Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Snubber für unbekannten Motor an Relais


von Christophe S. (cschmol)


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Guten Tag,

Ich habe eine Schaltung hergestellt, die mit einer Relais-Halbbrücke die 
Polarität der zwei Anschlüsse eines 24V Scheibenwischermotor verändern 
kann.
Die Relais werden mit 5V geschaltet.

Ich habe an meinem Atmega8 auch einen Keramik Abblockkondensator.
Trotzdem geht der Atmega8 regelmässig in den Reset.
Ich nehme an, dass das passiert wenn die Relais die Last schalten 
(wohlgemerkt nicht immer).

Durch den Motor fliessen max. 2A.

Ich habe jetzt also nachgelesen und herausgefunden, dass ich einen 
Snubber an den Relais-kontakten brauche.

Ich weiss aber jetzt nicht genau, wie ich die R und C dimensionieren 
soll.

Es geht mir nicht darum, die optimale Dimensionierung zu finden, sondern 
eine Dimensionierung zu finden, die funktioniert.
Ich kennen nämlich auch die Induktivität des Motors nicht.

Hat da von euch also jemand einen Vorschlag für mich?

von Thomas (kosmos)


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man sollte das Problem möglichst dort beheben wo es entsteht, damit es 
sich nicht weiter ausbreitet. Deswegen ist es schon richtig das direkt 
am Motor zu machen im Normalfall reicht es von VCC und von GND-Anschluß 
jeweils einen Kerko gegen das Gehäuse zu löten.

Trotzdem sollte deine µC Grundschaltung schon etwas unempfindlich gegen 
solche Störungen sein.

Hast du die Resetbeschaltung so ausgeführt wie sie empfohlen wird. 
4,7-10kOhm Pullup + 10nF gegen Masse(ich verwende immer 100nF)

Weiterhin spendiere ich dem µC noch eine kleine Induktivität an VCC 
danach 10 µF Elko und 100nF Kerko und das funktioniert direkt neben 
einer 5cm Funkenstrecke auch auf der Steckbrett perfekt. Ne billige 
Digitalkamera hats dagegen nicht überstand als damit die Funkenstrecke 
fotografiert wurde.

Ansonsten gibt es noch die Möglichkeiten das du einen Interrupt nicht 
richtig beendest und/oder dein Stapel überläuft, dann gehts meist vorne 
im Programm wieder los.

Deine Spannungsversorgung geht in die Knie und der µC führt deswegen 
einen Reset aus. hier könntest du mal versuchsweise vor den 
Spannungsregler für den µC eine Diode und einen größeren Elko ab 1000µF 
einsetzen dadurch hat der µC noch eine gewisse Zeit lang noch etwas 
Reserve zum weiterlaufen, während die Spannungsversorgung der Motoren in 
die Knie geht.

Bei uns auf der Arbeit haben wir den Fall das 10 Motoren gleichzeitig 
anlaufen könnten diese werden aber mit jeweils 0,1 Sek verzögert, damit 
der Anfangsstrom zeitlich gestreckt wird und dadurch niedriger ausfällt.

von Schreiber (Gast)


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Christophe Privat schrieb:
> Ich habe jetzt also nachgelesen und herausgefunden, dass ich einen
> Snubber an den Relais-kontakten brauche.

ich würde hier keinen Snubber sondern eine Freilaufdiode verwenden

von oszi40 (Gast)


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Christophe Privat schrieb:
> Ich nehme an, dass das passiert wenn die Relais die Last schalten
> (wohlgemerkt nicht immer).

WANN passiert es denn? Beim ANschalten oder beim ABschalten?

Beim Anschalten könnte z.B. der hohe Anlaufstrom die Spannung in die 
Knie zwingen, beim ABschalten fehlt evtl. eine Freilaufdiode od. eine 
böse Abschaltspannung gelangt in Deine Schaltung? Beim UMschalten der 
Drehrichtung sollte eine kleine Pause sein (weil sonst der Motor 
Generator spielt wodurch der ANlaufstrom noch höher ist).

von Christophe S. (cschmol)


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Thomas O. schrieb:
> Trotzdem sollte deine µC Grundschaltung schon etwas unempfindlich gegen
> solche Störungen sein.
>
> Hast du die Resetbeschaltung so ausgeführt wie sie empfohlen wird.
> 4,7-10kOhm Pullup + 10nF gegen Masse(ich verwende immer 100nF)

Ich habe  4.7k pullup und 10nf gegen masse, das ganze direkt am Reset 
Pin.

Thomas O. schrieb:
> Weiterhin spendiere ich dem µC noch eine kleine Induktivität an VCC
> danach 10 µF Elko und 100nF Kerko

Ich weiss jetzt nicht wie du das meinst, also 
vcc_pin->induktivität->elko->kerko->masse?
Wie funktioniert das dann?

Thomas O. schrieb:
> Ansonsten gibt es noch die Möglichkeiten das du einen Interrupt nicht
> richtig beendest und/oder dein Stapel überläuft, dann gehts meist vorne
> im Programm wieder los.

Ich benutze eigentlich nur den Timer Interrupt, und ich denke, der ist 
safe.
Ich gehe jetzt auch mal nicht von einem Pufferüberlauf aus, da es nur 
auftritt, wenn der 24V und Motor mit der Platine verbunden sind.

Thomas O. schrieb:
> Deine Spannungsversorgung geht in die Knie und der µC führt deswegen
> einen Reset aus. hier könntest du mal versuchsweise vor den
> Spannungsregler für den µC eine Diode und einen größeren Elko ab 1000µF
> einsetzen dadurch hat der µC noch eine gewisse Zeit lang noch etwas
> Reserve zum weiterlaufen, während die Spannungsversorgung der Motoren in
> die Knie geht.

Ok, das würde ich jetzt mal ausschliessen, da der Effekt auch nicht 
auftrat, wenn als Spannungsversorgung "nur" der usb-asp da war.
Bei einem 2A Netzteil gab es das Problem dann aber aber auch nur bei 
angeschlossenen 24V und Motoren.
Wozu würde da dann die Diode dienen?

Schreiber schrieb:
> ich würde hier keinen Snubber sondern eine Freilaufdiode verwenden

Von wo nach wo?
Also an den Schaltkontakten der Relais sind eh schon Freilaufdioden.

von Christophe S. (cschmol)


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oszi40 schrieb:
> WANN passiert es denn? Beim ANschalten oder beim ABschalten?

Das kann ich nicht sagen, da ich es immer erst bemerke, wenn es passiert 
ist.

oszi40 schrieb:
> Beim Anschalten könnte z.B. der hohe Anlaufstrom die Spannung in die
> Knie zwingen, beim ABschalten fehlt evtl. eine Freilaufdiode od. eine
> böse Abschaltspannung gelangt in Deine Schaltung? Beim UMschalten der
> Drehrichtung sollte eine kleine Pause sein (weil sonst der Motor
> Generator spielt wodurch der ANlaufstrom noch höher ist).

Das mit der Pause zwischen Umschalten der Richtung merke ich mir auf 
jeden Fall schon mal.
Das ist aber nicht der Grund, der Motor geht immer nur hoch bis 
Endschalter, und dann viel später wieder runter mit Endschalter.

Vielleicht könnte ich noch erwähnen, dass ich den Motor bremse indem ich 
beide Motorkontakte auf Masse lege.

von Thomas (kosmos)


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wenn dein Motor nur in eine Richtung dreht kannst du bedenkenlos eine 
Freilaufdiode einbauen.

Ich meinte es so.

5V-----Drosselspule 100 µH----|-------|---------VCC-Pin
.                             = 10µF  = 100nF
GND---------------------------|-------|---------GND-PIN

und die 3 Bauteile möglichst nahe an den µC rücken.
Bedrahtet nehme ich gerne soetwas hier.
http://www.reichelt.de/SMCC-0-47-/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=18186&artnr=SMCC+0%2C47%C2%B5&SEARCH=Drosselspule

und vor meinen Spannungsregler mach ich gerne soetwas rein
http://www.reichelt.de/77A-1-0M/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=3505&artnr=77A+1%2C0M&SEARCH=Drossel+77
da die Spule gleich ein paar Ohm aufweist ist sie zugleich ein 
belastbarer Begrenzungswiderstand für die Supressordiode die dahinter 
hängt.

von oszi40 (Gast)


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Christophe Privat schrieb:
> gab es das Problem dann aber aber auch nur bei
> angeschlossenen 24V und Motoren.

Dann nimm 2 Netzteile zum Test, damit "der Dreck" von den Motoren nicht 
in Deine Logik kommt. Lies auch zur Info F.23 
http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von Schreiber (Gast)


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Christophe Privat schrieb:
> Schreiber schrieb:
>> ich würde hier keinen Snubber sondern eine Freilaufdiode verwenden
>
> Von wo nach wo?
> Also an den Schaltkontakten der Relais sind eh schon Freilaufdioden.

Die Freilaufdiode sollte paralell zum Motor geschaltet werden.

von Peter L. (Gast)


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werden die 5V aus den 24V gewonnen?
Dann wird, wie oszi40 schon geschrieben hat, die Spannung beim 
Einschalten des Motors kurz soweit einbrechen, dass auch die 5V mit in 
die Knie gehen.
In diesem Fall eine Diode von den 24V zu einem Elko und von dem zum 5V 
Stabi.
Damit lebt der 5V Teil bei Spannungseinbrüchen auf der 24V Seite weiter.

von dolf (Gast)


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Christophe Privat schrieb:
> Hat da von euch also jemand einen Vorschlag für mich?

den motore direkt an den anschlüssen verdrosseln und mit 
keramikkondensatoren gegen das gehäuse versehen.
als drosseln 6...10µh mit passender strombelastbarkeit.
kondensatoren 100nf keramik.
die motorzuleitung eventuell noch auf nen ferritring wickeln.
die spannung für den µc extra erzeugen.
also trafo mit zwei wicklungen benutzen.
da ich hier 230v~ schalte hab ich nen 120ohm/0,1µ x2 fertig snubber 
verwendet.
im netzteil ist ein trafo 2*12v/250ma verbaut.
das netzteil für den µc ist stabilisiert, das netzteil für´s relais 
besteht nur aus gleichrichter und siebelko.
es gibt keine probleme obwohl damit vier 8w uv leuchtstoffröhren in 
unmittelbarer nähe zum µc geschaltet werden.
die µc versorgung knn man auch noch verdrosseln (clc siebung).
mfg

von Christophe S. (cschmol)


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Hallo,

Ich habe jetzt mal einen Schaltplan gezeichnet, damit wir alle vom 
Gleichen reden.

Ich habe jetzt in der Simulation herausgefunden, dass die Spannung bei 
direkter Stromunterbrechung bis auf mehrere kV steigt.

Mit der gezeigten Schaltung sind da nur noch Spannungen bis 125V 
vorhanden.

Wäre das auf der Relais-Seite schon mal gut?

Link zum Simulator:
http://www.falstad.com/circuit/#%24+1+5.0E-6+31.41906602856942+50+5.0+50%0Av+352+640+352+576+0+0+40.0+5.0+0.0+0.0+0.5%0At+528+416+560+416+0+1+-4.999999999993+4.999999999980198E-12+100.0%0Ar+528+416+464+416+0+100.0%0AL+464+416+416+416+0+0+false+5.0+0.0%0Aw+352+384+560+384+0%0A178+624+352+688+352+0+1+0.2+9.998624150853175E-14+0.05+1000000.0+0.02+20.0%0Aw+624+384+560+384+0%0Aw+624+400+560+400+0%0Ag+352+640+352+672+0%0AR+768+256+768+128+0+0+40.0+24.0+0.0+0.0+0.5%0Ac+992+320+1088+320+0+1.0000000000000001E-7+-4.462681171043441E-4%0Ac+992+464+1088+464+0+1.0000000000000001E-7+4.4866811698434414E-4%0Ag+1136+320+1168+320+0%0Ag+1136+464+1168+464+0%0Aw+1088+320+1136+320+1%0Aw+1136+464+1088+464+1%0Aw+624+544+560+544+0%0A178+624+496+688+496+0+1+0.2+9.998624150853176E-14+0.05+1000000.0+0.02+20.0%0AL+464+560+416+560+0+0+false+5.0+0.0%0Ar+528+560+464+560+0+100.0%0At+528+560+560+560+0+1+-4.999999999993+4.999999999980198E-12+100.0%0Aw+624+528+352+528+0%0Aw+352+528+352+576+0%0Aw+352+528+352+384+0%0Ag+560+432+560+448+0%0Ag+560+576+560+592+0%0Aw+768+256+768+368+0%0Aw+768+368+688+368+0%0Aw+768+368+768+512+0%0Aw+768+512+688+512+0%0Ag+688+336+720+336+0%0Ag+688+480+720+480+0%0Aw+624+496+624+464+0%0Aw+624+464+992+464+0%0Aw+624+352+624+320+0%0Aw+624+320+992+320+0%0Al+992+320+992+384+0+1.0+0.008949362246918578%0Ar+992+384+992+464+0+12.0%0Ao+36+64+0+35+40.0+3.2+0+-1%0A

von Christophe S. (cschmol)


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Ich benuzte 2 verschiedene Netzteile, ein kleines 5V(2A) Netzteil für 
die Schaltung mit dem uC, und ein grosses 24V(10A) Netzteil für die 
Motoren.

von Thomas (kosmos)


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Die Relais Wicklungen sollten auch eine Freilaufdiode erhalten.

von Christophe S. (cschmol)


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Thomas O. schrieb:
> Die Relais Wicklungen sollten auch eine Freilaufdiode erhalten.

Ja , das haben die, nur vergessen aufzuzeichnen.

von Route_66 H. (route_66)


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Thomas O. schrieb:
> wenn dein Motor nur in eine Richtung dreht kannst du bedenkenlos eine
> Freilaufdiode einbauen.

Er schrieb ja, das er umpolt!
Dann können vier Freilaufdioden hin, verschaltet wie bei einer H-Brücke 
oder zwei passende Z-Dioden antiseriell über dem Motor.

von Stefan F. (Gast)


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Wobei die Simulation wohl kaum den unbekannten Motor simuliert, sondern 
nur eine Reihenschaltung aus einer idealen Spule und einem idealen 
Widerstand.

100nF hätte ich experimentiell als erstes versucht (aus dem Bauch 
heraus). Ich würde das jedoch nicht simulieren, sondern in echt 
ausprobieren.

von Christophe S. (cschmol)


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Stefan Us schrieb:
> Wobei die Simulation wohl kaum den unbekannten Motor simuliert, sondern
> nur eine Reihenschaltung aus einer idealen Spule und einem idealen
> Widerstand.
>
> 100nF hätte ich experimentiell als erstes versucht (aus dem Bauch
> heraus). Ich würde das jedoch nicht simulieren, sondern in echt
> ausprobieren.

Aber mit der simulation kann ich doch erkennen,wie gross die spannung an 
den relaiskontakten ist, wenn ich das relais öffne und den strom 
unterbreche,oder?
Ohne die C nach masse warens maximal mehrere kV,mit 100nF sinds nur noch 
~120V. Das ist doch schon mal eine grosse verbesserung?

Ich werde das auch in echt probieren, nur habe ich die schaltung jetzt 
nicht bei mir.

von Stefan F. (Gast)


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Nein, kannst du nicht. Weil deine Simulation NICHT den Motor simuliert.

>  Das ist doch schon mal eine grosse verbesserung?

Das schon. Aber mit dem realen Motor könnte es weniger gut aussehen.

von Libo (Gast)


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Zur ursprünglichen Frage: Findest Du bestimmt auch im Netz in besserer 
Qualität.

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