Relaisplatine mit Schaltverzögerung

Werner H. schrieb:

ich suche nach einer Möglichkeit, ein mit 5 V DC betriebenes Relais, das 230 V schaltet, um wenige Sekunden verzögert abfallen zu lassen, wenn an einem anderen Kontakt, an dem 24 V DC anliegen, die Spannung abgeschaltet wird.

Wann soll das Relais nun abfallen? Zeige einmal, wie die Signale aussehen (sollen): Wie werden die 5V zum Betrieb des Relais gesteuert, ab wo rechnet die Verzögerungszeit, was soll passiert wenn die 24V an dem anderen Kontakt anliegen und was soll passieren, wenn sie nicht anliegen?

Werner H. schrieb:

Und das Ganze soll so wenig wie möglich Platz in Anspruch nehmen.

Gegenfrage: Wie gut kannst Du löten und wieviel willst Du für die Platine bezahlen?

Mit so einer Anforderung wäre ich sehr vorsichtig, sonst kommt jemand mit einem Chip in WLCSP mit 0,3mm Pitch und dazugehörigen Anforderungen an die Platinenfertigung.

In realistisch würde ich einen 5V-fähigen Mikrocontroller in 3x3mm QFN vorschlagen, z.B. ATtiny406-MN. Spannungsteiler von den 24V auf einen Input, N-FET + Freilaufdiode zur Ansteuerung des Relais. Widerstände und FET so klein wie es für Dich realistisch zu bestücken ist, z.B. 0402.

Man kann das natürlich auch analog lösen, z.B. mit nem 74LVC1G123. Der ist zwar noch kleiner als der ATtiny406-MN verfügbar, aber braucht noch externe Beschaltung. Die Lösung mit dem Mikrocontroller ist da heutzutage meist die Einfachste.

Danke für Fragen, die zeigen mir, dass es doch etwas komplizierter ist. Hier die Situation: Ich habe eine Bandsäge umgebaut zu einer Metallbandsäge, angetrieben von eimem SEW Getriebemotor mit Movimot Drehzahlsteuerung, sowie mit einem automatischen Vorschub, angetrieben mit einem Schrittmotor. Movimot, eine Magnetkupplung und der Schrittmotor laufen auf 24 Volt. Die gesamte Schaltungsregelung einschließlich einiger Notabschaltungen laufen mit 5 Volt. Das Gesamtpaket funktioniert einwandfrei, nur ist es so, dass ich diese Notabschaltungen so geklemmt habe, dass durch sie das gesamte System stromlos wird. Was ja gewünscht war, nur zeigt sich jetzt, das die Movimot-Steuerung das nicht mag, sie will ja den Motor noch runterfahren können, stattdessen entladen sich die Kondensatoren mit wildem gequietsche. Ich bräuchte also noch etwa zwei Sekunden Abschaltverzögerung für die Stromversorgung. Konkret vollzieht sich die Abschaltung (zB bei der Vorschubbegrenzung)so: Ein 5 V Stromkreis hält die Relais für Antrieb(Movimot), Vorschub, und Kühlstoffpumpe am Laufen. Trennt einer der Abschalter den Stromkreis, fallen alles Relais ab und auch der Haubtschalter der Maschine(Haltekontakt).

Ich dachte mir nun es wäre eine Möglichkeit, wenn künftig bei Notabschaltung der 24 V Trafo stromlos wird und mit ein paar Sekunden Verzögerung dann auch der Haltekontakt des Geräteschalters getrennt wird.

Bei Inbetriebnahme würde das bedeuten, dass die gesamte Steuerung erst stabil ist, wenn die Trafos ihren Strom liefern...

Ich hoffe, man kann das verstehen!

Werner H. schrieb:

Und das Ganze soll so wenig wie möglich Platz in Anspruch nehmen. Habt Ihr eine Idee dazu?

Das wird wohl eine individuelle Spezialanfertigung. Ich nehme an, daß du keine Produkte in SMD mit der nötigen Sicherheit selbst herstellen kannst. Ist das richtig?

Karl B. schrieb:

Wie oft ich die zugehörigen Brückengleichrichter auswechseln musste, geht auf keine Kuhhaut.

Das hört sich nach einem kräftigen Designfehler in der Schaltung an.

Ich meine ich hab noch TS2 von SDS mit 10s Abfall Relais da, falls es hilft und du ein Einzelstück gebrauchen kannst, kann ich es gerne kostenlos abgeben. Ist aber glaube ich 12V.

Ich meine ich hab noch TS2 von SDS mit 10s Abfall Relais da, falls es hilft und du ein Einzelstück gebrauchen kannst, kann ich es gerne kostenlos abgeben. Ist aber glaube ich 12V. https://docs.rs-online.com/5545/0900766b8096da21.pdf

Ein 24V Relais könnte man relativ leicht mit einer Diode und einem Kondensator verzögert abfallen lassen.

Werner H. schrieb:

Movimot-Steuerung das nicht mag, sie will ja den Motor noch runterfahren können, stattdessen entladen sich die Kondensatoren mit wildem gequietsche. Ich bräuchte also noch etwa zwei Sekunden Abschaltverzögerung für die Stromversorgung.

Und das nennst Du dann noch Notabschaltung? Wenn das eine Notabschaltung sein soll, dann hat die Abschaltung sofort, und notfalls brutal zu erfolgen. Da ist das Gequitsche eher Kinderkram, und kann toleriert werden, da die Notabschaltung ja ehh eher nie benutzt wird. In den zwei Sekunden Nachlauf wäre der Arm stattdessen komplett abgesägt worden ...

Werner H. schrieb:

Danke für Fragen, die zeigen mir, dass es doch etwas komplizierter ist.

So kompliziert ist das gar nicht. Wenn die 24 Volt und die 5 Volt die gleiche Masse haben, dann kannst du es so machen, ansonsten muss noch ein Optokoppler dazwischen geschaltet werden.

Beachte beim "möglichst kleinen" Relais, dass es auf 4000V isolieren muss.

Enrico E. schrieb:

dann kannst du es so machen 20260101_174929.jpg

Da würde ich einen FET einsetzen und anstatt Elko einen Folienkondensator. Elko möchte ich nicht, weil dieser nach längerer Pause Leckstrom haben kann, der die Zeit verschiebt.

So ähnlich sieht das in meiner Netztrennung des Fernsehers aus, nach zweistelligen Jahren passt die Zeit noch immer. Die gegenüber NPN höhere Gatespannung des FETs kam mir entgegen, wichtiger ist aber der nicht vorhandene Gatestrom.

Nemopuk schrieb:

Beachte beim "möglichst kleinen" Relais, dass es auf 4000V isolieren muss.

Gähn, Stefanus' Gebetsmühle.

Hallo Werner,

ich könnte mir vorstellen die wäre ein einstellbares Zeitverzögertes Relais ausreichend. Die Schaltlogik kann man vielfältig daran einstellen. Bsp. https://www.conrad.de/de/o/zeitrelais-multifunktionsrelais-0214510.html Ist vielleicht nicht Platz sparend, aber sicherlich die einfachste Lösung.

Ene NOT-Abschaltung durch solche Maßnahmen außer Betrieb zu nehmen, ist nicht tollerierbar. Sorge lieber dafür, dass die Notabschaltung das tut, wofür se da ist. Dafür gibts dann auch gleich noch fertige Module wie Pilz, SSP und Konsorten.

Hallo Enrico, tatsächlich habe ich getrennte Stromkreise für 5 und 24 Volt. Wie würde dann die Variante mit Optokoppler aussehen?

Danke Marci! Tatsächlich ist die Not-Halt-Funktion durch Trennen der 24V Stromzufuhr für des SEW-Movimot die empfohlene Vorgehensweise. Der Halt erfolgt hier ohne Verzögerung und man merkt auch, dass die Elektronik 'ausgeglichen' bleibt. Ich hätte es auch genauer beschreiben können, habe aber nicht damit gerechnet, dass dieser Punkt hier so stark disktiert wird... Not-Halt habe ich in folgenden Varianten an der Säge: Stopp der Anlage wenn das Material durchgeschnitten ist(ist also eine Funktion, die regelmäßig zur Anwendung kommt); Stopp bei Bandbruch; und manueller Stopp als Not-Halt-Funktion, wenn irgend etwas den Halt erfordert. Zum 'Abwürgen' über Netztrennung habe ich folgenden Text gefunden:

""Das "Kreischen" oder Pfeifen beim Trennen eines SEW Movimot vom Netz ist ein bekanntes Phänomen, das primär durch die Entladung der Zwischenkreis-Kondensatoren verursacht wird. Ursachen des Geräusches

1

Magnetostriktion: Nach dem Abschalten der Netzspannung versucht die Elektronik oft, den Motor kontrolliert auslaufen zu lassen oder die Bremse definiert einfallen zu lassen. Dabei sinkt die Spannung im Zwischenkreis rapide ab. Die Schaltfrequenz der Leistungshalbleiter (IGBTs) kann sich in den hörbaren Bereich verschieben, was zu hochfrequenten Pfeif- oder Kreischgeräuschen in den Wicklungen oder Induktivitäten führt.

2

Bremsansteuerung: Da der Movimot die Motorbremse direkt ansteuert, kann das Geräusch auch entstehen, wenn die Energie für die Bremsspule kurz vor dem vollständigen Zusammenbruch der Spannung noch einmal nachgeregelt wird.

Ist das Stoppen per Netztrennung schädlich? Grundsätzlich ist das gelegentliche Trennen vom Netz (z. B. Not-Halt oder Wartung) vorgesehen, jedoch für den Regelbetrieb nicht empfohlen:

1

Verschleiß der Komponenten: Häufiges Schalten der Netzspannung belastet die Eingangsgleichrichter und Ladeschaltungen des Umrichters unnötig stark.

2

Mechanische Belastung: Bei einer Netztrennung fällt die Bremse meist "hart" ein, da der Umrichter keine kontrollierte Rampe mehr fahren kann. Dies führt zu erhöhtem Verschleiß an der Bremse und dem Getriebe.

3

Lichtbogengefahr: Das Trennen von Steckverbindungen unter Last kann Lichtbögen verursachen, die Kontakte beschädigen.

4

Elektronik-Risiko: Moderne Antriebssysteme wie der Movimot sind darauf ausgelegt, über Steuersignale (Klemmen oder Bus) gestoppt zu werden, während die Netzspannung anliegt. Ein plötzlicher Spannungsabfall während hoher Last kann in seltenen Fällen Spannungsspitzen erzeugen, die die Elektronik belasten.""

Hier ein paar Bilder zum besseren Verständnis.

LG, Werner

Rainer W. schrieb:

Das hört sich nach einem kräftigen Designfehler in der Schaltung an.

Kommentare zu bereits gelöschten Beiträgen zeigen wieder einmal eine aggresive auf die Person gezielte Haltung. Liegt auf der Lauer und schießt 30 Sekunden, nachdem der Beitrag gepostet wurde, wieder seine Giftpfeile ab.

Nicht umsonst habe ich den Beitrag gelöscht, denn: Der Folgebeitrag bestätigt, was ich eigentlich ausdrücke wollte, dass es darauf ankommt, den Stillstand drehender Teile so schnell wie möglich herbeizuführen, nötigenfalls mit Schäden an der Maschine. Hast Du einmal in einer Möbelschreinerei gearbeitet?

ciao gustav

Karl B. schrieb:

Hast Du einmal in einer Möbelschreinerei gearbeitet?

🤘 5 Bier für die Männer vom Sägewerk ;)

Werner H. schrieb:

tatsächlich habe ich getrennte Stromkreise für 5 und 24 Volt. Wie würde dann die Variante mit Optokoppler aussehen?

Dein 5 Volt Relais hat wahrscheinlich nur 60 Ohm. Der Optokoppler-Transistor würde es ohne nachgeschaltetem Verstärkertransistor nicht schaffen, dein 60 Ohm Relais direkt zu treiben. Ein Darlington-Transistor hat eine Dropspannung von 0,7 Volt, deswegen die beiden einzelnen Transistoren Q1 und Q2.

Danke Enrico,

ich stecke das die Tage mal und berichte!

LG, Werner