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Author Topic: SOLVED: Relais-Problem (SaintSmart) mit 3-Wege-Ventil  (Read 4757 times)
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Deine Pumpe hat offenbar zwei Endschalter, die bei Erreichen der Endposition den Strom abschalten können.

Genau so ist es: habe das 3-Wege-Ventil eben aufgeschraubt und fand die beiden Schalter und einen (hochwertigen chinesischen) Motor vor. Mehr nicht.

Quote
Bei dem geringen Strom Deines 4-Watt-Stellmotors (zieht der wirklich nur so wenig Leistung?) ...

Ja, bei einigen Datenblättern des Motor (gerade gegoogelt) steht auch 5W.

Quote
... z.B. ein Kondensator 200pF und ein Widerstand 4,7KOhm, beide jeweils ausreichend spannungsfest.

Aha, kein Problem, dachte ich soeben. Aber meine Bastel-Kiste hat leider keine Bauteile für solche Spannungen :-( Werde mich am Montag zu Conrad aufmachen. Aber eine Recherche hat in dessen Sortiment leider nicht die passenden Bauteile rausgespuckt :-((

Ein Rat wäre jetzt sehr hilfreich...

Grüße
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Germany S-H
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Aha, kein Problem, dachte ich soeben. Aber meine Bastel-Kiste hat leider keine Bauteile für solche Spannungen :-( Werde mich am Montag zu Conrad aufmachen. Aber eine Recherche hat in dessen Sortiment leider nicht die passenden Bauteile rausgespuckt :-((

Ein Rat wäre jetzt sehr hilfreich...

Das schwierige ist wohl der Kondensator, da finde ich die meisten nur mit einem DC-Rating für Gleichspannung im Datenblatt. Aber der hier hat auch ein 700V AC Rating für Wechselspannung:
http://www.conrad.de/ce/de/product/450351/Wima-FKP-1-Impuls-Kondensator-Rastermass-15-mm-220-pF-2000-VDC700-VAC-10-

Und von den Widerständen her sind laut Datenblatt die 1-Watt Ausführungen für eine max Voltage von 400V zugelassen, das wäre:
http://www.conrad.de/ce/de/product/419648/1-Watt-Metallschicht-Widerstand-axial-bedrahtet-Bauform-0414-47-k-1-W-1-
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Jurs,

ich kenne mich mit Deinem Vorschlag nicht aus. Bevor ich in die theoretische Tiefe eintauche, probiere ich es lieber einfach aus.
Bei den Preisen für diese Bauelemente und der investierten Zeit ist es m.E. sinnvoll. Daher danke für die Bauteile-Links! Ich habe vorhin vorbestellt.

Gibt es aber nicht irgendeine Möglichkeit, störungen solcher induktiven Lasten grundsätzlich abzuschirmen - oder braucht es individuelle Lösungen für das 3-W-Ventil, die Pumpe, den Motor, was auch immer?

Grüße
« Last Edit: July 28, 2013, 04:01:48 pm by michael--g » Logged

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ich kenne mich mit Deinem Vorschlag nicht aus. Bevor ich in die theoretische Tiefe eintauche, probiere ich es lieber einfach aus.
Bei den Preisen für diese Bauelemente und der investierten Zeit ist es m.E. sinnvoll.

Ich bin wie gesagt auch nicht der Schaltungsprofi, aber im wesentlichen geht es um die sogenannte "Elektromagnetische Verträglichkeit", abgekürzt EMV:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Vertr%C3%A4glichkeit

Und das ist längst keine freiwillige Sache mehr, sondern seit 1992 Gesetz:
http://de.wikipedia.org/wiki/Richtlinie_2004/108/EG_%C3%BCber_die_elektromagnetische_Vertr%C3%A4glichkeit
http://de.wikipedia.org/wiki/Gesetz_%C3%BCber_die_elektromagnetische_Vertr%C3%A4glichkeit_von_Betriebsmitteln

Gibt es aber nicht irgendeine Möglichkeit, störungen solcher induktiven Lasten grundsätzlich abzuschirmen - oder braucht es individuelle Lösungen für das 3-W-Ventil, die Pumpe, den Motor, was auch immer?

Grundsätzlich ist der Hersteller eines elektrischen Geräts für die Einhaltung der EMV-Vorgaben zuständig, also dass:
- sein von ihm hergestelltes Gerät keine EMV-Abstrahlungen verursacht, die andere Geräte unzulässig stören
- sein von ihm hergestelltes Gerät funktioniert, auch wenn andere Geräte zulässige EMV-Abstrahlungen haben

Um Schaltvorgänge mit induktiven Lasten zu entstören, gibt es verschiedene Standardmethoden.

Am übersichtlichsten ist es bei Gleichstrom: Da brauchst Du nur eine sogenannte "Freilaufdiode", also eine Diode, die in Sperrrichtung quer über den Schaltkontakt betrieben wird und die dick genug ist, um wenigstens einige Millisekunden den Strom zu verkraften, der geschaltet wird. Möglichst schnell schaltende Dioden sind vorteilhaft, Universaldioden tun es auch.

Mit einer Freilaufdiode wird beispielsweise auch auf dem Relaisboard die induktive Last "Relaisspule" entstört. Selbst auf den billigsten China-Relaisboards und für die kleinsten Relais mit 5V und 50mA Spulenstrom sind diese Freilaufdioden in der Schaltung Standard.

Mit Wechselstrom ist es nicht so einfach, weil da keine Freilaufdiode möglich ist (Kurzschluss!). Dort ist die einfachste und billigste Möglichkeit der Snubber, auf Deutsch RC-Löschglied:
http://de.wikipedia.org/wiki/Snubber

Ein RC-Löschglied/Snubber aus passiven Bauelementen muß in der Tat an die geschalteten Werte für Spannung und Strom individuell angepaßt sein, wenigstens grob, sonst kann er seine Wirkung nicht richtig entfalten.

Eine weitere Methode bei Wechselspannung sind "Varistor-Löschglieder". Diese können entweder bei der geschalteten Last angebracht werden, oder beim Schaltschütz zum Schalten der Last. Viele solcher Varistoren sind direkt zum Einstecken in das Schaltschütz vorgesehen: Wenn das Schaltschütz nur eine ohmsche Last schaltet, verwendet man das Schaltschütz direkt, wenn damit eine induktive Last geschaltet wird, steckt man ein Varistor-Löschglied in die dafür vorgesehene Fassung am Schaltschütz.

Die andere Methode ist, Wechselspannungen mit Solid-State-Relais (SSR, Halbleiter-Relais) zu schalten. Ein SSR schaltet die Spannung im Nulldurchgang der Wechselspannung und verursacht dadurch schon mal im Schnitt geringe Störungen, auch bei induktiven Lasten mit Phasenverschiebung des Strom- gegenüber dem Spannungsverlauf. Darüber hinaus gibt es SSR-Halbleiterrelais gleich mit Varistor-Löschgliedern direkt im Relaisgehäuse, so dass ein SSR mit Varistor-Löschschaltung optimal zum Ein- und Ausschalten von Wechselstrommotoren mit einem Mikrocontroller geeignet sind.

Ob das in Deinem Fall hilft, bin ich mir nicht sicher, denn das die Störung verursachende Abschalten des Stroms am Mischerventil erfolgt ja nicht durch das Relais, sondern durch die beiden Endschalter im Mischer. SSR Relais von Chinaversendern gibt es jedenfalls recht preiswert, z.B. eBay Nr. 281103499178, laut aufgedrucktem Schaltbild für 3-32V Steuerspannung für 48-480V geschaltete Wechselspannung und sowohl mit Varistor- als auch RC-Löschglied parallel auf der Output-Seite gleich dabei.

Bis vor kurzem haben solche SSR Relais noch richtig Knete gekostet.

Heute sind solche SSR zum EMV-gerechten Schalten induktiver Lasten wohl zunehmend der gängige Standard. Wenn auch nicht bei Conrad, da liegen die Preise für vergleichbare SSR um ein x-faches höher als bei eBay Chinaversendern.

Wie gesagt: Nur für Wechselstrom. Und es gibt diese Relais nicht für verschiedene Schaltspannungen als 5V-, 6V-, 12V-, 24V-Relais, sondern es gibt sie für eine Steuerspannung mit weitem Bereich von 3-32V, aber Du müßtest je nach tatsächlicher Steuerspannung zur Einstellung des "Spulenstroms" einen entsprechenden Vorwiderstand laut Datenblatt auf der Steuerseite des SSR beschalten.
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D-49565 Bramsche
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So ein RC-Glied zum Funken-Löschen ist natürlich grundsätzlich nicht falsch. Wenn hier die Werte ein wenig abweichen, ist das kein Beinbruch. Das einzige worauf zu achten ist, ist die Spannungsfestigkeit des C's. Beim R ist das wurscht, hier ist nur auf die Belastbarkeit zu achten (0,5/1/2W).

Was mir aber absolut nicht in den Kopf will, ist: So ein kleiner Motor mit 4-5W, der ja keine nennenswerete Last treibt (nur die Achse des Ventils mit einem "Loch" darin), kann m. E. n. doch keine derartig exorbitanten Spannungsspitzen beim Abschalten des Motors erzeugen, das diese über das Leitungsnetz rückwätrs über ein (stabilisietes !?) Netzteil den Arduino derartig aus dem Tritt bringen.

Wenn dem so wäre, müsste man z.b. jedes mal beim Abschalten u.a. im Radio ein deutlichen Krachen hören oder auch auf dem TV eine Bildstörung zu sehen sein.
Ich hatte mal derartige Probleme mit elektronischen Steuerungen - da war es allerdings ein Motor von einem Aufzug - der nun aber eher im KW-Bereich (!!!) lag.....

Hast du das nun mal mit einer (Auto-) Batterie am Arduino (und auch am Lastteil) mal probiert, um Netzstörungen grundsätzlich auszuschließen ?
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Was mir aber absolut nicht in den Kopf will, ist: So ein kleiner Motor mit 4-5W, der ja keine nennenswerete Last treibt (nur die Achse des Ventils mit einem "Loch" darin), kann m. E. n. doch keine derartig exorbitanten Spannungsspitzen beim Abschalten des Motors erzeugen, das diese über das Leitungsnetz rückwätrs über ein (stabilisietes !?) Netzteil den Arduino derartig aus dem Tritt bringen.

Das stimmt, es ist ein zwar rel. großer Motor (7-8 cm Durchmesser) aber mit wenig Kraft, 1rpm steht auch darauf.

Quote
Hast du das nun mal mit einer (Auto-) Batterie am Arduino (und auch am Lastteil) mal probiert, um Netzstörungen grundsätzlich auszuschließen ?

Das Netzteil des Arduino hat 7.5V und 1A, die Netzteile für die Relaiskarte bzw. Sensoren/LCD sind stabilisiert und haben 1,5 bzw. 2A.
Ich habe die Netzteile nach Vorschlag auf zwei verschienen Phasen des Hausnetzes verteilt, allerdings ohne Erfolg. Mit Hilfe eines weiteres stab. Netzteils (2A) habe ich die Teile rotiert, allerdings auch mit keinem Erfolg.

Ich habe auch manchmal das erwähnte Phänomen, dass beim Neustart des Arduino die Relaiskarte (Relais des anlaufenden 3-W-Ventils) aufflackert und erst beim 2. oder 3. Mal anbleibt. Dann aber bricht die Karte zusammen, wenn das Ventil zu Ende gedreht hat, so nach 10-15 Sek. Das würde zu der 1rpm passen, da das Ventil um 90° dreht.

Auch habe ich das Relais an ein anderes Relais der Karte (es sind insg. 8 Relais darauf) gehängt, Problem bleibt.

Die Anlage lief die letzten Zwei Tage ohne 3-W-Ventil stabil bis auf einen Vorfall, wo das Display gestört war (die Sonderzeichen waren durcheinander). Die Pumpen sprangen an und aus, Arduino schickte seine Daten zu Cosm/Xively. Ich habe noch eine Strecke, fiel mit vorhin auf, wo die Arduino-PCF8574-Karten-Verbindung nebeneinander laufen. Sonst habe ich Daten und 230V-Strom in unterschiedliche Kabelkanäle gesteckt. Könnte das ein Problem darstellen? Ich frage und mache nicht gleich, weil das eine größere Baumaßnahme voraussetzt.

Grüße
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Ich habe auch manchmal das erwähnte Phänomen, dass beim Neustart des Arduino die Relaiskarte (Relais des anlaufenden 3-W-Ventils) aufflackert und erst beim 2. oder 3. Mal anbleibt. Dann aber bricht die Karte zusammen, wenn das Ventil zu Ende gedreht hat, so nach 10-15 Sek. Das würde zu der 1rpm passen, da das Ventil um 90° dreht.
Das must du mal näher beschreiben.
Wieso "flackert" da was ???

Ich glaube nach wie vor nicht, das es an dem Ventil liegt ! Solche 3-Wege-Ventile gibt es zu Hauf von verschiedenen Herstellern. Mein ex-Chef schwärt auf Honeywell.
Die haben ja auch noch ein Untersetzungsgetriebe drin, damit die Kraft "stimmt".

Das parallel-legen von Steuer-Leitungen und "normalen" Installationsleitungen ist sogar im Neubaubereich untersagt - insbesoondere in Kabelkanälen/-Bahnen. Dafür gibts es entpsrechende Trenner.... aber das soll dich nicht kümmern.
Problematisch wird es allenfalls, wenn man stark stromführende Leitungen hat, die zudem auch noch oft geschaltet werden. Hier stört dann ggf. das durch den Strom induzierte Feld um den Leiter.
Normalerweise stört das nicht unbedingt, aber wenn man ungeschirmte Leitungen auf längeren Strecken parallel neben z.B. der zur Verteilung führenden Leitung verlegt, kann das schon Ärger geben.

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Ich habe auch manchmal das erwähnte Phänomen, dass beim Neustart des Arduino die Relaiskarte (Relais des anlaufenden 3-W-Ventils) aufflackert und erst beim 2. oder 3. Mal anbleibt. Dann aber bricht die Karte zusammen, wenn das Ventil zu Ende gedreht hat, so nach 10-15 Sek. Das würde zu der 1rpm passen, da das Ventil um 90° dreht.
Das must du mal näher beschreiben.
Wieso "flackert" da was ???

Der Arduino startet ordnungsgemäß in paar Sekunden (Init der Netzwerkkarte etc.). Die erste Lesung der Temperaturen findet 10 Sek. nach Start statt, dann wird daraus abgeleitet, welche Pumpen und Ventile anzusteuern sind. Jetzt im Sommer wird daher gleich das 3-W-Ventil angeworfen. Dieses steht in der Ausgangsstellung unter Strom, das Ventil bewegt sich aber nicht, da der Motor in der einen Endstellung liegt. Also weist der Arduino - über eine kleine PCF8574-Karte - das Relais an zu schalten, der Strom fließt nun durch die zweite Leitung des Relais zum 3W-Ventil. Und genau in diesem Augenblick geht das Relais hörbar sofort aus und auch die Kontroll-LED des Relais (Achtung: Stromkreis des 2. Netzteils, das auch LCD versorgt; GND ist mit dem des Arduino zusammengeschaltet) geht seltsamerweise sofort wieder aus. Das meinte ich mit "flackern", sollte eher "kurz an- und ausgehen" heißen.

Manchmal höre ich auch das 3W-Ventil sich kurz rühren.
Ventil an, in die

Quote
Ich glaube nach wie vor nicht, das es an dem Ventil liegt ! Solche 3-Wege-Ventile gibt es zu Hauf von verschiedenen Herstellern. Mein ex-Chef schwärt auf Honeywell.
Die haben ja auch noch ein Untersetzungsgetriebe drin, damit die Kraft "stimmt".

Naja, Honeywell ist es nicht gerade :-/ Eher Made in China ;-)

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Grundsätzlich ist der Hersteller eines elektrischen Geräts für die Einhaltung der EMV-Vorgaben zuständig, also dass:
...

Jurs, danke für Deine Erklärungen. Ich kann noch nicht sagen, dass ich alles verstanden hätte, dazu ist mein E-Technik-Wissen arg dünn. Aber jedes Problem erweitert meinen Horizont und das ist ein schöner Nebeneffekt einer funktionierenden Heizungssteuerung :-)

Die Bauteile sind noch nicht in der Conrad-Filiale eingetroffen. Sobald sie da sind, berichte ich.

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Mich würde mal dein Programm interessieren und auch was du da wie nach welchen Parametern und wo mit welchen Fühlern / Aktuatoren steuerst.
(Ich habe einige Jahre Erfahrung mit Heizungssteuerungen...)
Ich hege da so einen schwachen Verdacht an einen Programm (Denk-) Fehler ....  smiley-cool

Der Dino steuert also eine PCF8574-Karte, diese wiederum deine Relais - richtig ?
Von welcher Seite bekommt die Karte ihren "Saft" ?
Der Dino schickt das alles via I²C-Bus - richtig ?
Wie groß ist denn da die Leitungslänge ? Ungeschirmtes Flachbandkabel ???

EDITH:
Das ist wirklich ein 3-Wege-Ventil und nicht zufällig ein 3-Wege-Mischer ?
Welchen Zweck genau erfüllt diesen Teil eigentlich in deiner Anlage ? Sitzt das irgendwo im WW- oder Hzg-Strang ? Vor oder hinter dem Speicher ?
« Last Edit: July 29, 2013, 12:24:34 pm by TERWI » Logged

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Ich habe auch manchmal das erwähnte Phänomen, dass beim Neustart des Arduino die Relaiskarte (Relais des anlaufenden 3-W-Ventils) aufflackert und erst beim 2. oder 3. Mal anbleibt.

Bist Du sicher, dass Du in Deinem Sketch nicht einfach nur eine falsche Initialisierung für ein "active low" schaltendes Relais drin hast?

Das "flackern" eines Relais beim Programmstart hört sich für mich verdächtig nach Programmfehler an.

Hier habe ich zuletzt erst vor wenigen Tagen erklärt, wie active low schaltende Relais richtig initialisiert werden, damit nichts flackert:
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=178323.msg1322199#msg1322199
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z. B.  smiley-grin ... kann eigentlich nicht sein, weil das Kommando via I²C kommt. Aber den Gedanken hatte ich ja auch - eher betreff Programm-Struktur und so...
« Last Edit: July 29, 2013, 12:27:00 pm by TERWI » Logged

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Mich würde mal dein Programm interessieren und auch was du da wie nach welchen Parametern und wo mit welchen Fühlern / Aktuatoren steuerst.
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Ich hege da so einen schwachen Verdacht an einen Programm (Denk-) Fehler ....  smiley-cool

Kein Problem. Aber es erfordert Mut und Zeit und Nerven :-) Alles ist eben "historisch gewachsen"...
http://heizduino.blogspot.de/

Quote
Der Dino steuert also eine PCF8574-Karte, diese wiederum deine Relais - richtig ?

Genau so ist es. Die Karte bekommt ein Byte (für die acht Relais).

Quote
Von welcher Seite bekommt die Karte ihren "Saft" ?

Sie kriegt es von dem Netzteil, das auch das LCD steuert. Ich habe es ohne erkennbaren Unterschied auch mit dem Arduino betrieben. Dieses Kärtchen zieht nicht viel Strom.

Quote
Der Dino schickt das alles via I²C-Bus - richtig ?
Wie groß ist denn da die Leitungslänge ? Ungeschirmtes Flachbandkabel ???

Ja, das Byte kommt per I2C. Länge ist 30-40 cm. Telefonkabelchen (4 Adern, die anderen zwei sind ohne Funktion).

Quote
EDITH:
Das ist wirklich ein 3-Wege-Ventil und nicht zufällig ein 3-Wege-Mischer ?
Welchen Zweck genau erfüllt diesen Teil eigentlich in deiner Anlage ? Sitzt das irgendwo im WW- oder Hzg-Strang ? Vor oder hinter dem Speicher ?

:-) Gute Frage. Nein, kein Mischer. Damit steuere ich das Trinkwasser, das *in* den Boiler hineinfließt. Je nachdem, welcher Boiler wärmer ist, versorgt dieser somit das Haus mit Warmwasser.
Ich habe dann noch ein zweites 3W-Ventil in der Heizung. Diese (bzw. der wasserführende Kamin) speist dann entweder den einen oder anderen Boiler mit Heizungswasser, das durch die Spirale fließt und den Boiler aufheizt.

Etwas kompliziert, entschuldigt :-)

Grüße
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Das schaue ich mir später gerne an.

Allerdings taucht das Problem nicht auf, wenn das Relais des 3-W-Ventils nicht an den Strom angeschlossen ist. Auch der Zeitpunkt des "Flackerns" fällt mit dem Anlaufen und Ausschalten des Motors zusammen.

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Und ? Schon mit Akku probiert ?
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