วิธีออกแบบ RC snubber สำหรับรีเลย์โซลินอยด์ที่มีโหลดแบบเหนี่ยวนำ?

ฉันอ่านแล้วว่าสวิตช์ที่ขับการโหลดแบบเหนี่ยวนำต้องได้รับการปฏิเสธและคู่ RC น่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด (ถูกที่สุด?) ฉันมีมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC ขนาดใหญ่ (สำหรับคอมเพรสเซอร์ทำความเย็น) ที่ถูกเปลี่ยนโดยรีเลย์โซลินอยด์ (ประมาณทุกๆ 30 นาที) รายละเอียดมอเตอร์เป็นเช่นนี้:

พลังงาน: 1500W (. เพาเวอร์อินพุตขณะที่อ่านออกเมตรวัตต์.)
แม็กซ์ ปัจจุบัน: 10A
แรงดันไฟฟ้า: 230VAC / 50Hz

ฉันเจอวิธีแก้ปัญหาเช่นนี้: ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ฉันจะเลือก snubber ที่เหมาะสมได้อย่างไร คอมโบทั่วไปน่าจะเป็น 0.1uF - 120Ohm แต่ฉันไม่สามารถพิสูจน์ได้
ควรขนานกับสวิตช์หรือโหลดหรือไม่

inductive snubber

— Sohail
แหล่งที่มา

มันควรเป็นซีรีย์ RC ที่มีความคล้ายคลึงกับมอเตอร์เนื่องจากเมื่อสวิตช์เปิดขึ้นจะไม่ทำให้เกิดความรู้สึกใด ๆ เกี่ยวกับค่าต่างๆนี่อาจเป็นการออกกำลังกายหากคุณไม่มีข้อมูลของมอเตอร์ทั้งหมด แต่เป็นจุดเริ่มต้น R ควรจะมากกว่า 10 เท่าของความต้านทานของมอเตอร์ (ไม่ใช่อิมพิแดนซ์) และเลือก C เพื่อให้ค่าคงที่เวลาเพียงพอที่จะทำให้สวิตชิ่งเปลี่ยนเรียบ ซึ่งหมายความว่าไม่ควรมีค่าสูงเกินไปดังนั้น R ไม่ควรมีอำนาจมากเกินไปในการกระจาย (ขยะ) และไม่เล็กเกินไปที่จะไม่ทำให้แหวนดังขึ้น

— วลาด

ขอบคุณวลาด! ฉันเห็นตรรกะที่ใช้งานง่ายที่คุณพูดถึงเกี่ยวกับตัวเก็บประจุ แต่ฉันคิดว่าฉันควรจะไปกับสิ่งที่ใช้มานานแล้ว :-) แต่เฮ้ RC สามารถขนานกับสวิตช์หรือมอเตอร์ตามที่รัสเซลล์อธิบายไว้ด้านล่าง และฉันก็เจอแผ่นข้อมูล snubber ที่กล่าวว่าทั้งคู่ก็โอเค แต่ข้ามสวิตช์นั้น 'ดีกว่า' - ไม่มีเหตุผลที่กล่าวถึง ขอบคุณอีกครั้ง.

— Sohail

ถ้าฉันอธิบายถึงสปาร์ตันมันเป็นเพราะหลาย ๆ ครั้ง (จากความพยายามของฉัน) ฉันต้องจัดการกับมอเตอร์ที่ไม่มีชื่อที่ไม่มีข้อมูลและสิ่งต่าง ๆ ถูกเผาไหม้ไปหมด สำหรับตำแหน่งนั้นฉันถือว่าภาพวาดที่คุณให้ซึ่งในกรณีนี้สวิตช์ไม่ต้องการการป้องกัน แต่คนอื่นทำเพราะมันทำให้ตำแหน่งนั้นไร้ประโยชน์ ไม่ว่าจะด้วยวัตถุประสงค์ใดก็ตามจำเป็นต้องทำให้สำเร็จและนี่คือคำตอบที่เกิดขึ้นในเวลานั้น โชคดี.

— ลาด

คำตอบ:

ค่าที่ใช้มักจะตกลง
ตัวเหนี่ยวนำมอเตอร์ที่ใหญ่กว่าปกติอาจทำให้เกิดปัญหาได้

หน้าที่ของผู้ดักฟังคือการปกป้องหน้าสัมผัสสวิตช์จากการเหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงชั่วครู่จากมอเตอร์ การหยุดชั่วคราวที่ต้นทาง (ข้ามมอเตอร์) หรือที่ปลายทาง (ข้ามหน้าสัมผัส) ทำงานได้ทั้งคู่ เนื้อหามีสวิตช์ที่ดีกว่าตามที่เกี่ยวข้องกับพลังงานที่จะทำความเสียหายเมื่อเทียบกับพลังงานที่อาจทำความเสียหายดังนั้นมันจะเน้นมากขึ้นและยังเกี่ยวข้องกับหนามอื่นที่อาจเกิดขึ้นพร้อม

หากคุณดูที่วงจรของคุณคุณจะสังเกตได้ว่าในทั้งสองกรณีสไนเปอร์เชื่อมต่อจากจุดเชื่อมต่อมอเตอร์สวิทช์ไปยังขาไฟหนึ่งขา หากความต้านทานไฟต่ำที่ความถี่ขัดขวาง (-ies) ดังนั้นทั้งคู่จะเท่ากัน

$V=IR = 10\mathrm{A} \times 120\mathrm{\Omega} = 1200\mathrm{V}$

กระแสไฟกระตุกจะไหลเฉพาะจนกว่าตัวเก็บประจุจะเรียกเก็บกับแรงดันไฟฟ้าในการขับขี่ หากตัวเหนี่ยวนำมอเตอร์มีขนาดใหญ่ตัวเก็บประจุอาจชาร์จแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าหรือสูงกว่ามาก

ตัวเก็บประจุจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะไม่ถูกเรียกเก็บไปยังจุดที่กระแสไฟฟ้าตกผ่านการชาร์จของฝาครอบก่อนที่ตัวต้านทานจะกระจายพลังงาน เพื่อให้แน่ใจว่าค่าส่วนประกอบที่มีอยู่จะทำงานคุณต้องรู้ว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำ

$E=\frac{1}{2}LI^2$

$E=\frac{1}{2}CV^2$

ตัวต้านทานต้องกระจายพลังงานนี้

\begin{aligned} \frac{1}{2} L {ผม}^{2} & = \frac{1}{2} ค V^{2} \\ \Rightarrow V & = \sqrt{\frac{L {ผม}^{2}}{ค}} \end{aligned}

$\begin{align}\frac{1}{2}Li^2 &= \frac{1}{2}CV^2 \\ \\ \Rightarrow V &= \sqrt{\frac{Li^2}{C}} \end{align}$

$L/R$

คุณสามารถเริ่มคำนวณสิ่งนี้ (ถ้าคุณรู้ว่า L) หรือจำลองมันแต่ในกรณีส่วนใหญ่ค่าที่แสดงนั้นเป็นปกติสำหรับอุปกรณ์ทั่วไป

วางขอบเขตข้ามผู้ติดต่อ คุณเห็นจุดสูงสุด V อะไร (ใช้โพรบที่เหมาะสม!) ผู้ติดต่อมีประกายไฟหรือไม่? พวกเขาไม่ควร

โปรดทราบว่าการเพิ่ม C ช่วยปรับปรุงการกระทำที่ดูแคลนแต่ยังเพิ่มการสูญเสียจากไฟในการทำงานปกติ โปรดทราบด้วยว่าตัวเก็บประจุข้ามสวิตช์ไฟอาจจะขมวดคิ้วในบางบริบท

ที่เพิ่ม:

Dario กล่าวว่า: ปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นกับการวาง RS ข้ามสวิตช์คือตอนนี้คุณมีกระแสไฟฟ้าในวงจรในโหมดปิดสวิตช์ ...

User_long_gone ตอบ: ฉันมั่นใจอย่างแน่นอนว่า 4-5 MILLIAMPS ของกระแสที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุ 0.1 microfarad ที่ 60 Hz จะไม่มีปัญหากับวงจรมอเตอร์ สิ้นเปลืองพลังงานหรือเปล่า? มันน้อยกว่า 1/2 วัตต์

มันน่าสังเกตว่า

สเปอร์เปอร์ข้ามมอเตอร์อาจไม่รบกวนมอเตอร์ แต่อาจรบกวนใครสักคนที่โง่พอที่จะคิดว่าสวิตช์ปิดอยู่หมายความว่าวงจรนั้น "ปลอดภัย" หรือ "ตาย" หากสวิตช์อยู่ในเฟส / นำไปสู่การมีชีวิตอยู่ด้านมอเตอร์ของสวิตช์อาจอยู่ใกล้กับกราวด์เนื่องจากความต้านทานสัมพัทธ์ แต่ไม่มีความแน่นอนว่านี่จะเป็นวิธีการเชื่อมต่อเสมอ - แม้ว่าข้อบังคับจะบอกว่าควรจะเป็น

2 "แม้" 1/2 วัตต์ของพลังงานที่สูญเปล่าในเครื่องใช้ไฟฟ้าไร้มลทินเกิดขึ้นในสถานการณ์ปัจจุบัน

— Russell McMahon
แหล่งที่มา

ขอบคุณรัสเซล! ฉันสามารถหาแผ่นข้อมูลสำหรับมอเตอร์ (คอมเพรสเซอร์สุญญากาศแบบผนึกจริง) แต่พวกเขาก็ไม่ได้กล่าวถึงตัวเหนี่ยวนำ แต่ฉันคิดว่าฉันจะใช้ 0.1uF และ 120Ohms ทั่วไปในตอนนี้เนื่องจากมีการใช้ในแอปพลิเคชันจำนวนมาก และรีเลย์นั้นถูกผนึกอย่างสมบูรณ์ด้วยเคสทึบแสง ดังนั้นฉันไม่เห็นผู้ติดต่อ แต่เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้ (รีเลย์อย่างน้อย) มีอายุการใช้งานนานหลายปีจึงไม่คิดว่าจะมีประกายไฟใด ๆ ขอบคุณอีกครั้ง. :-)

— Sohail

หากการเหนี่ยวนำมอเตอร์ 200mH หมวก snubber 0.1uF จะต้องชาร์จที่ 4500V เพื่อเก็บพลังงานทั้งหมดที่ตัวเหนี่ยวนำเก็บไว้ที่ 10A แน่นอนว่าจะมีการสูญเสียบางอย่างในตัวต้านทาน 120 โอห์มในขณะที่ชาร์จฝา แต่ฉันก็ยังกังวลว่า 0.1uF นั้นเล็กเกินไปสำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่ 200mH เป็นเพียงการคาดเดา แต่เพื่อให้แน่ใจว่าจะต้องรู้คุณค่าที่แท้จริง

— avl_sweden

@avl_sweden ใช่และ / แต่ ... : ผู้ที่หมิ่นประมาทมักจะถูกประนีประนอมอยู่เสมอ ดังที่ระบุไว้คุณจะต้องเสียบค่าถ้าทราบและดูว่าผลลัพธ์เป็นที่ยอมรับในกรณีของคุณหรือไม่ ในหลาย ๆ กรณีค่านิยมที่กำหนดให้กับงานนั้น "ดีพอ" ในทางปฏิบัติ จุดประสงค์หลักคือเพื่อป้องกันความเสียหายจากการสัมผัสสวิตช์และหากคุณสามารถไปจากสถานการณ์อาร์ค / ประกายเป็นไม่มี (มองเห็นได้) ก็เป็นการเริ่มต้นที่ดี สวิตช์แรงดันไฟฟ้าอาจยังคงสูงและสร้างความเสียหาย แต่มองไม่เห็นและ sope สามารถเป็นประโยชน์ในการตรวจสอบ (ใช้หัววัดที่เหมาะสมและตระหนักถึงปัญหาด้านความปลอดภัยของขอบเขต HV)

— รัสเซลแม็คมาฮอน

@NicolasD ... ขุดในหน่วยความจำ ... ฉันเดาว่าฉันได้รับ 1 // 2 วัตต์จากคำถามของ USER59273 (อาจไม่ใช่) และไม่ได้คำนวณค่าจริง ดังนั้นใช่คุณถูกต้อง - หากตัวเก็บประจุและตัวต้านทานอนุกรมอยู่ฝั่งสวิตช์มันจะกระจาย mWs เท่านั้น (ต่ำกว่า 10mW อย่างรวดเร็ว - อาจน้อยกว่านี้) แต่มันก็ยังมีโอกาสที่จะให้นักสืบประมาทกัดที่น่ารังเกียจ - ภายใต้ระดับความตายที่ 230 โวลต์ด้วยตะกั่วบนมอเตอร์แรงดันไฟฟ้าจะใกล้ศูนย์ [ฉันปิดสวิตช์และเบรกเกอร์ทั้งหมดดึงปลั๊กและฟิวส์ออกแล้วสั้น ....

— รัสเซลแมคมาฮอน

... "ควรตาย" นำไปสู่การลงดิน บางครั้งคุณจะได้รับผลกระทบและ / หรือประกายไฟ (ฉันมีต่อไป - YMMV :-) ฉันมีชีวิตรอดประมาณ 50 - 55 ปีของการ 'เล่น' กับไฟในบางส่วนหรืออื่น ๆ ดังนั้นอาจมียอดคงเหลือเกี่ยวกับ :-) [เมตรช่วยหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ :-)] ในกรณีนี้หากปล่อยให้ "สด" ที่มีการปิดสายรัด shorte tye จะต้องเชื่อมต่อกับด้านซ้ายเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเมื่อมอเตอร์ถูกตัดการเชื่อมต่อ

— รัสเซลแม็คมาฮอน

ปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นกับการวาง RS เข้ากับสวิตช์ก็คือตอนนี้คุณมีกระแสไฟฟ้าอยู่ในวงจรในโหมดปิดสวิตช์ นี่อาจเป็นสิ่งที่ดีถ้าผู้ร้องขอมอเตอร์ของคุณให้ความร้อนล่วงหน้า แต่มันค่อนข้างจะสิ้นเปลืองพลังงาน

— ริโอ
แหล่งที่มา

ฉันมั่นใจอย่างแน่นอนว่า 4-5 MILLIAMPS ของกระแสที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุ 0.1 microfarad ที่ 60 Hz จะไม่มีปัญหากับวงจรมอเตอร์ สิ้นเปลืองพลังงานหรือเปล่า? มันน้อยกว่า 1/2 วัตต์

@ user59273 ดูเหมือนว่าจะหายไปและ Daio ไม่ได้กลับมา - แต่มันก็คุ้มค่าที่จะสังเกตว่า snubber ข้ามมอเตอร์อาจไม่รบกวนตัวมอเตอร์เอง แต่อาจรบกวนใครสักคนที่โง่เง่ามากพอที่จะคิดว่าสวิตช์นั้นเป็นวงจร " ปลอดภัย "หรือ" ตาย " หากสวิตช์อยู่ในเฟส / นำไปสู่การมีชีวิตอยู่ด้านมอเตอร์ของสวิตช์อาจอยู่ใกล้กับกราวด์เนื่องจากความต้านทานสัมพัทธ์ แต่ไม่มีความแน่นอนว่านี่จะเป็นวิธีการเชื่อมต่อที่มักจะเกิดขึ้นแม้ว่ากฎระเบียบจะบอกว่าควรจะเป็นก็ตาม

— รัสเซลแม็คมาฮอน

ระยะทางและการเดินสายทางกายภาพอาจมีบทบาทสำคัญเมื่อเลือกตำแหน่งที่จะวาง RC snubber เมื่อพิจารณาข้ามหน้าสัมผัสสวิตช์กับโหลดอุปนัย หากวาง RC snubber ข้ามโหลดอุปนัยประโยชน์ในการปราบปรามอาร์คของ RC snubber อาจลดลงเมื่อระยะห่างเพิ่มขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสสวิตช์และโหลดเนื่องจากอาจมีการเดินสายไฟจากหน้าสัมผัสเป็นตัวเหนี่ยวนำและอาจยังคงเกิดการกระตุก ประเมินว่าสิ่งนี้ใช้ได้กับแอปพลิเคชันของคุณหรือไม่

การควบคุมระยะไกลแบบเดินสายเป็นตัวอย่างที่ระยะทางดังกล่าวมีบทบาท

— Carlos Patterson
แหล่งที่มา