Steuern Sie 16 Motoren mit 8 Relais

Ich baue ein Projekt mit 8 Relais in einer Matrix (Charlieplexing), um 16 Motoren (Aktoren) zu steuern, plus ein Relais, um zwei DPDT-Relais zu steuern, um die Leistung für den Motor umzukehren, um rückwärts zu drehen. Ich muss immer nur einen Motor laufen lassen.

Beim Testen stellte ich fest, dass Strom durch die Motoren fließt und andere Motoren im Netz startet.

Kann das irgendwie funktionieren oder brauche ich für jeden Motor ein Relais?

Das ist so cool, dass Sie sich auf den Weg gemacht haben, die Matrix-Idee zu testen und festgestellt haben, dass Motoren auch Generatoren sind! +1 dafür.
@jonk - Sie sind keine "Generatoren", sie enden nur in Reihe und werden daher von der zugeführten Spannung mit Strom versorgt, nur nicht so stark wie der ausgewählte Motor. Wenn nicht die Anforderung, reversibel zu sein, wäre, würde eine einfache Diode pro Motor dieses Problem lösen.

Antworten (4)

Nach mehreren Iterationen (die im Bearbeitungsverlauf zu sehen sind) halte ich diese Anordnung aus praktischen Gründen für optimal: Sie erfordert die geringste Anzahl separater Relais zum Ansteuern (7 Relais), und sie können alle vom gleichen allgemein verfügbaren Typ DPDT sein .

Um einen Motor zu aktivieren, werden K1 und K2 verwendet, um die richtige Spalte auszuwählen. Dann werden K3-K6 verwendet, um die Zeile auszuwählen. Das untere Ende aller anderen Motoren an der aktiven Säule wird getrennt, um sicherzustellen, dass kein Strom durch sie fließt. Schließlich kann K7 verwendet werden, um die Richtung umzukehren.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Hallo @jpa, Herzlichen Glückwunsch, Sie haben die Anzahl der Kontakte um 4 reduziert! Der Algorithmus sollte für die optimale Anzahl von Kontakten und nicht für Relais sein. Derzeit scheint es 20 + 4 zu sein.
Hallo @jpa, ich habe DPDT als 4 Kontakte betrachtet. Auf diese Weise wäre Ihre Bilanz jetzt 21 gegen 20 für 16xSPST + 1xDPDT.
das ist wirklich clever. Sie sollten K2 wahrscheinlich umdrehen, um die Schaltung in der Ruheposition anzuzeigen (alle Motoren gestoppt).
@jpa Dies würde anstelle von 16 + 1 DPDT funktionieren. Sie haben es auf 11 reduziert und mir 5 Relais und viel Kabel gespart. Danke
Hallo @jpa, Super! Sie haben den Fokus auf die „Anzahl der Relais“ statt auf die „Anzahl der Kontakte“ verlagert, indem Sie alle Kontakte (minus 1) der 7 Standard-DPDT-Relais voll ausnutzen. Und @ Kim HJ, Sie haben tatsächlich 10 Relais (17-7) und 1 von Ihrem versuchten Ziel gespeichert.
@Jasen Guter Punkt, fertig! :)
Ja, so hätte ich es gemacht, aber einen MOSFET mit PWM hinzugefügt. Wenn Ihre Anwendung eine Situation erfordert, in der sich keine Motoren drehen, kann die obige Schaltung nur 15 Motoren antreiben , wir haben es mit 1 DPDT und 2 SPDT-Relais gemacht. Die Kostenfunktion sollte wirklich die Anzahl der Relais sein, nicht die Kontakte. Die Relaiskosten für DPDT sind etwas höher als die für SPDT, aber die Arbeitskosten und die Kosten für die Leiterplattenfläche gehen als Anzahl der Relais ein.
@BobT Die obige Schaltung ermöglicht das Deaktivieren aller Motoren. Es ist der Standardzustand wie gezeichnet. Aber ja, für die PWM-Geschwindigkeitssteuerung könnte ein MOSFET in der Nähe von K7 hinzugefügt werden.
Hallo @vu2nan, leider haben die von mir verwendeten Relaisplatinen nur SPDT-Relais.
Hallo @jpa, der einzige Nachteil Ihrer Lösung besteht darin, dass die Relais K3, K4, K5 und K6 eingeschaltet bleiben müssen, um die Motoren M2, M4, M6, M8, M10, M12, M14 und M16 auszuschalten und umgekehrt (invertiert). Logik).
Hallo Kim HJ, Wenn Sie gezwungen sind, nur SPDT-Relais zu verwenden, benötigen Sie 13 davon, um die Lösung von jpa zu implementieren. Andernfalls zurück zum Anfang und verwenden Sie 18 davon, wobei nur ein Relais pro Motor und zwei zum Umkehren aktiviert werden.
@vu2nan Ja, aber nur wenn ein Motor läuft; Wenn alle gestoppt sind, kann man alle Relais ausschalten.
Ja, natürlich, @jpa. Sie benötigen ein weiteres Relais, das Sie erst einschalten würden, nachdem der gewünschte Motor im Stromkreis ist und die unerwünschten aus ihm heraus.

Sie könnten es mit 8 + 4 + 2 + 1 SPDT-Relais + 2 SPDT für Richtung / Ein-Aus machen, insgesamt 17 Relais, aber einfacher wäre es mit 16 SPST und 2 SPDT für insgesamt 18 Relais oder 16 SPST + 1 DPDT = 17 Relais.

Auch mit 4 + 2 + 1 Wechsler + 3 Wechsler = 10 Relais möglich.

Ich liebe die Ergänzung !! +1

Wenn die Motoren nicht rückwärts laufen müssten, wäre es einfach gewesen, 8 SPST-Relais und 16 Dioden zu verwenden, um die Aufgabe auszuführen.

Vier 5PST-, vier SPST- und ein DPST-Relais wären erforderlich, um die Umkehranforderung zu erfüllen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wow, Sie haben nicht nur das ursprüngliche Ziel von OP für die Anzahl der Staffeln erreicht, Sie haben auch rückwärts gefahren! Schade, dass 5PST Leistungsrelais so selten sind...
Hallo @Harper – Setzen Sie Monica wieder ein, danke! Ja, du hast Recht, die 5PST-Relais wären auch ziemlich teuer.
Hallo @jpa, Ihre Antwort ist mehr als gültig, mit 4 Kontakten weniger, und verdient sicherlich einen Ehrenplatz!
Das war mein erster Gedanke, dann wurde mir klar, dass es funktionieren würde, da ich in der Lage sein muss, rückwärts zu fahren (Aktuator).
Hallo @Kim HJ, danke für deine Frage! Die erforderliche Anzahl von Kontakten würde über die optimale Lösung entscheiden. Je niedriger die Anzahl der Relais, desto höher die Anzahl der Kontakte pro Relais.
@vu2nan Brauchst du wirklich die obere Reihe von Kontakten K1 K2 K3 K4, scheint es genauso zu funktionieren, wenn diese alle nur überbrückt sind.? und könnten Sie alle K1 und K2 zu einem 4PDT kombinieren, dito für K3 + K4, auch wenn Sie K9 in zwei Relais aufteilen, könnten Sie K5 und K6 zu einem SPDT und L7, K8 zu SPDT kombinieren, all dies würde die Anzahl der Relais reduzieren um 3
Hallo @Bob T, vielen Dank für Ihre Vorschläge. Meine obere Kontaktreihe K1, K2, K3 & K4 soll die Motoren vollständig von der Versorgung isoliert halten. Ich stimme zu, dass die Schaltung offen für weitere Optimierungen ist. Ich habe gerade aufgehört, es zu überprüfen, als die Anforderungen des OP vollständig erfüllt waren, obwohl ein 5PDT-Relais schwer zu bekommen und auch teuer sein könnte. Die akzeptierte Antwort von JPA spart ein Relais und verwendet weit verbreitete DPDT-Relais.
Hallo @Bob T, natürlich hat jede Lösung ihre Plus- und Minuspunkte. Zum Beispiel erfordert meine Lösung 2 Relais (je 1 für Zeile und Spalte), die aktiviert sind, um einen Motor zu betreiben, während JPAs bis zu insgesamt 5 benötigen.
Ich habe mehrere Seiten mit Topologien gezeichnet, es scheint mehrere Lösungen mit 5 Relais + Umkehrrelais zu geben (obwohl sie alle erfordern, dass ein Motor die ganze Zeit läuft oder ein weiteres Relais hinzugefügt wird). 32 Dioden. Dies verwendet 2 Sätze vertikaler Busse, also 4 Vertikale mit dem Motor, die mit einer Diode in einer Richtung verbunden sind, und weitere 4 mit einer Diode, die in die andere Richtung verbunden ist. Das Umkehrrelais wählt auch die entsprechende vertikale Leitung aus. .
Hier ist es auch so, @Bob T! War den größten Teil des Tages damit beschäftigt.

Charlieplexing arbeitet aus zwei Gründen mit LEDs:

1: LEDs leiten Strom nur in eine Richtung

2: LEDs benötigen eine Mindestspannung, unterhalb derer kein Licht erzeugt wird.

Motoren haben keines dieser Merkmale.

Entweder benötigen Sie ein einfaches SPST-Relais (Form A) für jeden Motor oder einen Baum aus komplizierteren (mehrpoligen Doppelwurf-) Relais, um auszuwählen, welcher Motor betrieben werden soll.

Könnten Sie mit Charlieplexing eines der 16 Relais auswählen?
Vielleicht, wenn Sie optoisolierte Treiber verwendet oder Serien-Zener hinzugefügt haben, um die Spannungsschwelle zu verbessern. und Seriendioden zur Auswahl, scheint chaotisch zu sein. Gerades 4x4 Multiplex wäre aufgeräumter, verbraucht aber viel GPIO und andere Teile, besonders im Vergleich zu ro 2 CD4017 und 2 ULN2803
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