Triac-Antriebsmotor mit Endschalter, Schutzbedarf?

Ich versuche, ein paar motorisierte Kugelhähne von einem ESP32 zu fahren.

Diese Ventile haben einen 230-V-Wechselstrommotor mit einem gemeinsamen Draht und zwei Drähten zum Einstellen der Richtung (Öffnen/Schließen). Wenn es zwischen Common und Rot gespeist wird, schließt es; Wenn es zwischen Common und Blau mit Strom versorgt wird, öffnet es sich. Sie verbrauchen sehr wenig Strom, nur wenige Watt, aber da sie Wechselstrommotoren sind, sind sie induktiv.

In der Motorbaugruppe befinden sich zwei Endschalter, um ihn auszuschalten, sobald er die gewünschte Position erreicht hat.

Es funktionierte nicht mit Relais , also verdrahtete ich stattdessen einen Triac mit einem einfachen statischen Relaisschaltplan mit einem MOC3020 und einem BTA08-700- Triac, den ich zur Verfügung hatte. Es ist ein Snubberless Triac, also habe ich keinen Snubber verwendet.

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Dies funktioniert gut, und ohne EMI von Relaiskontakten habe ich keine Probleme mehr mit dem Neustart des ESP32.

Allerdings mache ich mir Sorgen um den Endschalter:

Wenn das Mikro aufhört, den MOC3020 anzutreiben, bleibt der Triac eingeschaltet, bis der Strom auf Null abfällt, was bedeutet, dass es keine Probleme mit dem induktiven Motor gibt.

Ich möchte jedoch den Motor laufen lassen, bis das Ventil geöffnet ist und der Endschalter öffnet. In diesem Fall wird der Schalter beim Öffnen prellen und einen Lichtbogen bilden. Irgendwann sollte sich der Triac ausschalten, aber ich bin mir nicht sicher, ob bis dahin die gesamte Energie in der Induktivität abgebaut sein wird. Ich befürchte, dies wird zu einer Spitze führen, die die maximale Spannung des Triacs überschreitet.

Soll ich also einen MOV oder eine andere Schutzkomponente über die Last oder über den Triac legen, um diese Spitze abzufangen? Ich könnte auch einen MOV oder Dämpfer über den Motor in der Ventilbaugruppe legen, da es derzeit keine gibt.

Riemen und Streben - fügen Sie einen Dämpfer über den Motor hinzu.
Die Spannung erscheint über dem Endschalter, nicht über dem Triac. Wenn der Triac beim Fahren des Motors ohne Endschalter abschaltet, sollten Sie in Ordnung sein. „Snubberless“ bedeutet jedoch nicht, dass Sie keinen Snubber hinzufügen können.
@Andyaka Ich denke, das werde ich tun. Snubber oder MOV über den Motor?
MOVs sind schuppig und erfordern eine Sicherung, um die Situation abzufangen, wenn sie schließlich ausfallen (und das werden sie), also würde ich einen Dämpfer (R + C) verwenden und ihn über die Quelle des Problems, dh den Motor (aufgrund seiner Induktivität), legen ) @bobflux
Neben dem RC-Snubber sollten Sie einen Opto-Triac mit zufälliger Phase verwenden, nicht den Nulldurchgang, er funktioniert nicht mit induktiver Last.
@MarkoBuršič OK, danke, ich werde den MOC30xx auf Steckdosen setzen, um mit / ohne Nulldurchgang zu wählen, da einige Ausgänge mehr kapazitive Lasten haben, andere mehr induktiv.
@MarkoBuršič nicht sicher, ob das ganz stimmt. Wenn Sie einen ZC-Opto-Triac verwenden, kann meines Wissens nach das Schlimmste passieren, dass sich der Opto-Triac beim nächsten ZC ausschaltet, der Haupt-Triac jedoch in einem weiteren Halbzyklus bleibt. schaltet sich dann aus.
Ich denke, das ZC-Opto verzögert die Aktivierung (Einschalten), bis ein Nulldurchgang erkannt wird, und ich verstehe nicht, warum es nicht funktionieren sollte. Das schadet nicht, es sei denn, man möchte den Motor regulieren/dimmen.
@ Andyaka Nicht genau. Der Strom eilt der RL-Last nach, daher ist der Strom am ZC nicht Null, daher leitet der Triac immer noch. Wenn der Strom unter den Haltestrom fällt, ist das ZC-Ereignis noch vorbei, so dass der gesamte Halbzyklus verloren geht.
Ja, das sage ich @MarkoBuršič
@MarkoBuršič Die ZC-Opto-Triacs verhindern nur die Auslösung, es sei denn, die Spannung liegt nahe genug bei Null. Aber das ist die Spannung über dem Opto-Triac, nicht die Netzspannung ... Wenn also der Strom durch die induktive Last Null erreicht, schaltet sich der Triac aus, dann liegt Spannung über dem Opto (und dem Triac) an, und der Opto löst den Triac nur erneut aus wenn die Spannung niedrig genug ist / nicht zu schnell ansteigt. Sonst schätze ich, dass es bis zum nächsten Nulldurchgang warten wird, und das wird nicht funktionieren.

Antworten (1)

Ich habe einige Konserven-Snubber ausprobiert ...

Ich sagte, es gäbe keine EMI-Komponenten im Inneren des Ventils: Es gibt eine Motorkappe, aber das dient nur dazu, eine Wicklung phasenzuverschieben, damit sie sich dreht.

Ich habe keine Hochspannungssonde, also habe ich eine "kapazitiv gekoppelte Sonde" verwendet (dh den Sondenclip des Oszilloskops auf den Draht kleben, ohne ihn abzuisolieren). Die Amplitude ist falsch, aber die Signalform ist alles, was benötigt wird, um einen Snubber zu überprüfen.

Kein Snubbel. Ich drücke auf den Endschalter und schalte den Motor aus.

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Was für eine reiche Mischung von Obertönen!

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Mit 10nF+47R Überspannungsschutz:

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Ich habe mehrere andere Werte ausprobiert (47n, 100R), und das Ergebnis ist immer mehr oder weniger gleich, solange der Widerstand unter 100R liegt.

Ich habe einen Snubber zwischen jedem Draht und dem gemeinsamen.

Das Schöne ist, es funktioniert auch, wenn sich der Snubber außerhalb des Motorgehäuses befindet, also auf der "falschen" Seite des Endschalters. Ich denke, das liegt am 330-nF-Motorkondensator auf der Platine, der zwischen den Drähten "Öffnen" und "Schließen" sitzt und sie bei HF kurzschließt. Wenn sich also der Endschalter an einer Wicklung öffnet, ist der Schalter an der anderen Wicklung immer noch geschlossen, wodurch die Motorkappe mit dem Dämpfer in Reihe geschaltet wird ... und es funktioniert.

Das sollte die Installation vereinfachen.

Mit den Snubbern:

  • Das Öffnen des Endschalters bei eingeschaltetem Triac ergibt ähnliche zivilisierte Wellenformen (ohne ist es ein Durcheinander).

  • Wenn das Ventil von den Relais angesteuert wird, wird NPIC6C596, das die Relais ansteuert, immer noch zurückgesetzt, aber der ESP32 hat keine Probleme mehr.

Daher werde ich Snubberless Triacs und Snubber verwenden.

Triac-Antriebsmotor mit Endschalter, Schutzbedarf?
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