Raspberry Pi Magnetventil verursacht Störung

OP #5792617
Hallo Forum,

ich habe einen Raspberry Pi 3 und verwende zwei Relaisboards, die per 
I2C mit dem Raspi verbunden sind, um Hunter Magnetventile anzusteuern 
(Gartenbewässerung).
http://wiki.seeedstudio.com/Raspberry_Pi_Relay_Board_v1.0/   direkt zum 
Schaltplan: 
https://github.com/SeeedDocument/Raspberry_Pi_Relay_Board_v1.0/raw/master/res/Raspberry%20Pi%20Relay%20Board%20v1.0.pdf

Die Magnetventile sind direkt an die Relais angeklemmt (Kabellänge. ca 7 
m) und werden mit 24VAC angesteuert.
Einschaltstrom der Ventile laut Spec: 370 mA, Haltestrom: 210 mA

Nun zum eigentlichen Problem:
Ohne angeschlossene Last funktioniert alles wie vorgesehen und auch über 
mehrere Wochen sehr zuverlässig. Ein SW Problem würde ich daher erstmal 
ausschließen.

Sobald die Relais angeschlossen sind, geht bei ca. jedem dritten 
Ausschaltvorgang etwas schief: Das entsprechende Ventil wird 
abgeschaltet, aber das Python-Script auf dem Raspi wird beendet, weil es 
mit dem I2C Bus einen IOError ([Errno 121] Remote I/O error) gibt. Auch 
ein Neustart des Scripts hilft dann nicht. Ich muss den Aufbau komplett 
stromlos machen und neu Starten.
Meine Vermutung ist, dass der PCAL9535A auf dem Relaisboard aussteigt 
und in einen Zustand geht, der nur durch Power On Reset behoben werden 
kann.
Verursacht wird das Ganze vermutlich durch Spannungsspitzen, die beim 
abruptem Abschalten der Spule des Magnetventils auftreten.


Frage: Klingt das plausibel oder sind noch andere Störeinflüsse denkbar? 
Wie sollte ich die Ventile am besten entstören? Snubber? Wenn ja, wie 
dimensionieren?
Beitrag #5792634 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #5792642
Ich vermute mal Du holst Dir die 5V für das Relaisboard über den GPIO 
Stecker des RasPi. Das Sollte man nicht tun.

Wie werden die 5V für den RasPi erzeugt? Aus den 24V für die Ventile? 
Das ist ebenfalls schlecht. Diese Spannungsversorgung unbedingt trennen.

Hast Du an den Relaiskontakten irgendwelche Schutzbeschaltungen 
vorgesehen. Ich behaupte mal nein. Da Du induktive Lasten schaltest 
solltest Du das nach holen - auch schon damit die Relaiskontakte länger 
leben.
Eine Einführung zum Thema gibt es hier 
https://wirautomatisierer.industrie.de/themenseite-schaltgeraete/relais/welches-relais-fuer-welche-aufgabe/#slider-intro-3. 
Ansonsten bemühe mal Google, da gibt es einiges zum Thema.
Gast #5792652
Eine einfache "blusdiode" ueber der Ventilspule soll schon helfen ! 
Diese kann die Inductions spannung ableiten bei ausschalten. Diode steht 
in Sperrichtung von normale polaritat.
Gast #5792669
RP6conrad schrieb:
> Eine einfache "blusdiode" ueber der Ventilspule soll schon helfen !
> Diese kann die Inductions spannung ableiten bei ausschalten. Diode steht
> in Sperrichtung von normale polaritat.

Er schreibt 24V AC, da geht es nicht mit einer Diode.
Gast #5792718
RP6conrad schrieb:
> Eine einfache "blusdiode" ueber der Ventilspule soll schon helfen !
> Diese kann die Inductions spannung ableiten bei ausschalten.

Eine Freilaufdiode leitet keine Induktionsspannung ab.

Die sorgt dafür, dass der Strom nach dem Abschalten der Spule weiter 
fließen kann. Und wenn sich der Strom nicht ändert, entsteht auch keine 
Induktionsspannung, die irgendwohin abgeleitet werden muss.
Gast #5792745
Du hast da anscheinend ein recht nettes EMV Problem :)

Snubber ist gut - oft reicht allein schon ein kleiner Kondensator über 
die Relais-Kontakte.

Wenn du kannst, dann schau dir mit einem Oszi an was da auf der Leitung 
passiert.


74
Gast #5792762
W.A. schrieb:
> RP6conrad schrieb:
>> Eine einfache "blusdiode" ueber der Ventilspule soll schon helfen !
>> Diese kann die Inductions spannung ableiten bei ausschalten.
>
> Eine Freilaufdiode leitet keine Induktionsspannung ab.

Der Begriff "ableiten" ist an dieser Stelle nicht ganz glücklich 
gewählt, dennoch weiß jeder was gemeint ist. Die Diode bildet einfach 
einen Kurzschluß für die Induktionsspannung.

W.A. schrieb:
> Trotzdem muss die Energie aus dem Magnetfeld beim Abschalten des Stromes
> irgend hin. (-> Snubber)

Dafür gibt es halt verschiedene Schutzbeschaltungen - da hatte ich 
darauf hingewiesen.
Gast #5797611
Zeno schrieb:
> Ich vermute mal Du holst Dir die 5V für das Relaisboard über den GPIO
> Stecker des RasPi. Das Sollte man nicht tun.
>
> Wie werden die 5V für den RasPi erzeugt? Aus den 24V für die Ventile?
> Das ist ebenfalls schlecht. Diese Spannungsversorgung unbedingt trennen.

Nein, die 5V für den Raspberry und die 24V für die Ventile sind 
unabhängig voneinander. Die 5V für die beiden Relaisboards kommen 
allerdings vom Raspberry. Das ist bei solchen Aufsteckmodulen ja 
prinzipbedingt so.

Ich habe mittlerweile parallel zu jeder Ventilspule einen Snubber (100 
nF, 100 Ohm, 250VAC) angeschlossen. Seitdem funktioniert das Schalten 
der Ventile wie gewünscht.

Danke für eure Kommentare!

Antwort schreiben

Eine eigene Frage? Dieser Thread ist über 7 Jahre alt. Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.

Neuen Thread starten

Eine Lösung, Ergänzung oder Rückmeldung zu diesem Thread? Dann antworte hier.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.