¿Cómo diseñar un amortiguador RC para un relé de solenoide que conduce una carga inductiva?

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Leí que los interruptores que activan las cargas inductivas deben ser desactivados y un par RC parece ser la mejor opción (¿más barata?). Tengo un motor de inducción de CA de gran tamaño (para un compresor de refrigerante) que se enciende mediante un relé de solenoide (aproximadamente una vez cada 30 minutos). Las especificaciones del motor son así:

Potencia: 1500W (potencia de entrada. Como se lee en un medidor de vatios.)
Max. Actual: 10A
Voltaje nominal: 230VAC / 50Hz.

Me encontré con una solución como esta:

  1. ¿Cómo selecciono un amortiguador adecuado? Un combo muy común parece ser 0.1uF - 120Ohm. Pero no pude justificarlo.
  2. ¿Debería estar en paralelo con el interruptor o la carga?
pregunta Sohail

3 respuestas

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Los valores utilizados a menudo estarán bien.
Una inductancia del motor más grande de lo normal puede causar problemas.

El trabajo del amortiguador es proteger los contactos del interruptor de los transitorios de apagado inductivo del motor. Parando el transitorio en la fuente (a través del motor) o en el destino (a través de los contactos) ambos funcionan. Podría decirse que tenerlo en el interruptor es mejor, ya que trata con la energía que dañará, a diferencia de la energía que puede hacer daño, por lo que está más concentrado y también trata con otros picos que pueden ocurrir. >

Si observa su circuito, observará que, en ambos casos, el amortiguador se conecta desde el punto de conexión del interruptor del motor hasta una pata de la red eléctrica. Si la impedancia de la red es baja en la frecuencia de picos (-ies), ambos son aproximadamente equivalentes.

La corriente del circuito continúa instantáneamente al apagar. Si todo fluye a través del amortiguador, entonces pasará a través de la resistencia de 120 ohmios, por lo que el pico de voltaje inicialmente será \ $ V = IR = 10 \ mathrm {A} \ times 120 \ mathrm { \ Omega} = 1200 \ mathrm {V} \ $. Si bien eso es mucho, por lo general está dentro de la capacidad de interrupción del interruptor (o si no), y usualmente hay otras impedancias presentes que también ayudarán a amortiguarlo.

La corriente de amortiguación fluirá solo hasta que el condensador se cargue a la tensión de activación. Si la inductancia del motor es grande, el condensador puede cargarse a un voltaje mayor o mucho más alto.

El condensador debe ser lo suficientemente grande como para no cargarse hasta el punto donde la corriente se descompone al cargar la tapa antes de que la resistencia disipe la energía. Para asegurarse de que los valores de los componentes presentes harán el trabajo, debe conocer la inductancia del motor.

La energía en el inductor es \ $ E = \ frac {1} {2} LI ^ 2 \ $

El condensador "timbrará" con una energía de \ $ E = \ frac {1} {2} CV ^ 2 \ $

La resistencia necesita disipar esta energía.

Energía = \ comenzar {alinear} \ frac {1} {2} Li ^ 2 & = \ frac {1} {2} CV ^ 2 \\ \\ \ Rightarrow V & = \ sqrt {\ frac {Li ^ 2} {C}} \ end {align}

También hay una constante de tiempo \ $ L / R \ $ también y ...

Puede comenzar a calcular esto (si conoce L) o simularlo, pero en la mayoría de los casos, los valores que se muestran son correctos para los equipos típicos.

Coloque un alcance a través de los contactos. ¿Qué pico V ves (usa una sonda adecuada)? ¿Los contactos chispean? No deberían.

Tenga en cuenta que el aumento de C mejora la acción de desactivación pero también aumenta las pérdidas de la red en el funcionamiento normal. Tenga en cuenta también que un condensador a través de un interruptor de red puede estar mal visto en algunos contextos.

Añadido:

  

Dario dijo: Un problema al colocar el RS en el interruptor es que ahora tiene algo de corriente en el circuito en el modo apagado. ...

     

User_long_gone respondió: Estoy absolutamente seguro de que los 4-5 MILLIAMPS de corriente que fluyen a través de un capacitor de 0.1 microfaradios a 60 Hz no presentarán ningún problema para un circuito de motor. ¿Desperdicio de energía? Es menos de 1/2 vatio.

Vale la pena señalar que

  1. El amortiguador que atraviesa el motor puede no molestar al motor en sí, pero puede molestar gravemente a cualquiera lo suficientemente tonto como para pensar que el interruptor está apagado significa que el circuito está "seguro" o "muerto". Si el interruptor está en la fase / conductor activo, el lado del motor del interruptor puede estar cerca del suelo debido a impedancias relativas. Pero no hay certeza de que esta siempre será la forma en que se realiza la conexión, incluso si las regulaciones dicen que debería ser así.

2 "Incluso" 1/2 vatio de energía inútilmente desperdiciada en un aparato es mal vista en los escenarios modernos.

    
respondido por el Russell McMahon
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Un problema al colocar el RS a través del interruptor es que ahora tiene algo de corriente en el circuito en el modo apagado. Esto realmente puede ser bueno si su motor requiere precalentamiento, pero es un desperdicio de energía.

    
respondido por el Dario
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La distancia y el cableado físico pueden jugar un papel importante al elegir dónde colocar el amortiguador RC, al considerar a través de los contactos del interruptor frente a la carga inductiva. Si se coloca el amortiguador RC a través de la carga inductiva, los beneficios de supresión del arco del amortiguador RC pueden disminuir a medida que aumenta la distancia entre los contactos del interruptor y la carga, ya que los contactos pueden ver el cableado como una inductancia y aún pueden experimentar arcos eléctricos. Evalúa si esto se aplica a tu aplicación.

Los controles remotos cableados son un ejemplo donde dicha distancia juega un papel.

    
respondido por el Carlos Patterson

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