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Abbildung 1. Neuzeichnung der OP-Schaltung mit positiven Spannungen oben und negativen unten.

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Abbildung 2. Verwendung von Snubber-Dioden. In dieser Konfiguration beträgt die maximale Spannung, die an den Kontakten auftreten kann, 12 V + 2 x 0,7 V = 13,4 V.

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Abbildung 3. Back-to-Back-Zener-Dioden. Die Zenerdiodenspannung sollte einige Volt über der Versorgungsspannung liegen, um ein Einschalten oder hohe Leckage um die Kniespannung herum zu verhindern.

Die Lösung von Abbildung 3 ist wahrscheinlich die eleganteste, da sie nur zwei Komponenten verwendet, die am Motor platziert werden können, und keine zusätzliche Verkabelung erfordert.

Wo sollte die Snubber-Diode hingehen, um RL1 zu schützen? (Zwischen 5 und 4 würde Strom zurück in +12 V fließen, was eine schlechte Idee zu sein scheint. Zwischen 1 und 2 würde nicht funktionieren, da die Diode kurzschließen würde, wenn der Motor in eine der beiden Richtungen läuft. Ich habe viele Diagramme überprüft und Beschreibungen, aber ich komme nicht auf die richtige Stelle. )

Sie haben Recht, dass es ein Problem geben kann. Da Sie versuchen, die Kontakte zu schützen, ist der beste Ort für den Schutz der Motor (aber siehe Abbildung 4 usw.).

Habe ich Recht, dass das Ziel darin besteht, den Diodenspannungsabfall (0,6 V) zu verwenden, um den induktiven Rückschlag zu verbrauchen, wenn Strom durch einen Schaltkreis fließt, der die Diode enthält.

Ja, aber 0,6 V ist keine magische Zahl. Sie müssen es nur niedrig genug halten, um Lichtbögen zu vermeiden. Abbildung 3 zeigt eine mögliche Lösung. In beiden Fällen ist eine Zener-Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt (0,7 V Abfall) und die andere in Sperrrichtung vorgespannt. Die in Sperrrichtung vorgespannte begrenzt die maximale Spannung auf die Summe der 0,7 V +$V_{Zener}$. Dies funktioniert in beiden Polaritäten oder wenn RLY2 unter Spannung geschaltet wird.

Ist induktiver Rückschlag ein Risiko für RLY2? Ich weiß, dass es an RLY1 liegt.

Nicht, wenn es die Live-Last nicht schaltet.

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Abbildung 4. Wenn RLY1 die gesamte Lastschaltung übernimmt und RLY2 nur schaltet, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet ist, reicht eine wie gezeigt platzierte Diode aus.

Wie @ user28910 betont, reicht Abbildung 4 aus, wenn die Sequenzierung garantiert werden kann.

„Normaler Motorstrom“ hat keine Bedeutung, es sei denn, der Nennstrom und der Startstrom sind beide angegeben. Ich würde mehr als "Leerlaufstrom" erwarten, aber wie viel Last ist irrelevant, wenn das Richtungsumkehrrelais aktiviert ist, während es mit voller Geschwindigkeit läuft.

Dies liegt daran, dass der Motor als Generator von Gegen-EMK fungiert, um den Leerlaufstrom bei einer bestimmten Drehzahl auf nur Verluste zu reduzieren. (Reibung, Wirbelstrom, minimale Leitungsverluste durch Erregerreaktanz + Kommutierungsverluste).

Daher dient der Relaiskontaktschutz nicht nur dazu, den Strom vom geschlossenen zum offenen Stromkreis zu absorbieren, sondern auch vom zwischengeschalteten offenen zum geschlossenen Wechselspannungskreis, wo der Stoßstrom jetzt 200 % * Istart im Vergleich zum Startstoßstrom beträgt und nicht nur für den L / R-Zeitkonstante, aber jetzt für die Dauer der angelegten Leistung und der Änderung der kinetischen Energie durch die bewegte Masse. E=½mv²

Die Relais-Kontaktnennströme für DC werden normalerweise um 50 bis 75 % herabgesetzt aufgrund des anhaltenden Lichtbogens im offenen Zustand, und die thermische Energie kann aufgrund des fehlenden Nulldurchgangsstroms bei AC, der einen Lichtbogen löschen kann, größer sein.

Somit dämpft bei einer Klemmspannung das Kontakt-Offen-Intervall aber nicht im Polumkehr-Leitintervall während der Motor das 2x I_start bzw. zieht$I_{surge}$Abschluss der Spannungsumkehr. Die Pd-Dissipation in den Dämpfern muss die Spulenenergie und die Gegen-EMK-Dauer zum Verlangsamen berücksichtigen.

Die effizientesten Snubber-Klemmen wären eine Vollwellenbrücke mit der DC-Quelle an +/- und AC-Eingängen an den Motor, die für die Startenergie des Motors oder die Verwendung von Wattsekundenkurven für die Diodenbrücke und den Wärmewiderstand ausgelegt sind.

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Normalerweise sind kleine DC-Motoren für das 8- bis 10-fache des Nennlaststroms bei voller Drehzahl ausgelegt. Dies bedeutet, dass die Spannungsumkehr bei voller Geschwindigkeit das 16- bis 20-fache des vollen Nennstroms beträgt.

Es muss eine Methode zur Begrenzung des Stoßstroms in Betracht gezogen werden, um die dadurch verringerte Lebenserwartung zu verlängern. zB PWM, U/f-Steuerung, NTC-Überspannungsbegrenzer für jede Polarität.

Der Snubber-Teil kann die Verwendung von bipolaren Zenern, TVS oder MOVs oder die Auswahl von RC-Lasten mit RC = L / DCR und R = DCR in Betracht ziehen, erfordert jedoch Joule- und Wärmeberechnungen, um den Motor vor einer Lichtbogenspannung zu stoppen, die V + zu GND in den Relaiskontakten kurzschließen könnte an jedem Pol in der DPDT-Kontaktanordnung.

Der Relaisstrom muss für DC Hp oder Idc_surge SPEZIFIZIERT oder um mindestens 50 % des maximalen Nennstroms des Motors herabgesetzt werden. Imax und Relaiskontakte entsprechend ausgewählt, um den 2- bis 5-fachen Motornennstrom Imax zu handhaben. MTBF-Kurven für Relais sind verfügbar. vom OMRON-Standort aufgrund von DC-Motorstoßströmen und Einschaltdauer von Ereignissen. Diese Ereignisse reduzieren die MTBF in einem logarithmischen Maßstab.

Denken Sie daran, dass I_start und I_rated NICHT gleich sind und Ihr I_normal , erwarte ich, kleiner als I_rated ist.

Wenn die DC-Motoren klein genug sind oder die Kontakte für die Dauer des Anhaltens des Motors für Stoßstrom ausgelegt sind, könnte eine Konfiguration mit niedrigen Tastverhältnissen verwendet werden, um den Motor durch Kurzschließen der Wicklungen schnell anzuhalten. Die Gesamtverlustleistung des Motors steigt kurzzeitig an und muss bei den Betriebstemperaturen und dem Anstieg aus diesen Ereignissen berücksichtigt werden, kann aber auch für die meisten kleinen Gleichstrommotoren durchgeführt werden.

(1) Die Diode würde zwischen 3 und 4 liegen, wobei 4 die Kathode ist. (2) Das Ziel besteht darin, einen alternativen Pfad für den Motorstrom bereitzustellen, da der Motor eine Induktivität aufweist, was eine Energiespeicherung bedeutet. Die Energie wird sowohl im Diodenabfall als auch im Motorwicklungswiderstand dissipiert. (3) Hängt davon ab. Es besteht nur dann ein Risiko, wenn RLY2 geöffnet wird, während Strom im Motor fließt. In diesem Fall bietet die Diode keinen Schutz.