230V Motorseilwinde aus dem Baumarkt über Controller steuern

[niklas]

Hallo Bastelkollegen!

Für folgendes Projekt...
http://cyberniklas.de/gallerydrive/r...room_test1.htm
bzw.
http://cyberniklas.de/gallerydrive/m...esentation.htm
(Da sieht man das Teil besser - es kommt aber erst am Ende des Videos)
... möchte ich eine 230V Seilwinde aus dem Baumarkt über einen Controller (ATmega) steuern. Eine Geschwindigkeitsregelung benötige ich nicht. Es reicht, wenn der Controller den Motor an- und abschalten kann, sowie wenn er die Drehrichtung ändern kann.

Klingt also eigentlich ganz einfach.

Zunächst habe ich eine Ansteuerung über Relais gebaut, die allerdings nach drei Mal erfolgreichen Schaltens den Geist aufgegeben hat, da die beim Abschalten entstehenden Induktionsströme des Motors die Kontakte der Relais zusammengeschweißt haben.

Meine nächster Plan war, die Ansteuerung über vier Solid State Relais zu realisieren. Verwendet habe ich Sharp S216S02. (Datenblatt:http://www.sharp-world.com/products/.../s116s02_e.pdf)

Ich habe zwei unterschiedliche Schaltungen ausprobiert. Einmal die Steinmetz-Schaltung, das andere Mal habe ich mich an der Originalverschaltung orientiert, bei der zwei Anschlüsse (Wechselstrom, der gleiche Wechselstrom über Kondensator) umgepolt werden. Das habe ich über eine H-Brücke realisiert.

Hier gibt es Bilder der Schaltungen:
Originalverschaltung: http://cyberniklas.de/roboternetz/as...uerung0001.gif
Steinmetzschaltung: http://cyberniklas.de/roboternetz/as...uerung0002.gif
H-Brücke: http://cyberniklas.de/roboternetz/as...uerung0003.gif

Das Ergebnis bei beiden Tests war das Gleiche: Der Motor hat im Wesentlichen sehr laut gebrummt, bewegt hat er sich nicht - bzw. wenn er sich doch bewegt hat, dann nur mal ganz kurz am Anfang. Um dann anschließend stehenzubleiben und zu brummen.

Hat jemand eine Idee, warum das so nicht funktioniert - oder noch besser: Hat jemand einen Tipp wie die Ansteuerung robust und zuverlässig zu realisieren ist?

Hier noch die Daten des Motors:
500 Watt / 230VAC Asynchronmaschine mit 20uF / 450VAC Kondensator

Vielen Dank,

Niklas

[shaun]

Komische Idee, induktive Lasten, bei denen es auch noch auf Phasenverschiebungen ankommt, mit Nullspannungsschaltern zu kombinieren.
Nimm bitte Relais, aber solche, die den Strom auch halten!
Und da der Anlaufstrom wahrscheinlich richtig hässlich ist, würde ich vorschlagen: ein 1xUM-Relais mit 10A oder so, einfacher Printtyp, für die Drehrichtungsumkehr und ein dickes Teil zum Einschalten, wobei natürlich im Betrieb das Drehrichtungsrelais nicht mehr schalten darf. Notfalls zwei Relais für Betrieb: eins schaltet das Ganze über einen dicken Vorwiderstand ans Netz, das andere brückt kurz darauf den Widerstand. Die Induktionsspannung (nicht Strom) musst Du natürlich auch noch bekämpfen, entweder RC-Snubber oder einen Varistor über den Kontakt. Dann sollte es klappen.

[root]

Wie es ausschaut, kommen die solid state Relais nicht mit der
reinen kapazitiven Belastung zurecht.
Die beste Lösung ist, denke Ich mit Relais deren Kontakte mit einer
RC Reihenschaltung gebrückt sind.
Vieleicht auch beim Umsteuern warten, bis der Motor zum Stillstand
gekommen ist.
Gruß,
andreas

[niklas]

Hallo shaun, hallo root!

Vielen Dank erstmal für die schnellen Antworten. Die Schaltungs- bzw. Optimierungsvorschläge klingen gut... dann werde ich mich also wieder der Relaissteuerung zuwenden.

Allerdings - und das geht jetzt an Dich, shaun, verstehe ich erst mal nicht, was an meiner Idee, Solid State Relais zu verwenden soooo komisch war. Lt. Datenblatt sind die Teile ausdrücklich dazu gedacht (ich zitiere Motoren, Ventilatoren, und Spulen zu steuern. Na, wenn das keine induktiven Lasten sind!

Ich vermute daher auch, wie root, dass das Problem eher mit dem fetten Kondensator in der Schaltung zusammenhängt.

Naja, aber wenn jemand genauer weiss, was das Problem in den Schaltungen war, bzw. weshalb die Solid State Relais mit dem Motor nicht zurechtkommen und die Ursache des Problems auch erklären kann: Ich würde mich freuen dazuzulernen!

Viele Grüße,

Niklas

[niklas]

Ok, ich habe jetzt mal einen neuen Plan gezeichnet:
http://cyberniklas.de/roboternetz/as...uerung0004.gif

Als Relais würde ich diese hier verwenden:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=505048

Als Kondensatoren für die RC-Glieder schwebt mir dieser Typ vor:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=459348

Und als Varistoren möchte ich diese bestellen:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=500604

Nun noch ein paar Fragen:

- Habe ich die Varistoren richtig verschaltet?

- Reicht für die Widerstände 1/4 Watt aus oder muss ich die größer dimensionieren?

- Sind die RC-Glieder richtig herum eingezeichnet? (Bei meiner Recherche im Netz habe ich diesbezüglich widersprüchliche Informationen gefunden)

- Meint Ihr, dass das so funktioniert?


Den 12 Volt Stromkreis würde ich dann übrigens über ein Darlington IC vom Controller aus steuern - wahrscheinlich mit Optokopplern dazwischen.

Vielen Dank schonmal für die Mühe!

[root]

Ja, Hallo
Kondensatoren und Relais sehen gut aus, Wiederstände min 5W
und die RC Kombination muß die Relaiskontakte überbrücken (zur
Funkenlöschung).
Ich hoffe, das hilft erstmal weiter.
Gruß,
andreas