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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Probleme bei Ansteuerung eines Drehstrommotors


Autor: Frank Diegmüller (Gast)
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Hallo

Ich möchte mit einem Prozessorboard (ATMEL mega161) einen
Drtehstrommotor ansteuern (siehe Bild), solange, bis
einer von zwei Endschaltern aktiviert wird. Das Board funktioniert
soweit recht gut.

Mittels eines Portpins des Controllers wird zunächst über einen
Transisitor ein 5V-Relais geschaltet.
welches dann das Dreifach-Starkstrom-Relais für den Motor schaltet.


Software-Ablauf:
- Schalten des Portpins, damit der Motor sich dreht
- Abfrage in einer Endlosschleife, ob einer der beiden
  Enschalter gedrückt wird
  - Wenn Endschalter gedrückt, dann Motor aus
  - Sonst läuft Motor weiter


Problem:
In dem Moment, wo der Motor angesteuert wird, bekomme ich
1. Manchmal ein Reset, und das Programm beginnt von vorne, ODER
2. der Controller meint, es wäre ein Endschalter gedrückt, obwohl dies
   (noch) nicht der Fall ist. Man merkt das, denn der Motor zuckt nur
ganz kurz.

Beide Probleme haben wohl die gleiche Ursache.

Es scheint also eine Beeinflussung durch das Starkstromrelais zu
geben.

Kennt jemand dieses Phänomen und weiss, wie man es beheben kann?

Vielen Dank für die Antworten

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo!

Versuchs mal mit einem R-c-Glied an dem Starkstromrelais (Schütz)
damit unterdrückst du spannungsspitzen die eventuell deinen reset
auslösen.

Hängt deine Prozessorstromversorgung am selben netz wie der Motor?
wenns ein grosser motor ist so kann beim einschalten die netzspannung
zu weit einbrechen was dann deine prozessorstromversorgung stören
kann.

Möglicherweise fängst du aber über die endschalter-leitungen
störsignale auf.

mfg,
stefan

Autor: Stefan (Gast)
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Nachtrag :
R-c-Glied natürlich an die Spule des Schütz, beispielsweise Kondensator
100 nF / 250 V ~  und Widerstand 100 Ohm / 0,5 W

Autor: Roland (Gast)
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Ich sehe das der Motor keinen Überlastschutz hat, du solltest entweder
einen Motorschutzschalter oder ein Bi-Metall Relais vor dem Motor
einbauen!

Autor: Andreas (Gast)
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haben dein 5V-Relais Freilaufdioden? Wenn nicht kann das der Grund
sein...

Autor: Roland (Gast)
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Na ja, wenn die Schlatung genau so sorgfältig aufgebaut ist wie die
Skizze gezeichnet ist dann wundert mich nichts...

Autor: Frank Diegmüller (Gast)
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@Stefan:
- Der Motor wird mit drei Phasen L1 , L2 und L3 versorgt.
Aus einer Phase davon erzeuge ich auch meine 5V-Gleichspannung.
- RC-Glied an Spule in Reihenschaltung nach Bild. Ist das so korrekt?

@Andreas:
Laut Schaltplan befindet sich doch eine Diode parallel zu  der Spule
des 5V-Relais. Oder meinst du noch etwas anderes?

@Roland:
Ich glaube, der Motor hat schon irgendeine (Temperatur)Sicherung. Werde
ich aber überprüfen und deinen Tip dann entsprechend befolgen.

danke
FRANK

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo,

die Endschalter über Optokoppler an den Controller anschließen
und zusätzliche Pullup Widerstände an den Eingängen des Controllers
kann nicht schaden.

Ich nehme einfach mal an, das der Resetpin mit 10k Ohm nach VCC
und 47nF nach Masse beschaltet wurde.
Selbstverständlich sollten auch die 100nF Keramik Kondensatoren an
VCC und GND nicht fehlen.

Es grüsst,
Arno

Autor: Roland (Gast)
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"Ich glaube, der Motor hat schon irgendeine (Temperatur)Sicherung"

Auch wenn der Motor einen Temperaturschutz ( Thermistorschutz ) haben
sollte muss dieser ja immer noch angeschlossen und ausgewertet werden
damit das Hauptschütz im Fehlerfall den Motor abschaltet.

Autor: tex (Gast)
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Du darfst bei einer solchen Schaltung die EMV nicht unterschätzen.
Wenn es nur einen Reset oder einen falsch erkannten Endschalter dabei
gibt, ist das schon gut. In der Regel flippt der uC vollkommen aus und
macht, was er will.

Für die Ansteuerung des Motors solltest Du ein Schütz verwenden. Es ist
vom Kontaktdruck und den Kontaktwerkstoffen besser an die Anwendung
angepasst als ein Relais.

Es gibt für solche Anwendungen spezielle Kondensatoren, mit denen man
sich die gröbsten Dinge rausfiltern kann. Wichtig ist, dass Du daran
denkst, dass nicht nur der Motor, sondern auch das Schütz und ggf das
vorgeschaltete Relais, je nach Größe, EMIs erzeugen die Deine
Elektronik stören. Also, nicht mit Cs geizen!

Autor: Frank Diegmüller (Gast)
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@tex:
Es gibt wohl eine ganze Reihe von Entstörkondensatoren. Damit habe ich
bisher keinerlei Erfahrung gemacht. Welche kannst du für meine Belange
empfehlen und an welche Stellen sollten sie angebracht sein.
Es gibt ja auch Entstörfilter. Aber diese sind - soweit ich informiert
bin - nur für den HF-Bereich interessant.
Die Funk-Entstörkondensatoren werden doch dann zwischen der Phase L und
dem Nullleiter N geschaltet.

Die RESET-Leitung habe ich mit 100n und Pullup 10k abgesichert.
Es gibt zwei Möglichkeiten, um (bei mir) einen RESET auszulösen:
1. RESET-Eingang auf Masse am Controller
2. Schwankungen in der Spannungsversorgung (wirkt wie Neu-Einschalten
meiner Schaltung).

zu 2: Mit Elkos müßte ich diesen Fall eigentlich verhindern können.
zu 1: Mit der richtigen Beschaltung , wie oben beschrieben, dürfte
dieser Fall doch eigentlich nicht auftreten.



EMV:
Was bringt es, die Controllerplatine in einem Metallgehäuse
unterzubringen?


FRANK

Autor: Conlost (Gast)
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@Frank,

hast du mal geschaut was passiert wenn du den Motor
nicht angeschlossen hast, also nur das Relais anzieht?
Tritt der Fehler dann auch auf?

Gruß,
Arno

Autor: Frank Diegmüller (Gast)
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@Conlost:
Genau dies will ich - wenn es heute abend mir passt - machen.
Eine weitere Variante ist, die Verbindung der zwei Relais zu kappen und
zu schauen, an welchem es liegen kann, falls es auch ohne
angeschlossenen Motor zu Problemen kommt.
Weiterhin werde ich mit den Scope mir ein Paar Portausgänge anschauen.

Autor: tex (Gast)
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@Frank
Die Geister die Du hier gerufen hast, den wirst Du mit so einer
billigen Nummer (1 und 2) nicht Herr. Das, was Du erzeugst, nennt sich
Elektromagnetischer Impuls und der ist nicht ohne.
Ich stelle die freche Behauptung auf, das Dein Board sogar einen Reset
ausführt, wenn Du es von einer Batterie aus betreibst und das Relais
über einen Optokoppler galvanisch vom Lastkreis trennst.
Im Reichelt und C-Katalog findest Du Kondensator- und Filternetzwerke
für unterscheidlichste Anwendungen. Es gibt zig Lösungen für das
Problem, gute und schlechte. Am einfachsten ist es wenn Du mal bei den
Geräteherstellern über die Schulter schaust, digitale Schaltuhren,
Industriesteuerungen ...

Autor: Frank Diegmüller (Gast)
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@tex:
Dann würde aber doch eine räumliche Trennung des Lastrelais und der
Controller-Schaltung für Abhilfe sorgen, oder nicht ?

Autor: tex (Gast)
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Ich hab mir mal die elektronischen Thermometer einer Sauna-Steuerung mit
Schützen lahm gelegt, die locker 4m davon entfernt in einem
geschlossenen Stahlblechkasten saßen.
Ich würde mich ehr daran machen, die Impulse wegzufiltern. Was wird der
Kunde denken, wenn zwar Deine Steuerung läuft, aber sich ständig sein
Handy resettet, wenn er neben der Anlage steht ;-) (nur mal als
Beispiel) Du kommst um ein bisschen rechnen und Schaltung optimieren
nicht herum und die Kondensatornetzwerke kosten nun wirklich nicht die
Welt.

Autor: Arno H. (Gast)
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Kannst Du das 5V-Relais nicht mit der unstabilisierten Eingangsspannung
versorgen? Ein zusätzliches RC-Glied als Tiefpass zum Relais brächte
auch noch einiges.
So wie es gezeichnet ist, hängt es an der µC-Versorgung.
Arno

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