Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Motorventil mit Relais schalten, Snubber?


von R. H. (breezer)


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Hallo,

ich habe mir dieses Motorventil gekauft:

https://de.aliexpress.com/item/4000791382196.html?spm=a2g0o.order_list.0.0.21ef5c5fXjG2Bk&gatewayAdapt=glo2deu

Das Ventil hat drei Adern, N und zweimal L für Links- oder Rechtslauf.

Zur Ansteuerung kommt ein CC2530 Zigbee uC und ein einfaches Ebay 
Relaisboard zum Einsatz. Leider kommt es mit angeschlossener Last 
gelegentlich zu Abstürzen des Mikrocontrollers. Ich denke das liegt am 
Funkenfeuer im Relais, weshalb ich gerne ein Snubber einbauen würde.

Ich verwende zwei Relais in Serie, eines schaltet die Phase, das andere 
bestimmt an welches Kabel des Ventils die Phase kommt.

Müsste ich bei dieser Konstellation zwei Snubber verbauen?

von H. H. (Gast)


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R. H. schrieb:
> einfaches Ebay Relaisboard

Diese Relais haben nur Basisisolierung!


> Ich denke das liegt am
> Funkenfeuer im Relais, weshalb ich gerne ein Snubber einbauen würde.

Mit vernünftigem Aufbau ist kein Snubber nötig.

von R. H. (breezer)


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Ich konnte mich jetzt nochmal mit meiner Schaltung beschäftigen. Die 
Abstürze des uC liegen definitiv an einer EMV Problematik. Ich habe die 
Schaltung testweise mittels Labornetzteil extern versorgt, trotzdem sind 
mit angeschlossener Last kurze Spannungspeaks mit bis zu 20v in 
positiver sowie negativer Richtung auf der 5v Versorgungsspannung zu 
beobachten und Abstürze des uC erfolgen.

Als weiteren Test habe ich das Relaisboard ca. 30cm vom Rest der 
Schaltung entfernt, in dieser Konstellation sind zwar noch 
Spannungspeaks in der 5v Versorgung zu sehen, diese führen aber nicht 
mehr zu Abstürzen des uC.

Das Problem ist, dass ich den Aufbau kompakt halten muss und die 
Bauteile dicht zusammen liegen.

Ich habe nun mittels Snubber versucht das Problem in den Griff zu 
bekommen. Testweise habe ich Mal 47uF und 100 Ohm versucht, das bringt 
definitiv schon eine Verbesserung, jedoch gibt es sporadisch immer noch 
Resets des uC.

Ich habe hier ein Diagramm zur Auslegung eines Snubbers gefunden:

 https://www.mikrocontroller.net/attachment/517232/Relais_snubber.pdf

Nach diesem Diagramm müsste ich für mein Motorventil mit 6W Leistung 
einen ganz kleinen Kondensator von 1nF und ca. 2k Ohm wählen...

Es gibt gängige Snubber mit 100nF und 100 Ohm zu kaufen, wie passt das 
mit diesem Diagramm zusammen? Diese Konfiguration kommt mit diesem 
Diagramm nicht zustande...

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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R. H. schrieb:
> Es gibt gängige Snubber mit 100nF und 100 Ohm zu kaufen, wie passt das
> mit diesem Diagramm zusammen?

In der Regel eignen sich größere Snubber ebenso. Was du da als 
Fertigbauteil kaufen kannst deckt die allermeisten Fälle ab.

> einfaches Ebay Relaisboard

Welches? Beachte die Warnung von Hinz, es geht immerhin um 
Menschenleben. Der TÜV fordert nicht einfach nur aus Spaß eine Isolation 
auf 4000V (bzw. 2500V bei mobilen Geräten). Die kleinen Würfel-Relais 
isolieren nur auf 1000V, sie sind daher zur Trennung von Netzspannung 
und Kleinspannung ungeeignet.

Das kann durchaus auch Ursache für dein Problem sein. Wie viel Volt 
haben wohl deine Funken?

von R. H. (breezer)


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Ich habe mich nochmals mit meiner Schaltung beschäftigt und zig 
verschiedene Snubberwerte ausgetestet ohne Erfolg, der uC stürzt immer 
wieder sporadisch ab. Bei Recherchen bin ich jetzt auf einen 
interessanten älteren Forumsbeitrag im Arduinoforum gestoßen wo genau 
mein Problem geschildert wird:

https://forum.arduino.cc/t/solved-relais-problem-saintsmart-mit-3-wege-ventil/175227

Dort konnte der Ersteller das Problem letztlich nur durch den Einsatz 
von SSR lösen.

Auf Sprut.de wird mein Problem auch genau beschrieben:

https://www.sprut.de/electronic/ssr/ssr.htm#fehler

Ich werde jetzt auch SSR ausprobieren und berichten...

von oszi40 (Gast)


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R. H. schrieb:
> Ich werde jetzt auch SSR ausprobieren und berichten...

Bei Spruth schrieb einer, dass diese SSR auch wegen der 
Abschaltspannungen gekillt wurden. Wahrscheinlich hat die induktive 
Abschaltspannung eine schöne Spitze, die evtl. durch ungünstige 
RC-Kombination noch in Resonanz kommt? Deswegen der VDR-Widerstand (und 
Sicherung).

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Unterliegen Varistoren bei dieser Art der Nutzung nicht erheblichem 
Verschleiß? Für ein paar Cent mehr könnte man doch auch bidirektionale 
TVS Dioden zur Ableitung der unerwünschten Spannungsspitzen verwenden 
(ggf. auf beiden Seiten des Relais)...

von R. H. (breezer)


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Lutz V. schrieb:
> Unterliegen Varistoren bei dieser Art der Nutzung nicht erheblichem
> Verschleiß?

Verschleißen TVS nicht auch? Ich habe auch irgendwo gelesen das 
Varistoren deutlich mehr Energie abbauen können, bzw. durchleiten 
können.

Bezüglich einer Sicherung für den Varistor... wie und wo muss da eine 
Sicherung hin?

von Karl B. (gustav)


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H. H. schrieb:
> Mit vernünftigem Aufbau ist kein Snubber nötig.

Hi,
oft wirken die Leitungen wie Antennen für Störaussendungen.
Im Extremfalle helfen abgeschirmte Leitungen.
Zum Beispiel:
https://at.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=ideen-und-tipps/abgeschirmte-kabel-leitfaden

ciao
gustav

von Peter R. (pnu)


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Bei Relais braucht man keine Snubber sondern Freilaufdioden.

Snubber braucht man bei Schaltnetzteilen und vorhandener 
Streuinduktivität
oder bei PWM, also schnellperiodischem Schalten
Ob man zusätzlich irgendwo Snubber oder Stützkondensatoren braucht: dazu 
muss man die Schaltung und auch den Aufbau kennen.

Wahrscheinlich sind da Fehler in der Leitungsführung gemacht worden.

Man muss da in der Stromführung sorgfältig auf Trennung der Stromkreise 
von Steuerbereich und von Leitungsbereich achten.

Ohne Kenntnis der Leitungsführung und der Schaltung ist das nur sinnlose 
Raterei.

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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Peter R. schrieb:
> Bei Relais braucht man keine Snubber sondern Freilaufdioden.

Der TO hat aber 230V AC an seinem Verbraucher,das wird nix mit 
Freilaufdioden.
SSR ist normalerweise eine Lösung, allerdings braucht es auch hier ein 
RC Glied über dem Triac, um bei induktiven Lasten das "Überkopfzünden" 
zu vermeiden.

von Udo S. (urschmitt)


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R. H. schrieb:
> in dieser Konstellation sind zwar noch
> Spannungspeaks in der 5v Versorgung zu sehen

Das ist ziemlich sicher keine EMV, sondern schlechter Aufbau der 
Stromversorgung / Zuführung.

Wie genau hast du die Stromversorgung von Zigbee und Relaisplatine 
gemacht?
Bild(er)!

: Bearbeitet durch User
von temp (Gast)


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Leider sieht man bei deinem Ventil nicht wie es intern funktioniert. 
Früher waren da ein kleiner Synchronmotor, eine Feder und ein Getriebe 
verbaut.
Bei Typen die nach dem Wegnehmen der Spannung wieder selbst schließen 
drückt der Motor ständig gegen die Feder und braucht damit nicht 
unerheblich Energie.
Neuere Ventile wie das hier:

https://www.amazon.de/12v-24v-motorkugelhahn-geschlossen-motorventil/dp/B07V95WK1M/ref=sr_1_24?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=3P5K18JOBDP8Q&keywords=motorkugelhahn&qid=1653391167&sprefix=motorkugelhahn%2Caps%2C86&sr=8-24&th=1

haben eine Elektronik drin die einen kleinen dc-Motor in die Endlage 
fahren lässt und gleichzetig einen Supercap lädt. Die Verbrauchen dann 
wirklich nur ein paar wenige mA zum offen halten. Nimmt man die 
Ansteuerspannung ganz weg, wird die Energie zum Schließen aus dem 
Supercap gezogen. Diese Ventile sind von der Energiebilanz wesentlich 
besser und haben auch nicht das Problem mit der AC Entstörerei.
Ob dein 230V AC Ventil auch ueber eine Elektronik verfügt kann ich 
natürlich nicht sagen aber ich tippe auf nein.

Ich würde dir dringend empfehlen das Ventil gegen so ein 
DC-Kleinspannungsventil zu tauschen. Damit bist du auch die Probleme mit 
der nicht vorhandenen richtigen Isolation der Relais los.

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