch ich dann zusätzliche Entstörmaßnahmen, damit der PIC nicht 
abstürzt?

Ist die 1N4007 als Freilaufdiode ok? 1N4148 oder 1N4151 sind zwar 
schneller, können aber auch schneller kaputtgehen. Außerdem hat der 
Microcontroller Clamp-Diode, um überspannungen abzuleiten. Ist es 
trotzdem so ok, der kann man zusätzliche Bauteile dazutun, damit der 
Microcontroller weniger Störungen mitkriegt?

Brauch ich ein Snubber-Enstörglied, damit der Blitz beim Ausschalten des 
Motors am Relais nicht in den Microcontroller überspringt und dort 
Abstürze verursacht oder brauch ich das nicht?

Kennt jemand Seiten, die über sowelche entstörmaßnahmen berichten oder 
erklären, wie man Snubber-Glieder benutzt oder berechnet oder hat jemand 
sowas selbst schonmal gemacht und weiß mit welchen Störungen ich rechnen 
muß ?

Autor: ? ? (Gast)
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Also das Paralellschalten von LogikAusgängen ist nicht sehr schön.

1. Gibt es einen Maximalen Strom den der µC per vdd/vcc 
aufnehmen/ableiten darf.
2. sind die Pins nochml begrenzt.

3. Wenn z.B. einem Softwarefehler ein Pin oben und der andere nach unten 
zieht, dann passiert etwas.

Die Freilaufdiode sollte so nah es geht an die Wicklung.
Je schneller, desto besser.
Aber sie sollte den Strom abkönnen, der durch das Relais fliesst.
(wenigstens im Peak)

Ich denke nicht, das Du ein Riesen Schütz schalten willst.
Da sollte es auch ohne Snuber gehen.

Was dein Kühlschrankmotor im Betrieb auf den Äther gibt,
sollte nicht stören. (wenn nicht gerade der Kondensator defekt ist)


Du hast Dich aber schon damit befasst wie so ein Kompressor anzusteuern 
ist, oder ?

Nicht das Du den Motor grillst,
weil gerade der Kompressor blockiert...

Autor: oszi40 (Gast)
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-Über die hoffentlich dicken Relaiskontakte eine (brandsichere) 
RC-Kombination schalten könnte das Kontaktleben wesentlich verlängern.

-Das Parallelschalten von Logikausgängen im Fehlerfall sehr ungünstig!

-Betriebsspannung sauber?
-Abtaufunktion ?
Stöebere noch im Forum. Das Thema ist nicht neu!

Autor: Anos B. (Gast)
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ja sagen wir es mal so, das Relais sollte schon gar nicht in 
Sekundenschnelle klappern, dann könnten sogar Brände entstehen.

Wenn ich nach weniger als 2min Pausenzeit den kühlschrank wieder 
einschalte, verhindert irgendwas, daß er anläuft. entweder, weil der 
druck noch zu stark ist, oder weil das PTC-anlauf element nun noch heiß 
ist, und deshalb nicht noch ein weiteres mal die anlaufwicklung 
einschalten kann.

Weiß jemand, ob es von dem PTC-Element oder dem noch zu hohen 
Kompressordruck ist?

Wenn ich trotzdem innerhalb dieser zeit versuche, ihn neu einzuschalten 
hängt er fest und wird von dem Klixon-Übertemperatur Schutz 
abgeschaltet, bis eine bestimmte Zeit rum ist, 5-15 min.


Weiß jemand, ob dieser Übertemperatur Schutz sicher ist, oder könnte er 
so schlecht sein, daß bei wiederholtem ausversehenen zu frühem 
anschalten der Motor durchbrennt?

Ansonsten ist die einschaltzeit aber kein Problem, das Programm sollte 
ausreichend sicher sein, und der Zeitraum, in dem der Kühlschrank ein- 
und ausgeschaltet werden kann läßt sich innerhalb bestimmter zeiten 
minutenweise wählen. Auch die IO-Pins sind kein Problem.

ich benutze nur Pins, die an dem selben Port sind und sie werden nur 
durch Befehle gesetzt, wo alle nötigen Pinne in ein und dem selben 
Befehl geschaltet werden, falls der MC abstürzt..

die version mit mehreren Pins wird nur mit zusammengeschalteten Pins 
benutzt, wenn auf der Testplatine im Test auch jeder Pin beim messen den 
selben wert hatte. Jemand anders von uns hat sich schon auf diese Weise 
Pins abgeschossen.. :)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Anos,

ein guter Kühlschrank besitzt bereits eine Entstörung, da ja sonst auch 
der eingebaute Thermostatkontakt auf Dauer Schaden nimmt.

In jedem Fall muß die Entstörung direkt am Motor sitzen, damit der 
induktive Kick über eine kleine Stromfläche zurückfließen kann.

Zum Entstören werden oft RC-Glieder verwendet, die einen 100 Ohm 
Hochlastwiderstand in Reihe zu einem besonders impulsbelastbaren 100nF 
Kondensator enthalten. Hier kommt jedenfalls kein Eigenbau in Frage, da 
der Snubber ja direkt am Netz hängt und ein Sicherheitsbauteil ist! Ich 
würde dir empfehlen den Hersteller zu fragen, ob bereits eine Entstörung 
vorhanden ist oder was er als zusätzliche Enstörung empfiehlt. Wenn du 
hier "bastelst" kann dir der Snubber um die Ohren fliegen oder eines 
schönen Nachts abbrennen...

Dein Relais benötigt in jedem Fall eine Freilaufdiode!! Die Schutzdioden 
an den Eingängen des Mikrokontrollers können auf gar keinen Fall dafür 
herhalten, da sie oft nur ESD ableiten können. Außerdem mußt du mit der 
Freilaufdiode ja gerade verhindern, daß der induktive Kick bis an den 
Mikrokontroller heran kommt. Du solltest in jedem Fall das Relais mit 
einem zusätzlichen Transistor schalten, nicht mit dem Mikrokontroller 
selbst.

Als Freilaufdiode solltest du eine schnelle Schaltdiode verwenden, also 
nicht die 1N4007, sondern eher die 1N4148. Das hängt ein bisschen davon 
ab, wie schnell du das Relais ausschaltest. Die Freilaufdiode muß 
lediglich den Strom aushalten, der im Normalbetrieb durch das Relais 
fließt und dies auch nur kurzzeitig.

Anos, nimm das bitte nicht persönlich, aber was du da vorhast ist 
ziemlich gefährlich. Laß bitte in jedem Fall einen Profi über deine 
Steuerung drüberschauen, bevor du sie einbaust, ja?

Kai

Autor: Anos B. (Gast)
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Nachtrag:
ja.. wir haben bei uns in der Arbeit so einen Profi-Chef. Der hat mal 
eine steuerung mit Motoren gebaut. Hinterher hat sich dann 
herausgestellt, daß der MC immer abgestürzt ist, weil die induktion vom 
motor durch das relais hindurch noch irgendwie trotzdem in dem MC 
reingehauen ist. Dort war schon schon 10 Jahre lang wegen seiner 
Kenntnisse Chef.. :)

Und wenn ein Chef meinen Programmcode von der sehr sauber aufgebauten 
Schaltung guckt, und aus irgendwelchen Gründen genau den Fehler in der 
Programmierung übersieht, der das Relais plötzlich zum Klappern bringt, 
dann kann auch niemand den Brand verhindern.

Bei dem Snubber würde ich einen Kondensator nehmen, der selbstheilend 
ist und hohe Ströme kann, und natürlich die 400V aushält. Wenn man das 
mal so bedenkt, kann jeder Keramikkondensator hohe ströme..

Der Widerstand muß auch die Netzspannung aushalten. Der widerstand muß 
nicht stark belastbar sein, weil die umschaltung in Sekundenbruchteilen 
passiert. Ein kleiner widerstand brennt schneller durch als ein großer 
und verursacht deshalb ein kleines Feuer, wenn der Kondensator 
durchschlägt.

Ich hab hier ein Stromkostenmessgerät. Nach einem halben Jahr ging es 
nicht mehr, der Kondensator (kein Trafo drin) hatte sich 
kaputt-geselbstheilt. Ich hab dann einen neuen reingetan. Seitdem hält 
das Gerät schon 3 Jahre.

Und da fällt mir gerade der parallelgeschaltete Kondensator in der 
Lötpistole und im Fön ein, schade daß ich die Werte nicht behalten hab.

Ich hab mal gerade in der Suche nach Kühlschrank und nach Snubber 
gesucht. Ich hatte wohl Tomaten auf den Augen, man findet tatsächlich 
was brauchbares, danach einzeln zu suchen ist mir vorher nicht 
eingefallen.

Aber wenn jemand noch was hat, könnt ihr trotzdem schreiben.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Anos,

>Bei dem Snubber würde ich einen Kondensator nehmen, der selbstheilend
>ist und hohe Ströme kann, und natürlich die 400V aushält. Wenn man das
>mal so bedenkt, kann jeder Keramikkondensator hohe ströme..

Ist ein Keramikkondensator denn selbstheilend? Weißt du, daß 
Keramikkondensatoren beim Ausfall gerne einen Kurzschluß produzieren?

In Snubbern werden gewöhnlich X2-Kondensatoren und höchstbelastbare 
Kohlemassewiderstände eingesetzt. Es handelt sich um VDE geprüfte 
Sicherheitsbauteile, die du nicht durch irgendetwas Gebasteltes ersetzen 
darfst. Selbst wenn du einen VDE-Snubber verwendest, du ihn aber falsch 
dimensionierst, kann dir das Ding immer noch abbrennen.

Kai

Autor: ? ? (Gast)
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Irgend jemand hat den Kühlschrank vorher konstruiert.

Das war nicht der TE, sonst wüsste er um die Wiedereinschaltsicheung des 
Kompressors bescheid.
Der war auch sicherlich kompetenter als der TE.

- es wird sicher eine entstörung vorhanden sein. Egal wie sie 
ausschaut, sie ist da.

-wenn der TE nun das Thermostat durch sein Relais ersetzt, sollte es 
keine Probleme geben. (Leistung des Motors beachtet, Anlauf strom faktor 
3...10 grösser)

-Wenn der TE die Wiederanlaufsicherungen nicht nachbildet, wirds heiss 
am Rückteil des Kühlschrank. Seine EMV-Probleme von denen er noch 
(selbst) lernen wird, sind absolut nebensächlich...


Warum ist das Forum zum Kindergarten mutiert ???

Autor: kurz (Gast)
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Kindergarten ist ein gutes Stichwort.

Es gibt wohl 3 Arten von Kindergartenbetreibern:

- die Threadersteller: manche Fragen sind so hanebüchen, so daneben, daß 
man manchen Leuten nur raten kann die Finger von der Elektronik oder von 
230 Volt oder auch mal von 1000 Volt zu lassen

- die "Berater": Bastellösungen, Halbwahrheiten, vollkommene 
Unsinnsschaltungen und Ratschläge (Highspeedpegelwandlung über 
openKollektor

- Verarschung, eigene Kategorie, Stichwort: Zahnstein


Manche Beiträge verfolge ich sehr amüsiert, manche mit Kopfschütteln, 
manche les ich schon gar nicht mehr.

Hoffentlich wird es mal wieder besser.



PS: Denken ist allen erlaubt, vielen bleibts erspart.

Autor: ? ? (Gast)
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@ kurz:

Du bist zwar auf meine Thematik (Kindergarten) eingegangen,
aber meine Frage kannst Du auch nicht beantworten ?
Schade... ?

Denke es liegt ein bisschen an den "Neulingen" die nichts El.tech. 
gelernt haben.

Deshalb die teils lustigen Fragen, denn alles was irgendwo als standard 
Problem dargestellt wird bekommt den 
ohhhh-jeee-mach-ich-das-jetzt-richtig-status.
Klar das er nicht die Realität mit dem Erwarteten vergleichen kann...


Aber das hier verstehe ich nicht :

? ? : "Also das Paralellschalten von LogikAusgängen ist nicht sehr 
schön.

1. Gibt es einen Maximalen Strom den der µC per vdd/vcc
aufnehmen/ableiten darf.
2. sind die Pins nochml begrenzt.

3. Wenn z.B. einem Softwarefehler ein Pin oben und der andere nach unten
zieht, dann passiert etwas.
"

oszi40 : "-Das Parallelschalten von Logikausgängen im Fehlerfall sehr 
ungünstig!"

Hmmm seltsam, dejavu ?!
Nach der Art könnte man noch mehr gegenüberstellen.
Wie kommt das ?
Teamarbeit ist nicht für jeden gemacht ???

Autor: Anos B. (Gast)
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>> manche Fragen sind so hanebüchen,

welche Fragen?

was ist ein TE ?

>> Aber das hier verstehe ich nicht : ...

wie schon geschrieben "Jemand anders von uns hat sich schon auf diese 
Weise
Pins abgeschossen."

Autor: Anos B. (Gast)
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hm Nachtrag: (jetzt sind es schon wieder 2 beiträge)
zu den X2-Kondensatoren: sind die selbstheilend?

Ich besorg mir einfach einen im elektronikladen. die wissen angeblich 
immer, wenn sie selbstheilend und X2 typen sind. Und dann kommt der 
widerstand rein, falls der kondensator plötzlich nen kurzschluß haben 
sollte. einfach nen kleiner. wenn ich pech habe, brennt er durch, aber 
das ist egal, ohne Snubber würde es ja auch gehen.

ich lasse lieber den kleinen durchbrennen, denn der kleine brennt 
weniger beim durchbrennen als der große. ein 0,25 Watt widerstand ist 
bei kaputtem kondensator in sekundenschnelle durchgebrannt, das geht 
schnell wie bei ner feinsicherung.

das mit der zeit, wo der motor aus ist, werde ich mir noch überlegen. es 
ist eher eine einstellungsfrage, wie kurz ich die ausschaltzeit zulasse. 
ich kann beliebig lange ausschaltzeiten festsetzen. ich habe aber 
festgestellt, daß wenn der kühlschrank nur 1min an ist und 5min aus, der 
wirkungsgrad deutlich besser ist, als wenn er 5-15min an ist und viel 
länger aus.

als Relais benutze ich entweder eins, was 7-10A oder eines, was 16A 
aushält. ich hoffe, daß hält lange genug, bis es verkokelt ist.

und wenn der blitz dann doch den microcontroller resettet, merk ich es 
ja..


wenn ich die schaltung in betrieb nehmen, gehe ich ehe erstmal ne ganze 
zeit lang nicht weg. wenn die schaltung dann mit dem motor auf kriegsfuß 
geht, merk ich es sicher..

Autor: ? ? (Gast)
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>ch besorg mir einfach einen im elektronikladen. die wissen angeblich
>immer, wenn sie selbstheilend und X2 typen sind. Und dann kommt der
>widerstand rein, falls der kondensator plötzlich nen kurzschluß haben
>sollte. einfach nen kleiner. wenn ich pech habe, brennt er durch, aber
>das ist egal, ohne Snubber würde es ja auch gehen.
>
>ich lasse lieber den kleinen durchbrennen, denn der kleine brennt
>weniger beim durchbrennen als der große. ein 0,25 Watt widerstand ist
>bei kaputtem kondensator in sekundenschnelle durchgebrannt, das geht
>schnell wie bei ner feinsicherung.

^--- Wenn Du der meinung bist, Du weisst was Du tust...
Informiere uns doch bitte ob die Versicherung bezahlt hat !?


Verdammt !
Hier nochmal mein Satz, gehe bitte mal drauf ein !

"- es wird sicher eine entstörung vorhanden sein. Egal wie sie
ausschaut, sie ist da.

-wenn der TE nun das Thermostat durch sein Relais ersetzt, sollte es
keine Probleme geben. (Leistung des Motors beachtet, Anlauf strom faktor
3...10 grösser)
"



???
>> Aber das hier verstehe ich nicht : ...

wie schon geschrieben "Jemand anders von uns hat sich schon auf diese
Weise
Pins abgeschossen."
???

^--- Was bitte ist daran nicht zu verstehen ?
Die Ausgänge haben ihren Rauch verhaucht.
Kaputt, defekt, nix Logiklevel mehr, abgeraucht, nicht mehr der Spec. 
entsprechend, tot, gehimmelt, zerstört.


TE == ThreadErsteller also Du, Anos B..


Nochmal mit dem Zusammenschalten, die Ausgänge sind dafür nicht 
gemacht...
Letztendlich führen die nur einen Logikpegel.
Eine LED o.ä. ist keine Induktivität !!!


Such doch bitte mal, warum der Kompressor blockieren kann.
Lerne wie so ein Kältemittelkreislauf funktioniert...


Baust Du eine Teslaspule mit deinem Kühlschrank, wo kommen die Blitze 
her ?
Oder meinst Du den Lichtbogen am Relaiskontakt ???


>>> manche Fragen sind so hanebüchen,
>
>welche Fragen?

z.B. Deine Fragen.

Sind vergleichbar mit:
Wie Backe ich Brötchen?
Mit Mehl.
Was für Mehl ?
Naja, was für Brötchen willst Du backen ?
Wie die aus dem Geschäft...
Nimm Typ 1050, das brennt nicht Durch -- so wie die Kondensatoren...

Brauche ich auch Wasser oder kann ich Cola nehmen ?
Müssen die nicht irgendwie auf gehen ?
...

^--- Wieviel Brötchen fragen kann ich noch stellen, deren Thematik ich 
mir schon längst hätte anlesen können ?
Fragen sollten ausformuliert sein, genau auf einen Punkt.


Man geht in der E-Technik nicht davon aus, das ein Bauteil durchbrennt,
bzw baut so das da eigentlich nichts passieren kann.

Wenn doch, greifen eingebaute Schutzmechanismen -- ok...
Aber so wie Du das vor hast...

Autor: ? ? (Gast)
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Was für einen Nennstrom hat denn Dein Elektromotor ?

Nennleistung ?

Autor: Anos B. (Gast)
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in der 1. minute nach dem einschalten zieht er 140 Watt, der wert geht 
nach mehreren minuten laufen auf 105 Watt runter. wenn man den 
kühlschrank zu früh wieder einschltet und der motor nicht einschaltet, 
zieht er 700-900 Watt anlaufstrom. Ob das mit oder ohne die 
anlaufwicklung ist, weiß ich nicht.

Wenn man den Motor mit Ohm-Meter mißt, zeigt es 16 Ohm an. es wären 4A, 
wenn die anlaufwicklung schon dabei wäre im einschaltmoment. wenn der 
Motor tatsächlich im still-zustand im ersten moment 16 Ohm hat, und 
wärend des prellens der relais-kontakte schon der volle strom erreicht 
wird, bevor der motor ins laufen kommt, ist mit 14 A strom zu rechnen.

Bei den Watt-angaben ist der cosphi nicht dabei, weil das messgerät 
immer nur die gesamte leistung mißt, der cosphi dürfte aber nicht so 
groß sein, vielleicht max. 0,85 .

Autor: ? ? (Gast)
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Warum ersetzt Du nicht einfach den Thermoschalter durch Dein Relais ?
Versuch macht kluch.

Wenn Du halbwegs vernünftig arbeitest, passiert nichts.

Versuche halt Arbeits und Steuerkreis soweit und so gut wie möglich zu 
trennen...

Ich würde in die Software in mehreren, verschidenen Ebenen "sicherungen" 
Programmieren.
Um z.b. nicht nach kürzester zeit wieder zu starten,

Ich würde mich da nicht auf irgendeine Hysteresefunktion verlassen.


Was soll man agen,
ausser viel Glück !

Autor: Anos B. (Gast)
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Also ich habe es jetzt mal fertig gemacht und getestet. Dafür daß der 
PIC ein Relais und das immerhin den kühlschrank schaltet, läuft es 
erstaunlich fehlerfrei.

Die probleme sind eher von anderer natur wie: Jetzt sind statt den 
gleichausenden Tastern A die Taster B drin. Diese bleiben nicht am stück 
eingeschaltet, so daß mein programm nicht immer ins richtige untermenü 
wechselt, wenn ich eine taste für 5 sec. festhalte.

Oder wie: das relais verbraucht 400mW leistung, daß handynetzteil 
verbraucht deshalb insgesammt 1,3 Watt, das wird warm, das müßte den 
kühlschrank doch beim kühlen stören.. Das sind aber andere probleme. Die 
Relaiskombination wirkt sich bis jetzt scheinbar nicht negative auf den 
microcontroller aus, auch ohne Snubber nicht.

Vielleicht überleg ich mir, ob ich den Snubber später noch reintue.

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