Erst einmal ein freundliches Hallo an alle.... Ich lebe seit geraumer Zeit in Ethiopia (Addis Ababa) und dass hier nicht alles Gold ist was glaenzt kann sich sicher jeder denken. Entsprechend habe ich hier sehr grosse Probleme mit dem Energieversorger. Regelmaessige Stromausfaelle sind hier normal und eigentlich auch nicht das groesste Problem (MANN gewoehnt sich an alles!). Das Problem ist vielmehr, wenn der Strom wiederkommt....Beim einschalten prellt wahrscheinlich derren Schuetz/Schalter - was auch immer, dass es zu Spannungsspitzen kommt, die jenseits von gut und boese sind. Bedingt durch das "Prellen" (Annahme von mir) kommt es in den Transfromer-Stationen zu effekten wie in der Zuendspule...Spule haelt Energie aufrecht fuer kurze Zeit...dann kommt zwischenzeitlich "neue" Energie...usw.... Soll aber auch nicht das Problem sein, welches ich loesen moechte... Ich habe mir nun gedacht, nachdem ich 2 Monate lang den Datalogger am Netz hatte (Messung aller 2ms nach 2 Monaten war die Platte voll), dass ich einfach eine Einschaltverzoegerung zwischen Zaehler und Hauptsicherung (3x 32A) einbaue. Hierzu habe ich mir ein Schuetz von Siemens besorgt, allerdings war hier nur die 24VAC Variante (Spulen Spannung) verfuegbar. Kontakte bis 50A und kurzfristig bis 400A...sollte also ausreichen. Jetzt moechte ich das ganze mit einem Tiny13 als Timer programmiert ansteuern. (Tiny, weil weniger Bauteile als NE555). Fuer das Schuetz habe ich eine Spannungsversorgung aus einem Trafo aufgebaut, von dem ich auch die Versorgungsspannung fuer den Tiny abnehme. Alles soweit so gut....Thyristor mit Opto am Tiny, Schuetz an 24VAC via Thyri... Allerdings zieht das Schuetz die ganze Zeit 380mA und wird nett warm... Ich habe das Schuetz dann mal an mein Labornetzgeraet gehangen und bei 24VAC den Strom runter geregelt bis auf 140mA, dann war die Kraft in der Spule nicht mehr stark genug...Zum anziehen benoetigt das Scheutz jedoch seine 380mA (bzw. lt. Datalogger des Netzteils fuer 0,26sek. sogar 1.77A!). Ich moechte nun, den Strom, nachdem das Schuetz angezogen hat auf 180mA begrenzen (etwas mehr als 140mA - als Sicherheit). Ich dachte an 2x LM317 oder aehnliches, welches ich in die beiden Leitungen zum Schuetz als Strom begrenzer schalte. Im Einschaltmoment, werden diese ueberbrueckt durch ein kleines 2xEIIN Relais, gesteuert von einem Ausgang des Tiny.... In der Theorie alles kein Problem, allerdings habe ich noch nie mit einem LM317 als Strombegrenzer bei AC gearbeitet und bin mir nicht sicher ob das wirklich so klappt. Leider sind die Dinger hier nicht zu bekommen und mein Vorrat knapp, also moechte ich Trial and Error vermeiden - koennt ihr sicherlich verstehen. Einfach einen Widerstand einzubauen waere zwar eine Moeglichkeit, aber dann verlagere ich nur die "Heizung".... Oder hat jemand eine bessere Idee? LG aus Addis Ababa (Im Moment ist Regenzeit...Hier regnet es jeden Tag und unten und im Norden - Addis liegt auf ueber 2400m ueber NN - verdursten und verhungern die Leute....)
Weniger Bauteile mit TINY13 statt NE555 und daher einen LM317 als Strombegrenzung dazubauen ? Netzstörungen wie Zündfunken und deswegen eine Einschaltverzögerung, diese jedoch mit einer Netztrafoversorgung ausstatten die aus genau diesem verseuchten Netz von dem man sich mit dem Schütz trennen wollte ihren Strom bezieht ? Wenn man so eine Einschaltverzögerung richtig bauen würde, würde man so etwas wie eine Toilettenlüfternachlaufschaltung bauen, mit einem beheizten Bimetall der die Schnappkontakte des Schützes direkt antreibt, ganz ohne Relaisspule. Da man aber in Eritrea mit dem auskommen werden muß, was man da hat, und du leider ein 24V Teil hast, bleibt wohl nur, es über Trafo an diese verseuchte Netzspannung anzuschliessen, denn der Strom ist für Akkubetrieb zu hoch. Allerdings muß man nicht die Verzögerungsschaltung aus dieser trafoerzeugten Spannung versorgen, sondern kann eine Spanungsquelle nehmen, die überspannungsfest ist. Dazu bietet sich ein Vorwiderstand und Z-Diode an und ein Siebelko auf den ein Spannungsregler folgt, das kann man so ausleegn, daß es mit 10-facher Überspannung problemlos klarkommt weil man ja nur geringe Leistung für den uC braucht. Auch wäre eine direkte Netztrennung eher nachteilig, denn sonst könnte man die Netzspannung nicht messen. So hat der ATTiny wenigstens die Mögichkeit, die Qualität der Netzspannung zu überwachen, bevor er zuschaltet oder abschaltet. Eine Reduzierung des Haltestromes eines Schützes ist durch Verringerung der (mittleren) Spannung möglich. Nimmst du dazu einen LM317 ist das nicht besser als der Vorwiderstand, der überflüssige Teil wird verheizt. Am besten, du findest eine weitere Trafowicklung und reduzierst die Spannung nach dem das Schütz eingeschaltet hat. Aber wir wissen nicht, welche Bauteile dir zur Verfügung stehen, kombinieren musst du also selber. Eine Möglichkeit wäre uC-gesteuerte PWM aus den 24V des Trafos, aber da der Trafo am Netz hängt, ist auch dessen Ausgangsspannung versuecht und der MOSFET für die PWM könnte unter Störspitzen zerstört werden. Ich würde mir über den Strom des Schützes keine Gedanken machen, es braucht was es braucht und gut is.
Erst einmal vielen Dank fuer die schnellen Antworten.... Ich habe auch bereits ueber ein Kondensatornetzteil fuer den uC nachgedacht und werde dies ggf. auf realisieren. Ich wollte halt nur Bauteile einsparen, da diese hier rar bzw. garnicht zu bekommen sind. Fuer das uC Netzteil dachte ich an 680nf X2 mit Widerstand zur zusaetzlichen Strombegrenzung und 5,1V 0,5W Z-Diode sowie nachtraeglichen Brueckengleichrichter und 47uF Elko zur Siebung..... Was das Schuetz angeht: Ich habe leider nur einen Trafo mit 24V (eine Wicklung Primaer und eine Sekundaer) alles andere ist 2x 15V oder 2x 9V.... Mit den LM317 hast Du natuerlich Recht, habe ich nicht drueber nachgedacht...die verheitzen ja auch nur den ueberschuessigen Strom... Also bleibt nur PWM - oder?!...Dann werde ich aber meinen Tiny13 gegen einen Mega8 tauschen...dann kann ich auch gleich die Netzspannung ueberwachen (Danke fuer den Gedankenanstoss). Aber PWM und ein Schuetz, faengt das dann nicht an zu singen? Welche Frequenz fuer das PWM waere denn dann die geeignetste? Es widerstrebt mir einfach, dass das Schuetz fast 10W verbraucht und ausserdem hatte ich mit "nett warm" auch etwas untertrieben. Im Test hatte ich das Scheutz 2h am Trafo und es wurde recht heiss! Da die das hier in ETHIOPIA nicht ganz so eng sehen mit Feuerschutz, haben die Kurzerhand den Zaehler und alles andere (Sicherungen etc.) auf eine nette Holzplatte geschraubt. Die Kabel waren nur verdrillt und mit ISO-Band "isoliert", das habe ich bereits geaendert. Die Holzplatte werde ich allerdings nicht los, da ich dafuer den Zaehler demontieren muesste, was nicht geht, da verblombt. Als ich beim Energieversorger war um meinen Zaehler aufzuladen (Ist prepaid hier - via Chipkarte) habe ich die Holzplatte muniert. Ausser einem laecheln kam aber keine Reaktion. Also zurueck zum PWM....PWM vom uC and Opto mit Thyri ansteuerung mit integr. Nulldurchgangserkennung (MOC 3043?). bleibt nur die Frage der Basis-Frequenz fuer die PWM? 30KHz? ****ICH BIN KEIN STAR - HOLT MICH HIER RAUS!!!!****
Mit einem Brückengleichrichter ließe sich dein AC Problem schon mal auf DC reduzieren. Zur Stromreduzierung ist ein Widerstand bestens geeignet und damit im Einschaltmoment der volle Strom fließt, würde ich ein C parallel zum R schalten.
> Ich habe auch bereits ueber ein Kondensatornetzteil fuer den uC > nachgedacht und werde dies ggf. auf realisieren. Vorsicht, die reagieren BESONDERS sauer auf Netzstörungen. Ein simpler Vorwiderstand, und dann Strom sparen, Strom sparen und Strom sparen. 5W 1N4007 +------+ 230V --10k--|>|-+---+---|LP2951|--+-- | | +------+ | ZD12 100uF | 100n | | | | -------+---+-------+-----+-- Masse Das hält kurzzeitig auch 1kV aus.
Der Brueckengleichrichter war allerdings fuer die Spannungsversorgung des uC gedacht. Wenn ich das Schuetz an 24VDC statt AC haenge, dann zieht es leckere 1,6A und wird richtig heiss! Der Aufbau der Spule/Kern ist auf AC ausgelegt und es ist daher fast unmoeglich das Schuetz an DC zu betreiben ohne weitere Probleme zu bekommen. Ein Widerstand ist natuerlich auch bei AC moeglich, aber ich will halt nix verheizen! Es widerstrebt mir halt einfach....Energie ist kostbar und besonders hier! Jetzt koennte man sagen 5W mehr oder weniger machen den Kohl nicht fett (ist er eh schon ;-0 )aber es geht hier um Waerme und um Energiesparen und nicht verheizen. Ich denke PWM ist der richtige Weg und der MosFET muss halt tapfer sein. Da ist noch der gedanke in meinem Kopf ein Schaltnetzteil aufzubauen fuer die 24VAC, dort koennte ich direkt per PWM eingreifen. Ich dachte an AC-DC-AC mit Sense? Aber ich habe keinerlei Uebertrager und/oder Induktivitaeten, geschweige denn Kerne zum selber wickeln. Hat jemand eine Idee, die ich mit standard Bauteilen umsetzen kann?! Ich habe ein grosses Sortiment an Transen, Thyries, Triacs, FETs usw., auch diverse Kondies Uni/Bi/Elks/Tanties, Widerstaende von 1/4W bis 11W Z-Dioden 0,5W und 1W, Platinen-Fertigungs-Strasse (Belichter, Entwickler, Aetz, Lackentferner, Spueler, Trockner Automat) und den Fraeser von Elektor. Step-Down-Wandler sind leider ausgegangen und ich komme erst wieder zu Weihnachten nach Deutschland um einzukaufen. (Versand klappt hier zu 99% nicht fuer Elektronik....landet immer bei den Jungs vom intelligence und verschwindet dann) Also eine Art Schaltnetzteil mit Standardbauteilen - just fuer das Schuetz. Rippel kann also im Bereich bis 1V liegen....
Wenn Du eh mit einem Tiny das Schütz ansteuern willst, würde ich Dir auch zur PWM raten. Weniger Bauteile aber gleiches Ergebnis. Ausserdem bist Du flexibler, falls dein Schütz mal seine magnetisierung verliert und mehr Strom haben möchte.
PWM - OK - aber welche Basis Frequenz ist Ratsam? Ich habe PWM bisher nur mit DC angewendet. Denke, dass es wie ein Phasenabschnitt-Dimmer funktionieren sollte - richtig? Bin halt normalerweise ein Digital und Sensor Michel und versuche mich von der Analogwelt (mit Ausnahme Sensorik) fernzuhalten ;-) Werde mir mal ein paar Schaltungen fuer elektronische Dimmer anschauen...vielleicht hilft es ja... Oder hat jemand zufaellig eine PWM Schaltung fuer 24VAC parat? LG Klaus
Das der Schütz an DC warm wird ist klar, der Blindwiderstand fehlt ja -> mehr Strom -> mehr Verlustwärme. DC is aber natürlich schöner, weil weniger Aufwand, deshalb: Anhand des Datenblattes (oder auch Empirisch) den Scheinwiderstand ermitteln und dann per PWM eine DC Spannung für 180mA und X Ohm herstellen. Zum anfänglichen Schlaten machste einfach für X ms den FET auf (dicken Kondensator nicht vergessen sonst saugt dir der Schütz evtl. deine Versorgungsspannug fürn AVR aus). Je nachdem welchen AVR du jetzt zur Arbeit quälst kannst du per ADC schön die Eingagsspannug des Netzes und die Spannung am Schütz überwachen und evtl. nachregeln. PS: Da es ja n AC-Schütz ist, ist das mit der PWM-Frequenz auch nicht so Kritisch, alles über 100Hz sollte ausreichen.
@Klaus vielleicht kannst du dir einen bistabilen Schütz besorgen, der braucht gar keinen Spulendauerstrom: http://schaltbau-gmbh.de/CMXS/Detail_1802.html
edit: sorry, der verlinkte Typ ist nicht für Netzspannung geeignet. Bestimmt gibt es aber auch geeignete Typen.
Leider ist es hier nicht einfach Komponenten zu bekommen, ich habe 3 Wochen gebraucht um dieses "dumme" Schuetz zu finden.... Da die Arbeiter hier sehr preiswert sind, habe ich bereits ueberlegt einen einzustellen, der sobald der Strom ausfaellt die Hauptsicherung abschaltet und wenn er sieht, dass der Strom wieder da ist diese wieder einschaltet. -Ist natuerlich ein Scherz, waere aber die schnellste und einfachste Loesung. Durchschnittlicher Monatslohn fuer eine 24/7 Maid ist 500 ETB = 20 EURO-
Schade, das bistabile Schütz wäre eine elegante Lösung gewesen. Einen Schütz, dessen Spule nur für Wechselstrombetrieb spezifiziert ist, würde ich nicht mit Gleichstrom betreiben. Die könnten wegen ihrer Remanenz nach Stromabschaltung kleben bleiben, wenn sie nicht für Gleichstrombetrieb spezifiziert sind. Du könntest aber die Relaisspule in Reihe mit einem Brückengleichrichter (AC-Eingang) schalten. Am Gleichstromausgang des Gleichrichters kannst du dann mit einem Transistor den Wechselstrom durch die Relaisspule schalten. Vielleicht bleibt das Schütz angezogen wenn du es bei jeder 2. Vollwelle unterbrichst? Falls es zu schnell abfällt, könntest du mit dieser Schaltung auch eine Phasenanschnittsteuerung für die Spule realisieren.
> PWM - OK - aber welche Basis Frequenz ist Ratsam? > Ich habe PWM bisher nur mit DC angewendet. > Denke, dass es wie ein Phasenabschnitt-Dimmer funktionieren sollte - > richtig? Na ja, wenn du ein 24V~ WECHSELstrom Schütz hast, dann könnte man mit einem TRIAC auch Phasenanschnitt machen. Ich dachte eher, du richtest gleich und hast dann 24V. Da tut es ein MOSFET mit 50 bis 50000 Hz (Freilaufdiode nicht vergessen).
Klaus Helmgens schrieb: > Hierzu habe ich mir ein Schuetz von > Siemens besorgt, allerdings war hier nur die 24VAC Variante (Spulen > Spannung) verfuegbar. Kontakte bis 50A und kurzfristig bis 400A...sollte > also ausreichen. > Allerdings zieht das Schuetz die ganze Zeit 380mA und wird nett warm... > Ich habe das Schuetz dann mal an mein Labornetzgeraet gehangen und bei > 24VAC den Strom runter geregelt bis auf 140mA, dann war die Kraft in der > Spule nicht mehr stark genug...Zum anziehen benoetigt das Scheutz jedoch > seine 380mA (bzw. lt. Datalogger des Netzteils fuer 0,26sek. sogar > 1.77A!). Für AC-Relais ist es typisch, das sie von sich aus den Strom nach dem Anziehen stark verringern. Den Strom dann noch weiter verringern würde m.E. die Zuverlässigkeit verringern. Wenn Du ein DC-Schütz hättest, wäre normalerweise die Leistung schon von vornherein geringer und könnte dann nach dem Anziehen weiter verringert werden. Gruss Harald
Hier mal meine Loesung: Habe zwei "Netzteile/Spannungsversorgungen" aufgebaut..... 1x Trafo Sek. 1x24VAC, 1x Kondi-Netzteil mit Stabi/Sense und Strombegrenzung via Widerstand nach Kondi. U/Iout 5,01V/45mA Tiny steuert via Opto Thyri an und macht PWM als Abschnitt mit Nulldurchgangserkennung. Sobald der Strom netzseitig wieder da ist, wartet der Tiny ca.90sek., dann schaltet er den Thyri voll durch und das Schuetz sieht an. Nach ca. 2sek. wird vom Tiny via PWM das Schuetz nur noch mit 50% befeuert. Stromaufnahme singt auf 197mA (hatte eigentlich mit weniger gerechnet). Keine grosse Waermeentwicklung mehr und die gesamte Stromaufnahme der Schaltung inkl. Schuetz liegt auf der Primaerseite bei knapp ueber 35mA. (ca. 8Watt) Werde das Ganze jetzt mal so laufen lassen und sehen, wie stabil das Ganze laeuft. Die Sache mit der Netzspannungsueberwachung werde ich mir mal durch den kopf gehen lassen. Der Thyri selbst erwaermt sich ueberhaupt nicht....haette mir eigentlich den Kuehlkoerper sparen koennen. Die Steuerung passte auf eine Platine mit 4x6cm (geht auch kleiner, aber da Netzspannung im Spiel ist, besser etwas mehr Abstand zwischen den bauteilen/Leiterbahnen. Ausserdem habe ich dem ganzen eine Schmelzsicherung gegoennt.) Jetzt werrde ich mir mal einen Kopf ueber die Netzquali-Ueberwachung machen...Dachte da u.a. and Spannung, Frequenz, Stromaufnahme (habe CT's hier) und cos phi mit Ausgabe der Daten auf Display & RS485 oder CAN...damit ich den Server loggen lassen kann.... Hat jemand soetwas schoneinmal gemacht?! LG aus Addis Klaus
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