Hallo Gemeinde.
Wie würdet ihr die Freilaufdiode(n) richtig anbringen bei der angehängten Schaltung?
Ich dachte da an 2 Zener-Dioden (D1 und D2) die in Serie gegeneinander aber parallel zum Motor geschaltet sind.
Meine Idee ist, den kurzen Moment, in dem ein Relais Kontakt "in der Luft" hängt abzufangen.
Der (DC) Motor ist von einem Zylinder, welcher max 1.5A saugt.
Wie seht ihr das?
Nur den 2ten Anhang betrachten. Schaffe es iwie nicht, den Ersten zu löschen ;)
Bitte an den Moderator: Auswahl_001 löschen.
In diesem Fall mit Relais sind Freilaufdioden sinnlos, weil die nämlich nur für den Fall "Schalter ist hochohmig" nötig sind. Diesen Fall gibt es aber mit Relais im Grunde gar nicht, weil immer einer der Wechslerkontakte geschlossen ist.
Diese Freilaufdioden sind eigentlich nur dann nötig, wenn mit Transistoren/Mosfets PWM gemacht wird.
In diesem Fall mit Relais sind Freilaufdioden sinnlos, weil die nämlich
nur für den Fall "Schalter ist hochohmig" nötig sind. Diesen Fall gibt
es aber mit Relais im Grunde gar nicht, weil immer einer der
Wechslerkontakte geschlossen ist.
Diese Freilaufdioden sind eigentlich nur dann nötig, wenn mit
Transistoren/Mosfets PWM gemacht wird.
Kann doch rein vom Mechanischen her nicht sein.
Beim Umschalten ergeben sich immer ein paar µS, wo beide Kontakte offen sind (wenn beide Relais gleichzeitig angesteuert werden)....
Sehe ich das falsch?
Beim Umschalten ergeben sich immer ein paar µS, wo beide Kontakte offen
sind (wenn beide Relais gleichzeitig angesteuert werden)....
Sehe ich das falsch?
Das siehst du nicht falsch, nur passiert das auch wenn nur ein Relais schaltet. Dann ist für kurze Zeit ein Motorpin offen.
Beim Vorschlag von Spicer L. muss aber die Stromversorgung die Spannung aufnehmen können, bei deinem ursprünglichen wird das an den Z-Dioden verarbeitet.
Beim Umschalten ergeben sich immer ein paar µS, wo beide Kontakte offen
sind (wenn beide Relais gleichzeitig angesteuert werden)....
Sehe ich das falsch?
Das siehst du nicht falsch, nur passiert das auch wenn nur ein Relais
schaltet. Dann ist für kurze Zeit ein Motorpin offen.
Beim Vorschlag von Spicer L. muss aber die Stromversorgung die Spannung
aufnehmen können, bei deinem ursprünglichen wird das an den Z-Dioden
verarbeitet.
Dann wäre meine erste Lösung doch nicht so falsch?
In diesem Fall mit Relais sind Freilaufdioden sinnlos, weil die nämlich
nur für den Fall "Schalter ist hochohmig" nötig sind. Diesen Fall gibt
es aber mit Relais im Grunde gar nicht, weil immer einer der
Wechslerkontakte geschlossen ist.
Hast du schon einmal ein Relais in der Hand gehabt?
Ein Relais ist ein mechanisches Bauteil, bei dem ein Elektromagnet den Schalter bedient. Bei den wenigsten (ich kennen keine) ist für die Kontaktfolge ein "make-before-break" umgesetzt. Das würde zu bösen Überraschungen führen.
Normalerweise wird beim Umschalten erst der eine Kontakt geöffnet und erst nach einer deutlichen Verzögerung (hunderte Mikro- bis wenige Millisekunden) der andere Kontakt geschlossen. Wenn du Pech hast, kommt es dabei auch noch zu Kontaktprellen, so dass der neue Kontakt innerhalb von einigen Millisekunden mehrfach auf und zu geht.
Ein Halbleiter stirbt schneller an Überspannung, als du denkst.
Das Induktionsgesetz wirkt sofort.
Ob Zener- oder einfach Dioden, hängt davon ab, was du damit genau erreichen möchtest. Die Verschaltung hängt davon ab, wo die Energie aus dem Magnetfeld beim Öffnen des Kontaktes hinfließen soll. Falls du in die Versorgung rückspeist, musst du dir überlegen, wie du dort die Energie aufnimmst, ohne dass die Spannung zu sehr schwankt.
Beim Vorschlag von Spicer L. muss aber die Stromversorgung die Spannung
aufnehmen können, bei deinem ursprünglichen wird das an den Z-Dioden
verarbeitet.
Dann wäre meine erste Lösung doch nicht so falsch?
Deine 1 Lösung ist auch richtig. Man kann
a) Bipolare Suppressordiode parallel zum Motor oder
b) 2 Antiserielle Z-Dioden parallel zum Motor oder
c) Vier Klemmdioden von den Motoranschlüssen nach VCC/GND
benutzen.
Auch Relaiskontakte unterbrechen den Stromfluß im Motor und es entsteht eine Induktionsspannung. Relaiskontakte vertragen das "Brutzen" bei kleinen Motoren. Bei größeren sollte man es vermeiden. Halbleiterschalter (Transistoren) vertragen das nur wenige Male, dann sind sie kaputt. Es gibt zwar auch hier Ausnahmen (Avalanchebetrieb von MOSFETs), aber das sollte nicht der Ansatz für die meisten Schaltungen sein.
Also könnte ich mit meiner ersten Idee was wagen?
Habe noch ein grosses Lager an TVS505 Schutzdioden (Vf = 7.5V).
Für nen Prototypen (4 davon in Serie) also ok?
Wenn das gut ist, kann ich später dann die genannten 27V Zener verwenden.
PS:
Antiseriell war das gesuchte Wort im Eingangspost (Thx an Falk B.) ^^
Kann das nur schätzen. Hab ja geschrieben, dass es ein Zylinder ist und der Motor 24V max 1.5A saugt.
Iwann muss man einfach auf die Erfahrung zählen und mal probieren ^^
Wobei eine Ableitung der Selbstinduktion ziemlich schnell wirkt. So grosse Ströme treten da dann nicht mehr auf. Hauptsache, die Spannungsspitzen sind weg.
Hab ja geschrieben, dass es ein Zylinder ist und der Motor 24V max 1.5A saugt
Ist das der Blockierstrom (Betriebsspannung / Wicklungswiderstand)?
Dann sollte die TVS505 das locker packen. Du musst nur genug in Serie schalten, damit die nicht schon bei den 24V leitend werden.
LOL. 8 Stück
Dann mach ich doch besser die Klemm-Variante. Nur 4 Stück.
Denke, das Netzteil ist stabil genug.
Zudem wird nach dem Prototyp ein separates 5V Netzteil verbaut (für Arduino usw).
hm, es gibt auch varistoren, aber da ich nicht wirklich ahnung habe, mache ich hier nur einen vorschlag. da würde dann einer paralell zum motor reichen, silizium-typ, die indunktionsspannung würde damit kurzzeitig kurzgeschlossen.
es gibt auch funkenstrecken, mit wenig auswahl, und auch viel zu langsam.
Die Selbstaufopferungszeit. Der VDR ist schneller kaputt als man meint.
Für den Anwendungszweck, wo regelmäßig in rascher Folge mit energiereichen Spikes gerechnet werden kann, sollte man ein geeigneteres Bauteil nehmen.
Oder die Varistorsorte, die das abkann. Ich kenn im Moment keine.
Die Selbstaufopferungszeit. Der VDR ist schneller kaputt als man meint.
Nicht wirklich. Ein Varistor kann DEUTLICH mehr Pulseinergie schlucken als eine vergleichbare TVS-Diode. Nur wenn man an dessen Obergrenze rengeht, altert er und sein Durchbruchsspannung sinkt.
Für den Anwendungszweck, wo regelmäßig in rascher Folge mit
energiereichen Spikes gerechnet werden kann, sollte man ein geeigneteres
Bauteil nehmen.
Klar, weil das Relais ja auch bestimmt mit Dutzenden Hz schalten wird und bei jedem Schaltvorgang Dutzende Joule freisetzt . . .
Oder die Varistorsorte, die das abkann. Ich kenn im Moment keine.
OT: Weiss jemand, was das "flattr this!" bedeutet bei meinem Username?
Das kommt bestimmt von einem deiner Plugins im Browser...
Nee doch nicht. Der Button ist im Quelltext der Seite, ich habe ihn (warum auch immer) nur noch nie gesehen. Infos dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Flattr
Soll das Bürstenfeuer hier "abgefangen" werden oder nur die Impulsspitze beim Richtungswechsel?
Für letzeres reicht weniger.
Aber der VDR im Link oben kommt bei mir nicht in die Tüte.
Mindestens 14 er oder besser 20 er.
Und die Thermosicherung nicht vergessen. Zeigt doch, dass das Ding
irgendwann auch so heiß werden kann, dass damit Brandgefahr besteht.
Und meistens dann, wenn man damit nicht rechnet, weil jahrelang klaglos in Betrieb. Aber das weißt Du ja, der TO vielleicht (noch) nicht.
da würde dann einer paralell zum motor reichen, silizium-typ,
die indunktionsspannung würde damit kurzzeitig kurzgeschlossen.
Es geht nicht darum, irgendeine Induktionsspannung kurz zu schließen, sondern die plötzliche Unterbrechung des Stromflusses durch den Motor soll beim Schalten unterbunden werden.
da würde dann einer paralell zum motor reichen, silizium-typ,
die indunktionsspannung würde damit kurzzeitig kurzgeschlossen.
Es geht nicht darum, irgendeine Induktionsspannung kurz zu schließen,
sondern die plötzliche Unterbrechung des Stromflusses durch den Motor
soll beim Schalten unterbunden werden.
Das ist meistens das Gleiche. Darum ja auch der Name Freilaufdiode. Die läßt dem Stromfluß, der durch die Spule nicht schlagartig stoppen kann, freien Lauf. Auch Kommutierung (Stromumschaltung) genannt.
Wäre alleine nie darauf gekommen, dass das 4 Dioden braucht ^^
Statt vier einzelnen Dioden kannst du auch einen Brückengleichrichter (der vier Dioden enthält) verwenden. Ein B700C1000 oder DB107 entspricht etwa vier einzelnen 1N4007. Lohnt sich manchmal wenn man sowieso einen Brückengleichrichter in der BOM hat oder mit dem Platz auf der Platine etwas tricksen möchte.
da würde ich (unbedarfter) einen nehmen, der bis 30-40 V dichthält, und nicht überlasten.
mit den 4 dioden am motor, wie bereits gesagt, tun bei schaltertrennung die indunktionsspannung des motor an die spannungsversorgung weiterreichen, anstatt sie über dem motor kurzzuschließen. das wird die schalter schützen nicht aber die versorgung. es wurde aber schon 2x erwähnt
sondern die plötzliche Unterbrechung des Stromflusses durch den Motor
soll beim Schalten unterbunden werden.
Achtung Glatteis: wenn der Stromfluss durch den Motor nicht unterbunden wird, läuft der Motor weiter... ;-)
Beim Drübernachdenken aber darauf achten, dass so ein Motor Energie sowohl
in der Spule wie auch
in der Bewegung speichern kann.
Und genau das übrigens ist die Krux an dieser Wechselkontakt-Schaltung: es gibt keinen mechanischen Freilauf. Der Motor wird schlagartig abgebremst, die Bewegungsenergie wird per Kurzschluss im Anker vernichtet. Und zudem wird der vorher offene Relaiskontakt "unter Last" geschlossen: es fließt bereits beim Einschaltprellen ein nenneswerter Strom. Für das Einschalten unter Last ist er aber nicht spezifiziert.
Hast du schon einmal ein Relais in der Hand gehabt?
Ja, dort habe ich mal wieder zigtausend Einschaltvorgänge und das Einschaltprellen analysiert, weil mir eine klitzekleine negative Spannung (durch EMV-Drosseln) die 7815-Spanungsregler kaputt gemacht hat:
Beitrag "Re: LM8705 gegen Rückspannung absichern"
Bei den wenigsten (ich kennen keine) ist für die
Kontaktfolge ein "make-before-break" umgesetzt.
Wäre hier ja auch ziemlich ungeschickt, weil "make-before-break"-Kontakt beim Umschalten automatisch einen Kurzschluss der Versorgung bewirken würde.
Beim Umschalten ergeben sich immer ein paar µS, wo beide Kontakte offen
sind (wenn beide Relais gleichzeitig angesteuert werden)....
Sehe ich das falsch?
Das siehst du nicht falsch, nur passiert das auch wenn nur ein Relais
schaltet.
Wenn ich also so einen Relaiskontakt entstören müsste, dann würde ich einfach einen Snubber passend zur in der Motorinduktivität gespeicherten Energie über den Motor schalten. Dann geht der "Abschaltfunke" in den Kondensator und der Motor kann im abgeschalteten Zustand nötigenfalls ohne Energieentzug mechanisch leer laufen.
ein paar µS
Es sind keine "µS", also "Mikro-Siemens", sondern "Mikrosekunden" aka "µs". So viel Akribie muss sein.
EDIT:
Ein Beispiel aus der Praxis ist dort im Beitrag "Re: Steuerung für Linearmotor". Da funktioniert genau diese Umschaltung ohne jegliche "Freilaufbeschaltung" über den Motoranschlüssen...
Auswahl_002.png
(15 KB)
