Hallo! Aufbauend auf diesem Thread Beitrag "Spannungsbegrenzung im Zwischenkreis Servo-Antrieb prüfen" und der Tatsache, dass man zu erschwinglichen Preisen offenbar kein Überspannungsrelais mit Fehlerspeicher bekommt (und natürlich der Freude am Selbstbau ;-) würde ich gerne ein genau passend zugeschnittenes Relais selber bauen und suche dazu noch Ideen/Vorschläge/Verbesserungen meiner Schaltungsidee weiter unten. DIN-Schienen-Gehäuse für solche Basteleien gibt es glücklicherweise preiswert (10€, siehe Foto). Was genau soll die Überspannungserkennung leisten? Die zu überwachende Zwischenkreisspannung meiner CNC-Servos beträgt 250V DC. Durch Abbremsen des Hauptspindelservos steigt diese auf ca. 330V an, bevor der Bremschopper einsetzt. Um bei einem Ausfall desselben eine Sicherheitsabschaltung durch Bremswiderstände per Not-Aus einzuleiten, sollte die Schaltung bei 350V ansprechen (wobei die Endstufen bis über 400V vertragen, bevor es knallt). Durch Abfall eines Relais würde dann der Not-Aus-Kreis geöffnet werden, gerne zusammen mit einer LED, um die Not-Aus-Ursache rasch finden zu können. 24V sind vorhanden, die 250V DC sind allerdings nicht galvanisch getrennt (Spartrafo!). Bisherige Schaltungsidee: Auf der 250V-Seite würde ich per Spannungsteiler die Spannung herabsetzen und mit dieser einen VCO versorgen, der mir eine entsprechendes Rechtecksignal (niedriger kHz-Bereich) generiert und damit einen Optokoppler speist. Damit nicht zu viel Verlustleistung entsteht, darf der Oszillator inkl. Koppler wohl nicht mehr als 1mA ziehen, was bei 250V etwa 0,25W Verlustleistung entspräche. Für den VCO fiel mir spontan ein 4046 (früher für PLLs gerne benutzt :-) ein, der bei 15V auch einen sehr guten Temperaturkoeffizienten (0,01%/K) besitzt und im kHz-Bereich sehr geringe Ströme benötigt. Als Spannungsregler für den 4046 würde natürlich nur einer mit einem geringen Ruhestrom in Frage kommen (so etwas wie LP2950), allerdings finde ich dort keinen fixen für 15V. Die im 4046 integrierte Zenerdiode dürfte einen zu großen Strom benötigen. Unterhalb des Kopplers würde ich fräsen, um die Überschlagsfestigkeit zu erhöhen (das Thema hatten wir ja erst ;-). Die 24V-Seite dürfte sich einfacher gestalten: ich würde einen kleinen Controller einsetzen, um die Optokopplerfrequenz zu überwachen, Störungen rauszufiltern und dann ggf. das Relais abfallen zu lassen usw. - die Ansprechspannung könnte man fest einprogrammieren oder aber per Poti einstellbar machen. Ein einmal abgefallenes Relais verbleibt in dem Zustand, so dass man anhand der LED direkt sehen kann, dass etwas mit der Zwischenkreisspannung nicht in Ordnung ist. Gibt es - insbesondere auf der 250V-Seite - bessere Möglichkeiten? Vermutlich gibt es bessere Low-Power-ICs als den 4046? oder eventuell eine PWM? Gibt es eventuell bessere Methoden, aus einer hohen Spannung ohne Wandler eine stabile Spannung für den Oszillator bei sehr geringen Strömen zu gewinnen? Passende Optokoppler, die sich mit 0,5mA begnügen, findet man ja. Die Spannungsteiler (je einen für die Spannungsversorgung des ICs und einen für den VCO-Eingang) wollte ich mit mehreren bedrahteten Metallschichtwiderständen aufbauen, um die Spannungsfestigkeit zu garantieren. Was wäre noch ratsam? Vielleicht noch Varistoren/Dioden an den Spannungsteilern, um Spitzen abzufangen? Vielen Dank für alle Ideen :-)
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>> Um bei einem Ausfall desselben eine Sicherheitsabschaltung durch
Bremswiderstände per Not-Aus einzuleiten...
- Warum sollte der Chopper ausfallen?
- "Sicherheitsabschaltung durch Bremswiderstände" Ja welche denn? Die,
die ausgefallen sind?
- Was soll ein Not-Aus ohne einen Ver-Heizwiderstand? Wo soll denn die
Energie hin?
Das mit dem Bremswiderstand wird so bei jedem Wechselrichter gemacht!...
...und bei allen anderen geht das so...
Wenn dieser ausfällt, was soll dann das ganze Not-Aus-Gedöhns bringen?
Aber ich verstehe deinen ganzen "Lösungs"ansatz nicht.
Das riecht mir nach einer verworrenen Panikschaltung.
Ich bin mir sicher, dass selbst wenn - man das vernünftiger Weise
komplett anders realisieren würde. Auf jeden Fall ohne VCO!!
Deshalb auch keine konkrete Hilfe zum Optokoppler, etc.
Beschreib' das mal so, dass Außenstehende die grundlegenden Dinge auch
verstehen.
Du könntest die Spannung im 250V-Kreis mit einem Differenzverstärker von der 24V-Seite aus messen, z.B. https://www.diyaudio.com/forums/equipment-and-tools/285001-safe-inexpensive-probe-direct-mains-measurements.html
Alexxx schrieb: >>> Um bei einem Ausfall desselben eine Sicherheitsabschaltung durch > Bremswiderstände per Not-Aus einzuleiten... > > - Warum sollte der Chopper ausfallen? Weil er defekt ist :-) Ich hatte diesen Fall jetzt in meiner Simudrive 610 und es hat mir die Endstufe zerlegt (siehe im anderen Thread). > - "Sicherheitsabschaltung durch Bremswiderstände" Ja welche denn? Die, > die ausgefallen sind? Nein, das sind Extra-Widerstände, die beim Not-Aus-Fall per Schütz für alle Servophasen zugeschaltet werden und komplett unabhängig vom Chopper sind (Sicherheitsprinzip). Gleichzeitig wird die Endstufe inkl. Zwischenkreis komplett vom Netz getrennt. > - Was soll ein Not-Aus ohne einen Ver-Heizwiderstand? Wo soll denn die > Energie hin? Das wäre in der Tat schlecht. Also: die Widerstände gibt es unabhängig vom Chopper. Im anderen Thread habe ich den Schaltplan der Endstufen im Eröffnungsposting hochgeladen: Beitrag "Spannungsbegrenzung im Zwischenkreis Servo-Antrieb prüfen" > Das mit dem Bremswiderstand wird so bei jedem Wechselrichter gemacht!... > ...und bei allen anderen geht das so... Alles richtig - aber wenn der Chopper ausfällt (aus welchem Grund auch immer), dann zerlegt es eben im Zweifel durch die extreme Überspannung alle Servoendstufen = sehr teuer. Bei mir hat es glücklicherweise nur eine Phase des Spindelantriebs zerlegt und war reparierbar. > Ich bin mir sicher, dass selbst wenn - man das vernünftiger Weise > komplett anders realisieren würde. Auf jeden Fall ohne VCO!! Dann immer her damit. Deswegen habe ich den Thread ja eröffnet :-) > Deshalb auch keine konkrete Hilfe zum Optokoppler, etc. > Beschreib' das mal so, dass Außenstehende die grundlegenden Dinge auch > verstehen. Ich empfehle, dazu auch kurz den anderen Thread zu lesen (sind nur zehn Beiträge).
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A-Freak schrieb: > Du könntest die Spannung im 250V-Kreis mit einem Differenzverstärker von > der 24V-Seite aus messen, z.B. > https://www.diyaudio.com/forums/equipment-and-tools/285001-safe-inexpensive-probe-direct-mains-measurements.html Das ist mir ehrlich gesagt zu riskant. Ich möchte eine echte, sichere galvanische Trennung zwischen 250V- und 24V-Kreis haben.
Mein Vorschlag: Alles auf der ZK-Seite realisieren und dann nur noch die Relaiskontakte in den Not-Aus-Kreis hängen. Oder das hier kaufen: https://de.dold.com/produkte/schaltgeraete/ueberwachungstechnik/mess-und-ueberwachungsrelais/messrelais-zur-spannungsueberwachung/mk-9054n.html
Jörg K. schrieb: > Mein Vorschlag: Alles auf der ZK-Seite realisieren und dann nur noch die > Relaiskontakte in den Not-Aus-Kreis hängen. Das wäre eine Option, allerdings dann mit Schaltregler. Wobei - ich müsste nochmal das Endstufenhandbuch rauskramen. Ich meine mich dunkel zu erinnern, dass es da herausgeführte Hilfsspannungen von +30V und +/-15V gab. Die könnte ich anzapfen. Edit: Das mit den Hilfsspannungen klappt wohl doch nicht so einfach, weil die aus der Zwischenkreisspannung generiert werden und diese per Strombegrenzung hochgefahren wird, was etwa eine Sekunde nach Einschalten der Maschine geschieht. Damit würde aber das Relais noch abgefallen sein, wenn die Not-Aus-Überwachung aktiviert wird und direkt ein Not-Aus auslösen. Um das zu verhindern, müsste das Relais im stromlosen Zustand schließen, was im Not-Aus-Kreis ja eher unschön ist. Ich werde die ZK-Seite wohl oder übel separat über ein 230V/24V-Modul versorgen müssen, um ein korrektes verhalten beim Einschalten zu haben und ein Wiedereinschalten des Relais nach dem Störfall zu verhindern. > Oder das hier kaufen: > https://de.dold.com/produkte/schaltgeraete/ueberwachungstechnik/mess-und-ueberwachungsrelais/messrelais-zur-spannungsueberwachung/mk-9054n.html Die hatte ich ja im Blick, allerdings sind mir die garantierten Verzögerungszeiten beim Auslösen doch zu groß: bei normaler Schwellenüberschreitung dauert es fast 90ms, bis das Relais anspricht. Wenn man bedenkt, dass dann die Relais/Schütze im Not-Aus-Kreis noch gar nichts gemacht haben, wird es zeitlich ziemlich eng.
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Hm, warum nicht einfach einen zweiten Bremschopper zusätzlich einbauen, und diesen ein wenig umdimensionieren das er um 5V höher liegt als der erste? Wenn ich dann noch die Temperatur der Bremswiderstände überwache sehe ich sobald der "höhere" Bremschopper aktiv wird. Bei der Schaltung kann ich mich dann von der vorhandenen Steuerung bedienen, und die Versorgung sollte ja auch kein Problem sein... mfg Gast
Chris D. schrieb: > Nein, das sind Extra-Widerstände, die beim Not-Aus-Fall per Schütz für > alle Servophasen zugeschaltet werden und komplett unabhängig vom Chopper > sind (Sicherheitsprinzip). Gleichzeitig wird die Endstufe inkl. > Zwischenkreis komplett vom Netz getrennt. Und dann bremst er noch? LG old.
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Bei mir wird das die angehängte Schaltung. Beitrag "Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung" Ich schalte dann die Ansteuerung der Halbbrücken ab. LG old.
Chris D. schrieb: > Die Spannungsteiler (je einen für die Spannungsversorgung des ICs und > einen für den VCO-Eingang) wollte ich mit mehreren bedrahteten > Metallschichtwiderständen aufbauen, um die Spannungsfestigkeit zu > garantieren. Nur sinnvoll wenn beim ZK keine Störspannungen vom WR überlagert sind. Metallschicht-R vertragen keine hohen Spannungssteilheiten, die führen langfristig zu Widerstandsänderungen. Besser: 2% Kohleschicht-R.
Chris D. schrieb: > Gibt es - insbesondere auf der 250V-Seite - bessere Möglichkeiten? > Vermutlich gibt es bessere Low-Power-ICs als den 4046? So wie Du es beschreibst benötigst Du nur ein einfaches H/L Signal. d.h. ein LT1017 plus lowcurrent Referenz (z.B. LT1004) genügt vollauf, um mit 300uA im 250V Kreis einen Optokoppler anzusteuern. Dieser darf an der LED auch mal 50mA Pulsstrom haben, die Du aus dem Kondensatorgepufferten Netteil des LT Kreises gewinnst - somit kommst Du locker unter 300 uA im 250V kreis. Reaktion binnen << 30 us möglich, langsamer geht immer. V/F Wandler also eher unnötig und Du verlierst Zeit auf der Auswerteseite. Da hast Du im kHz Bereich einige Puls-Zyklen die Du benötigst, also < 1ms wird schwer. > Die Spannungsteiler (je einen für die Spannungsversorgung des ICs und > einen für den VCO-Eingang) wollte ich mit mehreren bedrahteten > Metallschichtwiderständen aufbauen, um die Spannungsfestigkeit zu > garantieren. Kannst du prinzipiell so machen. Wenn Du an jeden 0603 jeweils weniger als 70V anlegst, ist das >> 10 Jahre stabil .-) > > Was wäre noch ratsam? Vielleicht noch Varistoren/Dioden an den > Spannungsteilern, um Spitzen abzufangen? Varistor VOR dem Spannungsteiler Diode + Kondensator am Fußpunkt des Spannungsteiler - aber bitte RC Konstante so berechnen, das da die Zeit sinnvoll schnell ist. Wenn Du da SEHR Tiefpaßfilterst, ist der nachfolgende Komparator nicht in Lage das gewünschte Signal schnell zu liefern. Diode zum Schutz des Eingangs, ist aber beim LT und hochohmigem Teiler unnötiger Aufwand. Schaden tut es dennoch nicht .-)
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_Gast schrieb: > warum nicht einfach einen zweiten Bremschopper zusätzlich einbauen, und > diesen ein wenig umdimensionieren das er um 5V höher liegt als der > erste? Könnte man wohl prinzipiell machen und hatte ich anfangs auch schon angedacht. Allerdings sitzt die Baugruppe zur Spannungsbegrenzung huckepack auf dem Netzteil der Endstufe und läuft nicht alleine oder man müsste sehr viel umstricken (siehe Foto). Komplette, unabhängige Einheiten für diesen Zweck habe ich leider noch nicht gesehen, obwohl das Prinzip ja sehr einfach ist. Meist wird das wohl direkt integriert. Aus der W. schrieb: > Und dann bremst er noch? Ja klar. Die "Notbremswiderstände" werden über zwei Schütze zugeschaltet, die ihre Versorgung nicht über die Servoendstufen sondern davon getrennt erhalten. Volker S. schrieb: > Nur sinnvoll wenn beim ZK keine Störspannungen vom WR überlagert sind. > Metallschicht-R vertragen keine hohen Spannungssteilheiten, die führen > langfristig zu Widerstandsänderungen. Besser: 2% Kohleschicht-R. Danke für den Hinweis! Dann nehme ich die guten alten Teile :-) --- Ich habe gestern noch hin und her überlegt bzgl. der Frage der Versorgung auf der Zwischenkreisseite. Das würde zwingend eine eigene Stromversorgung dort voraussetzen, weil die Endstufe bei Not-Aus komplett totgelegt wird. Sie würde dann sonst also wieder anlaufen, wenn die Versorgungsspannung so weit abgefallen ist, dass die Überwachung abschaltet. Meine ursprüngliche Version hätte diesen Nachteil nicht, weil die 24V in jedem Fall stabil anliegen und auch sofort da sind (keine Einschaltstrombegrenzung). Auf den VCO kam ich, weil ich so zumindest eine gewisse Überwachung der ZK-Seite habe. Wenn ich dort mit einem einfachen Komparator arbeiten würde, könnte ich mir nicht sicher sein, dass dieser auch wirklich arbeitet und nicht alles dort abgeraucht ist, weil er den OC ja nur im Fehlerfall schalten würde. Natürlich bietet das keine 100%-Sicherheit, weil auch der VCO spinnen kann, aber so könnte ich die Spannung wirklich messen und auch im Normalbetrieb schon kontrollieren, dass sie sich ändert beim Anlaufen/Bremsen der Hauptspindel. Das einzige, das ich dafür benötige, wäre eben ein Spannungsregler, der mir stabile 15V bei 1mA liefert und dabei einen sehr geringen Ruhestrom hat. Mit dem 1mA könnte ich einen 4046 und den OC versorgen (wobei der OC bei symmetrischem Rechteck ja sowieso nur die Hälfte der Zeit Strom zieht). Einen fixen 15V-Regler (oder auch 12V-Regler) mit den Werten kann ich mir wohl abschminken. Es bliebe die Frage, ob man den Spannungsteiler für die Spannungseinstellung bei den einstellbaren Typen so dimensionieren kann, dass dort nur minimale Ströme fliessen. Es ist wohl Datenblattwälzen angesagt - beginnend mit dem LP2950. Wer Typen kennt, die Obiges leisten: immer her damit. Bevorzugt wäre allerdings bedrahtet :-/
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@Andrew: Vielen Dank für die Infos - hat sich jetzt überschnitten. Ich schaue mir die LTs mal in Ruhe an.
Chris D. schrieb: > > Ich schaue mir die LTs mal in Ruhe an. https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/10178ff.pdf dort p. 10 (als Einstieg...)
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Chris D. schrieb: > Auf den VCO kam ich, weil ich so zumindest eine gewisse Überwachung der > ZK-Seite habe. Wenn ich dort mit einem einfachen Komparator arbeiten > würde, könnte ich mir nicht sicher sein, dass dieser auch wirklich > arbeitet und nicht alles dort abgeraucht ist, weil er den OC ja nur im > Fehlerfall schalten würde. Doch kannst Du, siehe Anhang. Chris D. schrieb: > Aus der W. schrieb: >> Und dann bremst er noch? > > Ja klar. Die "Notbremswiderstände" werden über zwei Schütze > zugeschaltet, die ihre Versorgung nicht über die Servoendstufen sondern > davon getrennt erhalten. Das ist nicht klar. Es kann auch sein, dass der Motor dann ungebremst ausläuft und der Zwischenkreis entladen wird. Und wenn die Servoendstufen nicht arbeiten, geht die Zwischenkreis- Spannung nicht mehr höher. LG old. LG old.
Aus der W. schrieb: > Chris D. schrieb: >> Auf den VCO kam ich, weil ich so zumindest eine gewisse Überwachung der >> ZK-Seite habe. Wenn ich dort mit einem einfachen Komparator arbeiten >> würde, könnte ich mir nicht sicher sein, dass dieser auch wirklich >> arbeitet und nicht alles dort abgeraucht ist, weil er den OC ja nur im >> Fehlerfall schalten würde. > > Doch kannst Du, siehe Anhang. Sehe ich nicht. Warum sollte sich bei V(ZK) = 250V DC am Optokopplerzustand permanent irgendetwas ändern und man so die ZK-Seite überwachen können? > Chris D. schrieb: >> Aus der W. schrieb: >>> Und dann bremst er noch? >> >> Ja klar. Die "Notbremswiderstände" werden über zwei Schütze >> zugeschaltet, die ihre Versorgung nicht über die Servoendstufen sondern >> davon getrennt erhalten. > > Das ist nicht klar. Es kann auch sein, dass der Motor dann > ungebremst ausläuft und der Zwischenkreis entladen wird. Doch, das war klar, weil ich ja genau das vorher schrieb :-) "Nein, das sind Extra-Widerstände, die beim Not-Aus-Fall per Schütz für alle Servophasen zugeschaltet werden und komplett unabhängig vom Chopper sind (Sicherheitsprinzip). Gleichzeitig wird die Endstufe inkl. Zwischenkreis komplett vom Netz getrennt." Damit bremst ein Not-Aus die Motoren bis zum Stillstand ab. > Und wenn die Servoendstufen nicht arbeiten, geht die Zwischenkreis- > Spannung nicht mehr höher. Was beim Not-Aus ja auch keine Rolle spielt. Es geht ja darum, bei normaler Rekuperation eine Überspannung zu erkennen und dann ein Not-Aus einzuleiten.
Chris D. schrieb: > Warum sollte sich bei V(ZK) = 250V DC Habe das auf 750V eingestellt, weil mein Zwischenkreis ab 750V Meldung machen soll. Beitrag "Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung" Chris D. schrieb: > Gleichzeitig wird die Endstufe inkl. > Zwischenkreis komplett vom Netz getrennt." > > Damit bremst ein Not-Aus die Motoren bis zum Stillstand ab. Na Deine Bremse habe ich noch nicht kapiert. Muss ich aber auch nicht. LG old.
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Ich habe mir heute Abend diese gebaut. LG old.
Chris D. schrieb: > Meine ursprüngliche Version hätte diesen Nachteil nicht, weil die 24V in > jedem Fall stabil anliegen und auch sofort da sind (keine > Einschaltstrombegrenzung). Wie wäre es mit einem isolierten DC/DC-Wandler von den 24V auf die Seite des ZK? > Auf den VCO kam ich, weil ich so zumindest eine gewisse Überwachung der > ZK-Seite habe. Wenn ich dort mit einem einfachen Komparator arbeiten > würde, könnte ich mir nicht sicher sein, dass dieser auch wirklich > arbeitet und nicht alles dort abgeraucht ist, weil er den OC ja nur im > Fehlerfall schalten würde. Natürlich bietet das keine 100%-Sicherheit, > weil auch der VCO spinnen kann, aber so könnte ich die Spannung wirklich > messen und auch im Normalbetrieb schon kontrollieren, dass sie sich > ändert beim Anlaufen/Bremsen der Hauptspindel. Ein ähnliches Problem hab ich so gelöst: Auf der Seite, auf der die Messung gemacht wird, sitzt ein kleiner µC (bei mir: STM32F030F4) und misst per ADC. Bei mir muss er zusätzlich noch ein Bus abfragen und ein paar GPIOs vergleichen, daher ging es nicht ohne µC. Letztlich gibt der µC einen festen Takt aus (etwa 50kHz) solange alles ok ist und treibt damit einen Optokoppler. Der Takt wird in der Main-Loop per Bitbang gemacht. Wenn da sich was aufhängen sollte, bleibt der Takt aus. Genauso wenn der Watchdog zuschlagen sollte. Auf der anderen Seite der Isolation sitzt ein 74LVC1G123. Wenn der Takt für etwa 200µs ausfällt, schlägt das Monoflop Alarm und schaltet damit alles ab. Zum Einschalten muss man explizit einen Taster betätigen und damit das Abschalten kurz überbrücken.
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Aus der W. schrieb: > Chris D. schrieb: >> Warum sollte sich bei V(ZK) = 250V DC > > Habe das auf 750V eingestellt, weil mein Zwischenkreis > ab 750V Meldung machen soll. > Beitrag "Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung" Ja, das wäre dann Andrews Vorgehensweise. Aber dann hätte ich eben keine Überwachung der ZK-Spannung + Kontrolle, dass auf der ZK-Seite alles arbeitet. Darum ging es ja. > Chris D. schrieb: >> Gleichzeitig wird die Endstufe inkl. >> Zwischenkreis komplett vom Netz getrennt." >> >> Damit bremst ein Not-Aus die Motoren bis zum Stillstand ab. > > Na Deine Bremse habe ich noch nicht kapiert. > Muss ich aber auch nicht. Ist doch nicht schwer :-) Es gibt zwei voneinander getrennte Kreise: 1. Die Servoendstufe wird mit 250V DC aus einem Spartrafo + dickem Elko versorgt und besitzt einen Bremschopper mit eigenem Widerstand. Dieser sorgt beim Abbremsen der Servos für eine Begrenzung der ZK-Spannung auf etwa 330V. Das ist der normale Fall. 2. Der Not-Aus-Kreis wird über die bekannten roten Pilzrasttaster (und die Werkzeugrevolversteuerung) aktiviert und trennt die Servoendstufe von der Spannungsversorgung und schaltet auf alle Servophasen die Notbremswiderstände auf, schließt die Dinger also quasi kurz. Ich möchte mein Überspannungsrelais in diesen Not-Aus-Kreis einschleifen, so dass bei Ausfall des Bremschoppers sofort sämtliche weitere Rekuperationsleistung in den Not-Aus-Widerständen verbraten wird und die ZK-Spannung nicht weiter ansteigt.
Gerd E. schrieb: > Wie wäre es mit einem isolierten DC/DC-Wandler von den 24V auf die Seite > des ZK? Das hatte ich auch schon überlegt. Allerdings nimmt der Wandler doch ordentlich Platz weg und meist benötigt man bei den Dingern noch eine nachgeschaltete Spannungsregelung, weil der Ripple doch ziemlich groß ist. > Ein ähnliches Problem hab ich so gelöst: Auf der Seite, auf der die > Messung gemacht wird, sitzt ein kleiner µC (bei mir: STM32F030F4) und > misst per ADC. Bei mir muss er zusätzlich noch ein Bus abfragen und ein > paar GPIOs vergleichen, daher ging es nicht ohne µC. > Letztlich gibt der µC einen festen Takt aus (etwa 50kHz) solange alles > ok ist und treibt damit einen Optokoppler. Der Takt wird in der > Main-Loop per Bitbang gemacht. Wenn da sich was aufhängen sollte, bleibt > der Takt aus. Genauso wenn der Watchdog zuschlagen sollte. > > Auf der anderen Seite der Isolation sitzt ein 74LVC1G123. Wenn der Takt > für etwa 200µs ausfällt, schlägt das Monoflop Alarm und schaltet damit > alles ab. Zum Einschalten muss man explizit einen Taster betätigen und > damit das Abschalten kurz überbrücken. Ja, mit dem Monoflop hatte ich auch schon geliebäugelt. Eine andere Möglichkeit wäre der Bau einer PWM/VCO aus den LowPower-OpAmps, die Andrew vorgeschlagen hat. Allerdings benötigt man dann wieder einiges an Hühnerfutter (Platzbedarf). Ideal wäre wohl ein VCO, der ein sehr kleines Puls-Pausen-Verhältnis hat, da dann der OK im Mittel nur sehr wenig Strom ziehen würde. Ich hab gestern mal etwas mit dem 4046 gespielt. Auch bei 10kHz/5V zieht der keine 20µA. Vom Ausgangsstrom her könnte der einen 6N139 mit 200µA treiben. Ein LP2950 nach einem passenden Spannungsteiler könnte das also alles mit sehr wenig Ruhestrom versorgen. Damit wäre ein Netzteil/Wandler unnötig. Auf der Sekundärseite hätte ich dann einen Tiny85, der sich die Spannung anschauen und bei Bedarf Alarm schlagen würde (=Relais schalten). Ich hab hier noch Axicom V23026-D1021-B201. Die sind klein und schalten bei 5V/14mA, so dass ich das Ding sogar direkt an einen Pin hängen könnte. Am schönsten wäre ein sparsamer 8-Pinner als VCO mit einstellbarem Puls-Pausen-Verhältnis :-)
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Chris D. schrieb: > schaltet auf alle Servophasen die > Notbremswiderstände auf, schließt die Dinger also quasi kurz. Mein Motor bremst so nicht. Da müsste ich schon DC auf die Wicklung legen oder die Frequenz vom Umrichter so schnell absenken, dass der Motor gerade nicht kippt (Schlupf). Dann geht die Zwischenkreisspannung hoch. Mein nächster Inverter speist zurück ins Netz. LG old.
Wie waere es mit einer Stromueberwachung fuer die Bremswiderstaende, die auswertet, dass bei zugeschalteten Bremswiderstaenden auch Strom durch diese fliessen muss? Strommfluss - und da reicht ja eine Ja/Nein-Aussage - kann man galvanisch getrennt einfach ueberwachen. wendelsberg
Chris D. schrieb: > DIN-Schienen-Gehaeuse-Lochraster.jpg > glücklicherweise preiswert (10€, siehe Foto) Ist die Platine spiegelverkehrt geschnitten worden? Wenn ja, dann wäre das nicht preiswert.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Chris D. schrieb: >> DIN-Schienen-Gehaeuse-Lochraster.jpg >> glücklicherweise preiswert (10€, siehe Foto) > > Ist die Platine spiegelverkehrt geschnitten worden? > > Wenn ja, dann wäre das nicht preiswert. Das passt schon. Auf dem Foto ist die kupferkaschierte Seite oben :-)
Chris D. schrieb: > Gibt es - insbesondere auf der 250V-Seite - bessere Möglichkeiten? Ich hatte hier: Beitrag "Lineare High-Side-Strommessung mit Optokopplern" mal ein paar Schaltungen gezeigt, mit denen man kleine Ströme auf hohem Potential optisch getrennt linear messen kann. Die Schaltungen funktionieren auch mit Strömen << 1mA highseitig. Du könnest einfach einen hochohmigen Widerstand in den High-Kreis legen und so die Spannung dort in eine lowseitige Spannung wandeln.
ArnoR schrieb: > mal ein paar Schaltungen gezeigt Danke, gefällt mir. Wenn man die Zwischenkreisspannung auf einem Display darstellen will, eine gute Idee. In meinem Fall wird es nur ein Kasten mit einem Poti zur Drehzahleinstellung unter der Tischplatte auf der die Säge angeschraubt ist. LG old.
Hier ein paar Bilder und der Sketch zur Zwischenkreisspannungsüberwachung: Beitrag "Re: Arduino Kondensatormotor Drehzahlsteuerung" LG old.
Chris D. schrieb: >> Wie wäre es mit einem isolierten DC/DC-Wandler von den 24V auf die Seite >> des ZK? > > Das hatte ich auch schon überlegt. > Allerdings nimmt der Wandler doch ordentlich Platz weg Ist denn der Platz auf Deiner Hutschiene so ein kritisches Thema? Eine andere Alternative wäre ein weiteres Netzteil. Wenn Du keine große Leistung brauchst, gibt es z.B. welche in 1 TE für ca. 10 EUR von Meanwell in verschiedenen gängigen Spannungen. > und meist > benötigt man bei den Dingern noch eine nachgeschaltete > Spannungsregelung, weil der Ripple doch ziemlich groß ist. Naja, Du musst doch deine ZK-Spannung nicht auf 3 Stellen hinterm Komma genau messen. Und wenn Du nicht grade den allerbilligsten Wandler nimmst, sollten Ripple&Noise unter 150mV bleiben. > Am schönsten wäre ein sparsamer 8-Pinner als VCO mit einstellbarem > Puls-Pausen-Verhältnis :-) Wie wäre es mit einem sparsamen 8-Bit µC mit ADC? Als Ausgang kannst Du dann z.B. auch UART nehmen, darauf dürfte schneller zu reagieren sein als PWM/PDM und ähnliches.
Chris D. schrieb: > Allerdings nimmt der Wandler doch ordentlich Platz weg und meist Du kannst in dem Hutschienengehäuse bestimmt zweistöckig bauen, das sollte machbar sein! Ich würde einen DC/DC Wandler mit 9V Ausgangspannung verwenden. Dahinter ein L/C Filter und Linearregler. Das sollte für einen kleinen Controller mit 10 Bit ADC ausreichen. Selbst wenn das LSB zappelt, kommst du immer noch auf ca. 1V nutzbare Auflösung. Das Relais Steuersignal überträgst du dann z.B. mit einem 6N137 zur 24V Seite. Da könnte man sich noch überlegen, ob der Controller als "Lebenszeichen" sein okay-Signal irgendwie moduliert ausgeben muss.
Gerd E. schrieb: > Chris D. schrieb: >>> Wie wäre es mit einem isolierten DC/DC-Wandler von den 24V auf die Seite >>> des ZK? >> >> Das hatte ich auch schon überlegt. >> Allerdings nimmt der Wandler doch ordentlich Platz weg > > Ist denn der Platz auf Deiner Hutschiene so ein kritisches Thema? Ja, da ist es extrem eng. Ich bekomme gerade noch so dieses Gehäuse auf einer Schiene untergebracht :-/ > Eine andere Alternative wäre ein weiteres Netzteil. Wenn Du keine große > Leistung brauchst, gibt es z.B. welche in 1 TE für ca. 10 EUR von > Meanwell in verschiedenen gängigen Spannungen. Ja, das geht natürlich immer (hätte ich auch hier), aber platzmäßig ist das leider nicht möglich. Außerdem wollte ich die Überwachung so kompakt wie möglich halten, um sie auch leicht in anderen Maschinchen einsetzen zu können :-) >> und meist >> benötigt man bei den Dingern noch eine nachgeschaltete >> Spannungsregelung, weil der Ripple doch ziemlich groß ist. > > Naja, Du musst doch deine ZK-Spannung nicht auf 3 Stellen hinterm Komma > genau messen. Und wenn Du nicht grade den allerbilligsten Wandler > nimmst, sollten Ripple&Noise unter 150mV bleiben. Ja, aber das wäre bei 5V als Maximalwert schon einiges.. >> Am schönsten wäre ein sparsamer 8-Pinner als VCO mit einstellbarem >> Puls-Pausen-Verhältnis :-) > > Wie wäre es mit einem sparsamen 8-Bit µC mit ADC? Als Ausgang kannst Du > dann z.B. auch UART nehmen, darauf dürfte schneller zu reagieren sein > als PWM/PDM und ähnliches. Das hatte ich auch schon überlegt. Laut Datenblatt würde der Attiny85 0,5mA bei 500kHz und 5V ziehen. Das wäre zusammen mit 200µA für den 6N139 voll im Soll. Ich müsste dann nur dafür sorgen, dass das Relais auf der 24V-Seite Selbsthaltefunktion hat, aber das ist ja nicht schwer.
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Beitrag "Lineare High-Side-Strommessung mit Optokopplern" ist mein Favorit für billige galvanisch getrennte Strom/Spannungsmessung die keine extra Stromversorgung auf der Primärseite braucht.
wellmean schrieb: > Beitrag "Lineare High-Side-Strommessung mit Optokopplern" ist mein Favorit für > billige galvanisch getrennte Strom/Spannungsmessung die keine extra > Stromversorgung auf der Primärseite braucht. Danke, aber das hatte Arno schon weiter oben ins Spiel gebracht ;-) --- So viele Vorschläge... :-) Im Moment tendiere ich zu Gerds Lösung mit dem ATtiny85 auf der Primärseite. Damit ist eine genaue Messung möglich und den Koppler könnte man mit 1mA aus einem LP2950 versorgen, so dass keine weitere Stromversorgung nötig wäre. Über das angesprochene Monoflop kann man eine Überwachungsfunktion einrichten und die Haltefunktion des Relais' nach dem Auslösen kann man direkt mit den 24V der Sekundärseite realisieren, so dass man dort auch keine weitere Spannungsregelung benötigt.
Chris D. schrieb: > Damit ist eine genaue Messung möglich und den Koppler > könnte man mit 1mA aus einem LP2950 versorgen Und wo ist da jetzt der Vorteil gegenüber der TL431 Lösung? Brauchst Du nicht eigentlich einen Shuntregler? LG old.
Aus der W. schrieb: > Chris D. schrieb: >> Damit ist eine genaue Messung möglich und den Koppler >> könnte man mit 1mA aus einem LP2950 versorgen > > Und wo ist da jetzt der Vorteil gegenüber der TL431 Lösung? Ich kann die Spannung permanent überwachen und bspw. bei falscher Normalspannung (Spannung, die deutlich von den 250V abweicht) abschalten. Und ich kann auf der Sekundärseite eine Überwachung der Spannungsmessung selbst installieren (bspw. durch ein retriggerbares Monoflop). Fallen die Pulse aus, gibt es da einen Defekt. > Brauchst Du nicht eigentlich einen Shuntregler? Warum? Der µC zieht immer unterschiedliche Ströme. Davon abgesehen habe ich noch 20 Stück LP2950 rumliegen :-)
Aus der W. schrieb: > Chris D. schrieb: >> Warum? > > Du willst doch über einen Vorwiderstand versorgen, oder? Über einen Spannungsteiler. Klar, der wird dann belastet. Aber man kann ihn passend auslegen, so dass der LP2950 auch bei maximalem Strom durch µC und OK immer genug "Luft" zum Atmen hat. Mit einem Kondensator puffern wird man natürlich auch noch, so wie Andrew vorschlug. Ich habe gerade nochmal beim Tiny85 geschaut. Im "ADC noise reduction mode" kann man wohl noch unter die 140µA des Idle mode kommen, insgesamt mit ADC also deutlich unter 300µA (bei 500kHz). Wenn man dann noch den OK nur "blitzen lässt" um das Monoflop zu triggern, so fällt dieser bei der Stromentnahme fast weg. Man muss den Spannungsteiler also so auslegen, dass er von 0 bis 300µA Stromentnahme und 250V bis 500V Spannung dem LP2950 minimal vielleicht 10V und maximal 25V zur Verfügung stellt. Das sollte machbar sein.
Chris D. schrieb: > Über Ich meine, dass Du mit einem Shuntregler besser bedient bist. genau kann ich das aber erst mit Schaltung sagen. LG old.
ArnoR schrieb: > Ich hatte hier: > > Beitrag "Lineare High-Side-Strommessung mit Optokopplern" > > mal ein paar Schaltungen gezeigt, mit denen man kleine Ströme auf hohem > Potential optisch getrennt linear messen kann. Die Schaltungen > funktionieren auch mit Strömen << 1mA highseitig. Du könnest einfach > einen hochohmigen Widerstand in den High-Kreis legen und so die Spannung > dort in eine lowseitige Spannung wandeln. Nach einigem Hin und Her werde ich wohl Arnos Schaltungsvariante testen. Besonders elegant ist, dass auf der ZK-Seite nur noch der zusätzliche Widerstand zur Strombegrenzung vorhanden ist. Prinzipiell könnte man natürlich die Übertragungskurve eines OK ausmessen und im Tiny speichern, aber OK altern ja durchaus. Außerdem gefällt mir der Schaltungsansatz und die sehr lineare Übertragungsfunktion (ist ja geradezu erschreckend perfekt :-) Was ich noch nicht entschieden habe, ist, ob ich Arnos rein analogen Ansatz verwende und dann per ADC abgreife oder aber den Controller zusätzlich auch mit der Regelung des Stroms selbst beauftrage. Ich muss mal schauen, welche 4-fach-Koppler für die geringen Ströme geeignet sind. Die Idee mit dem Abknipsen der Beinchen der beiden mittleren OKs gefällt mir. Das sollte für ausreichende Spannungsfestigkeit sorgen. Getrennte Koppler sind vermutlich keine so gute Idee, weil der Vorwiderstand im ZK doch warm wird. Es soll ja auch halbwegs genau sein :-) Edit: Der PC845 (LTV845) von LiteOn sieht vielversprechend aus. Schon ab 0,1mA hat er ein vernünftiges CTR und im für mich interessanten Bereich (1-2mA) laut CTR/If-Diagramm sein Peak.
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Chris D. schrieb: > Nach einigem Hin und Her werde ich wohl Arnos Schaltungsvariante testen. Ich war auch ganz hin und her gerissen, weil ich ja jetzt Platz auf der Leiterplatte gewonnen habe. Aber die Argumente von falk und Messungen an Optokopplern haben mich jetzt davon abgebracht. Ich möchte noch messen, ob die Zwischenkreisspannung einen Mindestwert erreicht hat und werde das so wie im Anhang gezeigt, aufbauen. LG old.
... Das Modell hat einen Fehler, deshalb D2. Beitrag "Re: Selbstbau von Überspannungsrelais" LG old.
Und mit dem gleichen Schaltungsaufwand kontrolliere ich so bis zu 4 Spannungswerte genau und reproduzierbar mit Bandgap-Referenz. LG old.
Schöne Schaltung, allerdings ist ein einzelner Widerstand auf der ZK-Seite preislich und von der Zuverlässigkeit her kaum zu schlagen ;-) Und: mir ist eine kontinuierliche Messung über den gesamten Bereich lieber, weil ich so einfach kontrollieren kann, ob auf der Seite noch alles ok ist. Ich kann so bspw. beim ersten Einschalten den 250V-Wert ermitteln und Abweichungen davon später auswerten. Sollte aus irgendeinem Grund (Vorwiderstände, OK, Gleichrichter, Trafo, Endstufen-/Netzteilkurzschluss) dieser Wert abweichen, kann ich das erkennen. Theoretisch könnte ich so sogar die Servos überwachen (Anlaufströme etc.)
Chris D. schrieb: > ein einzelner Widerstand auf der > ZK-Seite preislich und von der Zuverlässigkeit her kaum zu schlagen Die Reihenschaltung mehrerer Widerstände ist wegen der Spannungsfestigkeit der Einzelwiderstände. Jedenfalls warte ich Deine Resultate ab, bevor ich meine Schaltung auf die Unterspannungserkennung erweitere. Die Überspannungsabschaltung ist ja vorhanden und die ist lebenswichtig für die Halbbrücken. Ich würde dann die Mittlere Schaltung von Arno nehmen (mit nur 5V Versorgung) und den Collectorwiderstand individuell ausprüfen. (Dass sich die Spannung von 0...3V im MB bewegen kann.) LG old.
Nicht ohne uns O. schrieb: > Jedenfalls warte ich Deine Resultate ab Wie hast Du es denn nun gelöst? Ich frage deshalb, weil ich dabei bin einen zweiten FU mit Netzrückspeisung zu bauen. Dafür wäre es gut, die ZWK-Spannung über einen Opto auf einen Analog Pin des Arduino zu geben. LG old.
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