Comment concevoir un amortisseur RC pour un relais solénoïde entraînant une charge inductive?

J'ai lu que les commutateurs pilotant des charges inductives doivent être snobés et une paire RC semble être la meilleure option (la moins chère?). J'ai un moteur à induction AC de grande taille (pour un compresseur de réfrigérant) qui est commuté par un relais à solénoïde (environ une fois toutes les 30 minutes). Les spécifications du moteur sont comme ceci:

Puissance: 1500W (Puissance d'entrée. Comme lu sur un wattmètre.)
Max. Courant: 10A
Tension nominale: 230VAC / 50Hz.

Je suis tombé sur une solution comme celle-ci: entrez la description de l'image ici

Comment sélectionner un amortisseur approprié? Un combo très courant semble être de 0,1 uF - 120 Ohm. Mais je ne pouvais pas le justifier.
Doit-il être parallèle à l'interrupteur ou à la charge?

inductive snubber

— Sohail
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Il devrait s'agir de la série RC en parallèle avec le moteur, car lorsque l'interrupteur s'ouvre, cela n'a aucun sens. À propos des valeurs, cela peut être un exercice de bricolage si vous n'avez pas toutes les données du moteur. Mais, pour commencer, le R doit être à peu près plus de 10 fois la résistance du moteur (pas l'impédance) et le C doit être choisi de telle sorte que la constante de temps soit suffisante pour lisser les transitoires de commutation. Cela signifie que la valeur ne doit pas être trop élevée, donc R ne doit pas obtenir trop de puissance pour se dissiper (gaspillage) et pas trop petit non plus pour ne pas amortir la sonnerie.

— Vlad

Merci Vlad! Je vois la logique intuitive que vous avez mentionnée ici au sujet du condensateur. Mais je pense que je vais plutôt continuer avec ce qui a été utilisé depuis longtemps. :-). Mais bon, le RC pourrait être en parallèle avec l'interrupteur ou le moteur comme expliqué par Russell ci-dessous. Et je suis également tombé sur une fiche technique snubber qui a mentionné que les deux sont corrects mais que le commutateur est `` préférable '' - aucune raison mentionnée. Merci encore.

— Sohail

Eh bien, si j'étais spartiate dans mon explication, c'est parce que souvent (hors de mes essais) j'ai dû faire face à des moteurs sans nom qui n'avaient pas de données et diverses choses brûlaient tout autour. En ce qui concerne le placement, j'ai considéré le dessin que vous avez fourni, auquel cas le commutateur n'a pas besoin de protection, mais les autres le font à cause de cela, rendant ainsi son placement inutile là-bas. Quoi qu'il en soit, l'objectif doit être atteint d'une manière ou d'une autre, et c'est la réponse qui a fait surface à l'époque. Bonne chance.

— Vlad

Réponses:

Les valeurs utilisées seront souvent OK.
Une inductance du moteur plus grande que d'habitude peut provoquer des problèmes.

Le travail de l'amortisseur consiste à protéger les contacts du commutateur contre les transitoires de coupure inductive du moteur. L'arrêt du transitoire à la source (à travers le moteur) ou à destination (à travers les contacts) fonctionne tous les deux. On peut dire que l'avoir au commutateur est meilleur car il traite de l'énergie qui causera des dommages, par opposition à l'énergie qui peut causer des dommages, il est donc plus concentré et il traite également d'autres pointes qui peuvent se produire le long.

Si vous regardez votre circuit, vous remarquerez que dans les deux cas, le snubber se connecte du point de connexion du commutateur de moteur à une branche du secteur. Si l'impédance du secteur est faible à la ou aux fréquences de pointe, les deux sont à peu près équivalents.

Le courant du circuit continue instantanément à l'arrêt. Si tout s'écoule à travers le snubber, il passera à travers la résistance de 120 ohms, donc la pointe de tension $V=IR = 10\mathrm{A} \times 120\mathrm{\Omega} = 1200\mathrm{V}$

Le courant de snubbing ne circulera que jusqu'à ce que le condensateur se charge à la tension de commande. Si l'inductance du moteur est grande, le condensateur peut se charger à une tension supérieure ou beaucoup plus élevée.

Le condensateur doit être suffisamment grand pour ne pas être chargé au point où le courant se désintègre en chargeant le capuchon avant que la résistance ne dissipe l'énergie. Pour être sûr que les valeurs des composants présentes feront l'affaire, vous devez connaître l'inductance du moteur.

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

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

La résistance doit dissiper cette énergie.

Énergie =

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

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

Ensuite, il y a $L/R$ constante de temps aussi et ...

Vous pouvez commencer à calculer cela (si vous connaissez L) ou à le simuler, mais dans la plupart des cas, les valeurs affichées sont OK pour un équipement typique.

Placez une portée sur les contacts. Quel pic V voyez-vous (utilisez une sonde appropriée!). Les contacts étincellent-ils? Ils ne devraient pas.

Notez que l'augmentation de C améliore l'action d'amortissement mais augmente également les pertes du secteur en fonctionnement normal. Notez également qu'un condensateur sur un interrupteur secteur peut être mal vu dans certains contextes.

Ajoutée:

Dario a déclaré: Un problème avec le placement du RS à travers l'interrupteur est que maintenant vous avez du courant dans le circuit en mode éteint. ...

User_long_gone a répondu: Je suis absolument certain que les 4 à 5 MILLIAMPS de courant traversant un condensateur de 0,1 microfarad à 60 Hz ne présenteront aucun problème à un circuit de moteur. Gaspillage d'énergie? C'est moins de 1/2 watt.

Il convient de noter que

Le snubber à travers le moteur peut ne pas déranger le moteur lui-même mais peut bien déranger gravement toute personne assez idiote pour penser que l'interrupteur étant éteint signifie que le circuit est "sûr" ou "mort". Si le commutateur est en phase / phase, le côté moteur du commutateur peut être proche de la masse en raison d'impédances relatives. Mais il n'y a aucune certitude que ce sera toujours ainsi que la connexion sera établie - même si la réglementation stipule qu'elle devrait l'être.

2 "Même" 1/2 watt d'énergie gaspillée inutilement dans un appareil est mal vu dans les scénarios modernes.

— Russell McMahon
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Merci Russell! Je pourrais trouver une fiche technique pour le moteur (compresseur hermétique scellé en fait) mais ils n'ont tout simplement pas mentionné l'inductance. Mais je pense que je vais prendre les 0.1uF et 120Ohms courants pour l'instant car ils ont été utilisés dans un grand nombre de ces applications. Et le relais est complètement scellé avec un boîtier opaque. Je ne vois donc pas les contacts. Mais comme ces appareils (les relais au moins) durent des années, je ne pense pas qu'il y ait d'étincelles. Merci encore. :-)

— Sohail

Si l'inductance du moteur est de 200 mH, le capuchon d'amortissement de 0,1 uF devrait être chargé à 4500 V pour contenir toute l'énergie que l'inductance stocke à 10 A. Bien sûr, il y aura des pertes dans la résistance de 120 ohms lors de la charge du capuchon, mais je crains toujours que 0,1 uF soit trop petit pour un si gros moteur. 200mH n'est qu'une supposition cependant, pour être sûr qu'il faudrait connaître la valeur réelle.

— avl_sweden

@avl_sweden Oui et / mais ...: les snubbers sont toujours des compromis. Comme indiqué, vous devez brancher la valeur si elle est connue et voir si les résultats sont acceptables dans votre cas. Dans de nombreux cas, les valeurs données fonctionnent "assez bien" dans la pratique. L'objectif principal est d'éviter les dommages de contact de commutation et si vous pouvez passer d'une situation d'arc / d'étincelle à aucune (visible), c'est un bon début. La tension de commutation peut toujours être élevée et dommageable mais non visible et une sonde peut être une vérification utile (utilisez une sonde appropriée et soyez conscient des problèmes de sécurité de la portée HV).

— Russell McMahon

@NicolasD ... creuse dans la mémoire ... Je suppose que j'ai obtenu ce 1 // 2 Watt de la question de USER59273 (peut-être pas) et je n'ai pas calculé la valeur réelle. Donc, oui, vous avez raison - SI le condensateur et la résistance série étaient à travers le commutateur, ils ne dissiperaient que des mW (sous 10 mW en un coup d'œil - peut-être moins). Mais il aurait encore la possibilité de donner à un enquêteur imprudent une morsure méchante - théoriquement sous le niveau mortel sur 230 V. Avec un plomb sur le moteur, la tension serait plus proche de zéro - enlevez le fil et, oups. [J'éteins tous les interrupteurs et disjoncteurs, débranche toutes les fiches et fusibles et ALORS, bref ....

— Russell McMahon

... "devrait être mort" mène à la terre. Très occasionnellement, vous obtenez un coup et / ou des étincelles. (J'ai quand même - YMMV :-). J'ai survécu à environ 50 à 55 ans de `` jouer '' avec le secteur à un titre ou à un autre, alors je peux avoir le bon équilibre :-). [Un compteur permet d'éviter cela :-)]. Dans ce cas, s'il est laissé "sous tension" avec la coupure de la sangle de court-circuit de teinture, il doit rester connecté pour éviter une augmentation de la tension lorsque le moteur est déconnecté.

— Russell McMahon

Un problème avec le placement du RS sur le commutateur est que vous avez maintenant du courant dans le circuit en mode éteint. Cela peut en fait être bon si votre moteur nécessite un préchauffage, mais il est un peu gaspillé en énergie.

— Dario
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Je suis absolument certain que les 4 à 5 MILLIAMPS de courant traversant un condensateur de 0,1 microfarad à 60 Hz ne présenteront aucun problème à un circuit de moteur. Gaspillage d'énergie? C'est moins de 1/2 watt.

@ user59273 semble avoir disparu et Daio n'est pas revenu - mais il convient de noter que le snubber sur le moteur peut ne pas déranger le moteur lui-même, mais peut déranger gravement toute personne assez idiote pour penser que l'interrupteur éteint signifie que le circuit est " sûr "ou" mort ". Si le commutateur est en phase / phase, le côté moteur du commutateur peut être proche de la masse en raison d'impédances relatives. Mais il n'y a aucune certitude que ce sera toujours la façon dont la connexion est mde - même si la réglementation dit qu'elle devrait l'être.

— Russell McMahon

La distance et le câblage physique peuvent jouer un rôle important lors du choix de l'emplacement de l'amortisseur RC, lors de l'examen entre les contacts du commutateur et la charge inductive. Si l'amortisseur RC est placé à travers la charge inductive, les avantages de suppression d'arc de l'amortisseur RC peuvent diminuer à mesure que la distance augmente entre les contacts de l'interrupteur et la charge, car le câblage peut être vu par les contacts comme une inductance et peut encore subir un arc électrique. Évaluez si cela s'applique à votre demande.

Les télécommandes câblées sont un exemple où ladite distance joue un rôle.

— Carlos Patterson
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