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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wendeschütz für drehstrommotor mit halbleiterrelais


Autor: Valentin Weber (valewe)
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Hi!
Ist es möglich einen kleinen Drehstrommotor (3phasen AC) mit unter 200 
Watt (sternschaltung) mit kleinen Halbleiterrelais (von Sharp bei 
farnell für circa 90ct) sicher links/rechts fahren und stoppen lassen zu 
können?

Ich finde SPS und Frequenzumrichter ist für diese Aufgabe eindeutig 
uberdimensioniert (v.a. euro-mäßig), daher wollte ich eine 
"wendeschützschaltung" wie sie bei Strippenstrolch.de gezeigt ist 
(http://www.strippenstrolch.de/3-0-4-wendeschuetzsc...) bauen 
und mit einem ATmega16 steuern.
Als Halbleiterrelais habe ich mir die folgenden ausgesucht: PR33MF51NSZ 
( http://www.farnell.com/datasheets/53114.pdf).

Die SSRs sind optisch von der Steuerung getrennt, das ist schonmal sehr 
sympatisch und sie halten länger als die mechanischen.
Jetzt paar fragen:
1. kann ich ein SSRs direkt an einen Pin des Atmel schließen?

2. kann ich drei SSR über einen port steuern (ein günstiges dreifaches 
relais habe ich nicht gefunden), daher würde ich 6 einzelne relais 
verwenden.

3. ich musss auf jeden fall einen kurzschluss verhindern. welche 
möglichkeiten seht ihr, dass man verhindert, dass K1 und K2 gleichzeitig 
durchschalten (beziehungsweise relais 1,2,3 und relais 4,5,6)?
reicht hier eine gewissenhafte programmierung? oder ein externer 
logikbaustein? oder ?

4. Ist ein Zero-Cross-Type Relais besser oder sicherer? wer kann mich 
hier aufklären?


Ach ja der Motor soll nur vom ATmega gesteuert werden und sich alle paar 
minuten für wenige sekunden nach links oder rechts drehen.

vielen Dank für eure Erfahrungen!

mit sonnigen Grüßen,
Vale

Autor: Ralph Müller (revolt3c)
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hallo,

du musst aufjedenfall deine schütze soft- und hardwaremäßig schützen. in 
der zeichnung sieht man ja die hardwareverriegelung (schütz und 
tastverriegelung). die tastverriegelung fällt jetzt hardwaremäßig bei 
dir weg da du es über den controller machen willst, aber die 
schützverriegelung lässt sich durchführen. jetzt musst noch deine 
schütze softwaremäßig abfragen. sprich K1 für den rechtslauf darf nur 
schalten wenn K2 nicht angezogen hat und umgekehrt natürlich.

Autor: Gast (Gast)
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er will die Schütze auch durch Elektronik ersetzen....Halbleiterrelais

Autor: Gast (Gast)
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Vergiß es.... du darfst nur Hardwaremäßig verriegeln.

Autor: Valentin Weber (valewe)
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Danke erstmal,...
Ich habe nochmal gegoogelt:
Es werden ja schon wendeschützschaltungen für drehstrommotoren (aus, 
links, rechts) mit halbleiterrelais realisiert. (zb.: 
http://eshop.phoenixcontact.ch/phoenix/treeViewCli...
ich hoffe der Link geht:-)
Es geht um Halbleiterrelais (solid state relais: ssr), also Photodiode 
schaltet Triac,...

Allerdings für wieder mindestens über 50 euro und die 24V Steuerspannung 
sind auch irgendwie doof.

Was interessant ist, hier wird bei schutzbeschaltung angegeben:

Parallelverpolschutzdiode und Überspannungsschutz.

man muss ja nur verhindern, dass von den beiden Pins gleichzeitig 5V 
kommen können. An der Diode muss ich mal überlegen, oder weiss da wer 
eine Lösung (siehe Punkt 3.)
Hat das schonmal wer selbst gebaut?

THX

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Valentin Weber wrote:
> ...
> Hat das schonmal wer selbst gebaut?
>
> THX

Ja klar. Sowohl konventineller Ansteuerung (Relais mit zwangsführten 
Kontakten vor den Halbleiterelais, also in deren Ansteuerung).
Als auch mit Klöckner Moeller easy Logikrelais.

Details unter www.easy-forum.net  Suchbegriff ist wohl klar.



hth,
Andrew

Autor: Gast (Gast)
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> Sowohl konventineller Ansteuerung (Relais mit zwangsführten
> Kontakten vor den Halbleiterelais, also in deren Ansteuerung).

also mit hardwaremäßiger Verriegelung...

> Als auch mit Klöckner Moeller easy Logikrelais.

Auch KM wird in dem Teil eine hardwaremäßige Verriegelung drin haben, 
weil sie sonst nämlich keine Zulassung bekommen. An der DIN VDE kommt 
auch KM nicht vorbei.

Wenn der OP sich das ohne hardwaremäßige Verriegelung für sein stilles 
Kämmerlein selbst baut, schreit natürlich kein Hahn danach, wenn sein 
Kämmerlein dann abbrennt, weil der ATmega16 sich evtl. durch eine 
Spannungsspitze mal verschluckt und doch beide Halbleiterrelais 
gleichzeitig ansteuert.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Gast wrote:
>> Sowohl konventineller Ansteuerung (Relais mit zwangsführten
>> Kontakten vor den Halbleiterelais, also in deren Ansteuerung).
>
> also mit hardwaremäßiger Verriegelung...
>

Genau.

>> Als auch mit Klöckner Moeller easy Logikrelais.
>
> Auch KM wird in dem Teil eine hardwaremäßige Verriegelung drin haben,
> weil sie sonst nämlich keine Zulassung bekommen. An der DIN VDE kommt
> auch KM nicht vorbei.


Nö. DIN VDE BGB etc. hat für easy Logikrelais auch keine Relevanz in 
diesem Punkt.  Drum ist dort auch keine HW-gestützte Verriegelung drin. 
Alles SW  :-P   .

>
> Wenn der OP sich das ohne hardwaremäßige Verriegelung für sein stilles
> Kämmerlein selbst baut, schreit natürlich kein Hahn danach, wenn sein
> Kämmerlein dann abbrennt, weil der ATmega16 sich evtl. durch eine
> Spannungsspitze mal verschluckt und doch beide Halbleiterrelais
> gleichzeitig ansteuert.

LSS bzw. Schmelzsicherung baut er doch VOR seine HL-Relais.


Schaun mer mal wie esweitergeht.

Autor: Valentin Weber (valewe)
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OK Vielen Dank
das ganze soll ja schon sicher sein, deswegen frage ich ja. Das mit den 
easy bausteinen kannte ich nicht.
und noch eine Frage, weiss jemand was mit der besagten 
Parallelverpolschutzdiode gemeint ist?

Autor: Valentin Weber (valewe)
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Ich stand etwas auf dem schlauch:
also am Ausgang1 des uC hängen je 4 relais, 3 schalten die AC-Leitungen 
(also L1 bis L3) und das 4te Relais schaltet den Ausgang 2 des uC aus.
Am Ausgang 2 das gleiche.
Wenn jetzt durch irgendeinen Fehler beide Ausgänge des uC geschalten 
werden, dann gibts keinen kurzen, aber der Motor dreht sich nach links 
(oder nach rechts, je nachdem welches relais zuerst die andere 
Steuerleitung kappt)

Lieber marsufant, dürfen die zwei zusätzlichen Relais im Steuerkreis 
auch als halbleitrrelais ausgeführt sein (PR36 von Sharp)?
Oder hättest du evtl. einen schaltplan? Bevor ich mir selbst noch mehr 
blödes ausdenke,...

Viel Danke
Vale

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Valentin Weber wrote:
>>
> Lieber marsufant, dürfen die zwei zusätzlichen Relais im Steuerkreis
> auch als halbleitrrelais ausgeführt sein (PR36 von Sharp)?

Klar, reichen doch für die Leistung. Spannung vom pr36 weiß ich jetzt 
nicht auswendig. Aber wen 400V AC dransteht, dann würde ich das nehmen.

> Oder hättest du evtl. einen schaltplan? Bevor ich mir selbst noch mehr
> blödes ausdenke,...

Nun, klingt doch bisher vernünftig was Du so schreibst. Ich meine Du 
kannst das so aufbauen.


>
> Viel Danke
> Vale

gern geschehen

Andrew

Autor: Stiefel (Gast)
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Mich würde interessieren ob man für die Verriegelung auch SSRs nehmen 
kann, oder sollten die mechanisch sein?

MFG

Autor: Axel Düsendieb (axel_jeromin) Benutzerseite
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Hallo Valentin,
warum nimmst Du nicht einfache Schütze mit 230V Spule und zwei kleine 
Relais auf der Steuerplatine, welche dann die Schütze schalten. Bei dem 
200W Motor halten die Schütze ewig (oder zumindest ziemlich lange). 
Kosten bei IhBäh kleines Geld.


Axel

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Das Problem an den Solidstaterelais ist, dass die Triacs nicht nur durch 
gewolltes Ansteuern zünden, sondern auch durch zu hohe Spannung oder 
steilen Spannungsanstieg zünden können (und das auch tun). Eine 
Motorwendeschaltung vertauscht zwei Phasen, dadurch wird beim 
Durchsteuern aller Relais zwangsläufig ein Kurzschluss am Netz 
geschaltet. Auch bei geeigneter Schutzbeschaltung der Solidstaterelais 
passieren ein paar Fehlzündungen am Tag und es haut dir jedes Mal die 
Sicherung raus.

Also kannst du die Solidstates nicht als Phasenkreuzschaltung verwenden. 
Es spricht aber nichts dagegen, sie als Stoprelais einzusetzen. Es gibt 
dann ein Schütz (mechanisch), das zwei Phasen vertauscht und ein 
dreiphasen Solidstate, das die Stromversorgung zuschaltet. Das 
Auskreuzschütz kann damit auch im stromlosen Zustand geschaltet werden 
und das Solidstate verschleißt ja nicht, damit hast du einen 
wartungsarmen Aufbau.

Grüße,

Peter

Autor: Axel (Gast)
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Hallo Zusammen,
laut Katalog macht ein ganz normales Siemens Schütz z.B 3RT10.... 
10 Millionen Schaltspiele.

Da die Schützkontakte mit den 200W Last wohl nie abbrennen, halten die 
auch die 10 Millionen Schaltspiele aus.

Wenn die Solarnachführung alle 15min schaltet,  sind das 48 Schaltspiele 
bei 12 Stunden Sonnenscheindauer.

10 Millionen Schaltspiele geteilt durch 48 macht 570 Jahre Lebensdauer. 
Dann sollte die Gewährleistung für die Anlage wohl abgelaufen sein.


Axel

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