Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem beim Schalten von Drehstrom Motor


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von Elwood G. (elwood_g)


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Hallo, ich sitze seit längerem an einem Projekt und komme einfach nicht 
weiter. Die Schaltung soll einen Drehstrom Motor (Stern) mit einem 
Fußpedal einschalten. Mit einem Induktiven Näherungsschalter wird 
erkannt wenn der Motor eine Drehung am Stanzkopf gemacht hat und somit 
ausgeschaltet.Ich habe die Schaltung erst ohne Motor ausprobiert, da 
lief sie wie vermutet und es hat alles funktioniert.
Jedoch sobald ich den Motor anschließe zeigt der uc ein komisches 
verhalten.
Er schaltet nicht zur richtigen zeit aus oder er schaltet das Relais aus 
und gleich wieder ein.

Ich habe zuerst auf EMV getippt,jedoch ist die Schaltung in einem 
Gehäuse aus Metall verbaut, zusätzlich habe ich noch einen "LÜTZE 
Motorentstörung LRC-M1-0480 3x380VAC 0,5-4 kVA/700480 
Überspannungsschutz" eingebaut.

Motordaten:
Ub 3x400V
I 1.5A

Nun hatte ich überlegt ob ich denn Motor zur falschen Zeit 
schalte?(SSR?)
Oder ob es doch ein EMV problem ist?

von Ingo L. (corrtexx)


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Wie wäre es denn mal, Schaltung als PNG und Code als C an zu hängen? 
Junge junge junge...

von Bernd S. (soundgott)


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Nützt ohnehin nix, weil mit dem MS Solutionfile wird man eh nix anfangen 
können

von ??? ?. (wookiee)


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R2 ist zu hochohmig; auf bspw. 1k verkleinern oder statt NPN einen NMOS 
benutzen. Zusätzlich 100nF MLCC direkt an den VCC Pin des µC.

von Elwood G. (elwood_g)


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Tut mir sehr leid, dass wusste ich nicht.

von Elwood G. (elwood_g)


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Danke für den Hinweis das werde ich ändern.

von Falk B. (falk)


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Sie einen Schalter, egal woher der kommt, schließt man NIEMALS direkt an 
einen Mikrocontroller an! Da gehört mindestens ein Tiefpaß dahinter. 
Eher so!

https://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung#Einfacher_Taster

Erstens um HF-Störungen fernzuhalten, die es gerade beim Schalten von 
Netzspannung ausreichend gibt und 2. um einen Minimalschutz gegen 
zerstörerische Pulse zu haben. Wenn man es besser machen will, packt man 
noch eine 10V Suppressordiode direkt an den Eingang.

Der AVR braucht auf JEDEN Fall einen 100nF Entkoppelkondensator NAH an 
seinen Pins! (<20mm).

https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator

C2 ist überflüssig
C1 ist überflüssig, denn der Eingang wird ja mit 24V DC gespeist
C3 sollte man auf 330nF erhöhen, das ist die offizielle Kapazität für 
den Regler

D6 ist überflüssig, die braucht man nur, wenn der 24V Spannungseingang 
schlagartig kurzgeschlossen werden kann. Das ist im Allgemeinen nicht 
der Fall.

Deine Software ist maximal NAIV! So einen Fußtaster wertet man NICHT mit 
einem externen Interrupt aus! Denn der ist viel zu giftig, sprich, der 
reagiert auf JEDE schnelle Flanke. Sowas macht man ggf. mit einer 
zusätzliche Entprellung in Software, wenn die Hardwareentprellung nicht 
reicht.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung#Komfortroutine_(C_f%C3%BCr_AVR)

von Elwood G. (elwood_g)


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Hallo danke für die Antwort.

Ich möchte nur drauf hinweisen das der Fußschalter durch die if abfrage 
ausgewertet wird. Der Interrupt wertet den Induktiven Näherungsschalter 
aus.

Ist die angepasste Schaltung so i.o

von H. H. (hhinz)


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Elwood G. schrieb:
> Ist die angepasste Schaltung so i.o

Einen 8A Transistor um die 30mA für das Relais zu schalten?

von Falk B. (falk)


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H. H. schrieb:
> Einen 8A Transistor um die 30mA für das Relais zu schalten?

SICHER ist SICHER! Und dann schön mit 0,4mA Basisstrom verhungern lassen 
. . . ;-)

von Teo D. (teoderix)


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Die 10k an 5V für den Fußschalter sind zu viel. So ein Schalter braucht 
ein min. Strom, um die Oxidschicht "wegzubrennen" und zuverlässig zu 
funktionieren.  Da nicht immer angegeben, hat sich ein min. Wert für 
kleine Schalter, von 2mA als recht zuverlässig erwiesen. Aber je größer 
der Schalter (Kontakte), je größer sollte auch der Strom sein.
Des weiteren empfiehlt es sich noch zwei Schutzdioden (Klemmdioden) 
hinter R5, an GND und VCC zu klemmen, dann klemmt das die Spannung bei 
VCC+0,7V und GND-0,7V.  So nu aber genug ge klemmt, ich klemme 
gleich.....

von Falk B. (falk)


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Elwood G. schrieb:
> Hallo danke für die Antwort.
>
> Ich möchte nur drauf hinweisen das der Fußschalter durch die if abfrage
> ausgewertet wird. Der Interrupt wertet den Induktiven Näherungsschalter
> aus.

Das ist das gleiche Problem. Außerdem ist dein Programm einfach nur 
Murks und Chaos. Auch wenn die Anwendung trivial ist, sollte ein klarer 
Programmfluß erkennbar sein. Dazu nutzt man eine Statemachine.

> Ist die angepasste Schaltung so i.o

Warum ein Pull-Down für den Fußschalter? Kann man machen, ist aber 
unüblich. Besser ein Pull-Up. Dann dann kann auch kein Kurzschlus am 
Kabel die Stromversorgung kurzschließen. Außerdem liegt der Schalter 
dann mit einem Kontakt immer an GND, was bezüglich EMV besser ist. 100k 
Längswiderstand (R5) kann man nehmen, ist aber tendentiell etwas viel. 
Ich würde eher 10-22k nehmen und C1 erhöhen.

Und wozu braucht man für so eine einfache Steuerung einen 
Mikrocontroller? Ein einfaches RS-FlipFlop tut es auch, ggf. sogar als 
extrem robuste Relaisschaltung. Die ist auch DEUTLICH unempfindlicher 
gegen Störungen.

von Jörg K. (joergk)


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Falk B. schrieb:
> Und wozu braucht man für so eine einfache Steuerung einen
> Mikrocontroller? Ein einfaches RS-FlipFlop tut es auch, ggf. sogar als
> extrem robuste Relaisschaltung. Die ist auch DEUTLICH unempfindlicher
> gegen Störungen.

Ich behaupte sogar, saß die Grundfunktionalität mit dem Motorschütz und 
einem Hilfsschließer hinzubekommen ist (wenn man den Ini als Öffner 
schalten kann, ansonsten ein zusätzliches Relais)

Und das funktioniert - immer 😊

Was mur mehr Sorgen macht: Es scheint sich um eine kraftbetätigte Presse 
zu handeln. Nach dem Studium der einschlägigen Produktnormen und 
BG-Vorschriften wird es dann doch "etwas" aufwändiger.

Jörg

von Clemens S. (zoggl)


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Jörg K. schrieb:
> Ich behaupte sogar, saß die Grundfunktionalität mit dem Motorschütz und
> einem Hilfsschließer hinzubekommen ist (wenn man den Ini als Öffner
> schalten kann, ansonsten ein zusätzliches Relais)

oder um schlanke 150€ bis SIL 3 - und auch mit zusätzlichen Eingängen 
für Not Aus uvm:
https://www.automation24.at/siemens-sirius-advanced-3sk1121-1ab40

sg

von Rainer W. (rawi)


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Elwood G. schrieb:
> Ich habe zuerst auf EMV getippt,j

Elektromagnetisch Verträglichkeit ist gewöhnlich Voraussetzung für 
friedliches Nebeneinander. Warum sollte EMV zu Problemen führen?

von Elwood G. (elwood_g)


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Ich bedanke mich für die Anregungen ich probiere es mit folgender 
Schaltung.

von H. H. (hhinz)


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Elwood G. schrieb:
> Ich bedanke mich für die Anregungen ich probiere es mit folgender
> Schaltung.

Mit dem sinnlosen Angstoptokoppler...

von Björn S. (bjrn_s869)


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H. H. schrieb:
> Mit dem sinnlosen Angstoptokoppler...

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