Relais statiques, possibles ou pas ?

[PUSSY]

Une simple diode 400 ou 600V et 4A suffit. Pas besoin de surdimensionner en courant car le temps de conduction est très bref (qq ms)

Quand j'avais fait des essais de filetage avec mon outil à rétractation automatique, j'obtenais un arrêt en 1/4 de tour (environ) du mandrin à 430 tr/min (soit environ 3500 tr/min au moteur) soit en 0,004 s.

j'avoue être complètement perdu dans tous vos échanges de solutions techniques.
Je vous laisse juge pour trouver la meilleure solution (mais peut-être que le simple relais actuel peut suffire, voir message #17, mais il a sans doute besoin d'accessoire(s) pour être mieux protégé !).

Cordialement,
PUSSY.

 

[jacounet]

Salut Pussy.
J'ai potassé un schéma avec 4 thyristors , sous Isis j'ai des S8070 qui sont des 800 Volts 70 A ( on n'en trouve qu'aux USA ...) .
Le voilà en pièce jointe .

La self L1 avec une résistance de 40 Ohms en série et une résistance 1 k en // est sensée simuler le moteur à courant continu .

On commute avec le simple inverseur ( SW2) en bas , ici il est en position marche avec une tension équivalente continue de 176 Volts )...on a plus de 5 Ampères moyens en consommation , en commutant sur l'autre plot de l'inverseur on a plus de consommation du tout ( 10 µa , seulement ... ) donc avec la 1 Ohm en résistance frein ça devrait s'arrêter brusquement .
Le pont avec 4 diodes en haut sous 230 V (115 V RMS+115 V RMS déphasé de 180°) ...c'est pour simuler ton alim de tension redressée double alternance , elle sort 180 Volts , moi j'ai 176 Volts , c'est kif kif .

Ca doit être faisable sur circuit imprimé d'essai proto à pastilles trouées , format Europe .

Les deux selfs 50 mH ( L2 et L3 ) avant les thyristors servent à atténuer les courants de démarrage ...j'en ai pas mis en série dans le frein , il en faudra sans doute une .( 5 à 50 mH...à déterminer )

Bonnes manipes , si tu te lances , attention au bon repérage des électrodes des thyristors , gâchette /anode/cathode . ( g, A,K )
Pour les résistances de gâchette elles pourront varier suivant la sensibilité gâchette des thyristors , de 100 à 470 Ohms .

A+.
Jac

 

[Jope004]

Devancé sur le fil par Jacounet !
Edit du 20 mars en bleu.

Bonsoir Pussy,

A mon avis, ta solution actuelle avec un relais est la meilleure. Pourquoi vouloir faire cher, compliqué et fragile (et qui peut tuer la carte de régulation ) quand on peut faire simple ?
Tu peux garder cette solution en l'état. Le seul risque est une possible durée de vie réduite du relais à cause des arcs lors du passage en freinage.
Par contre une durée de vie réduite ne veut pas dire durée de vie très courte.
Si toutefois tu voulais empêcher le relais de crâmer prématurément, il est possible d'ajouter une diode de roue libre, comme suit :

Cela t'oblige à revoir le câblage électrique si tu choisis cette option.
Cette diode de roue libre n'a rien à voir avec le freinage. Son rôle est juste de décharger la self du moteur pour empêcher toute surtension à la coupure.
Référence de diode de roue libre suggérée : MUR480ESG
https://fr.rs-online.com/web/p/diodes-de-redressement-et-schottky/7811012/
Voilà, c'est tout pour la partie relais.

Concernant le freinage par court-circuit, je pense que c'est susceptible de réduire la durée de vie du moteur. Mais c'est comme pour le relais, il est difficile de pronostiquer si cette cause d'usure va vraiment réduire sa durée de vie comparée à l'usure normale.

 

[Jope004]

Bonsoir

Juste pour info il y a des relais statiques pour du continu
ici à partir de la page 27 pour le courant continu
http://www.crydom.com/en/tech/brochures/crydom_sf_fr.pdf

Firefox refusait ce lien. Finalement j'ai pu télécharger le pdf avec IE.
Pas facile à lire et il manque un guide de choix à ce catalogue.
Je n'ai pas parcouru toutes les pages, mais je n'ai pas trouvé d'inverseur DC supportant 400V.
Il y a des relais DC simples, supportant 400 ou 500V. Incompatibles avec le circuit de freinage : il faut absolument un inverseur.
Le seul inverseur que j'ai trouvé dans le catalogue est un 48V.

 

[jacounet]

Salut.
Un inverseur continu à 4 thyristors 1200V/55A ( 200 A pointe , sans doute ,sur 100µs ) comme le 40TPS12A ( 9.56 € les 10 ) devrait être "faisible" .
J'essaye en simu .
A+.
Jac .

 

[PUSSY]

Si toutefois tu voulais empêcher le relais de crâmer prématurément, il est possible d'ajouter une diode de roue libre, comme suit :

Cela t'oblige à revoir le câblage électrique si tu choisis cette option.
Cette diode de roue libre n'a rien à voir avec le freinage. Son rôle est juste de décharger la self du moteur pour empêcher toute surtension à la coupure.
Voilà, c'est tout pour la partie relais.

Bonjour,

Je ne vois pas bien la relation entre mon schéma initial et le tien !
Ce que tu appelles commutateur de freinage, est-ce l'inter qui met en relation les deux contacts "repos", soit directement, soit via une résistance ?
Est-cela ?

Mais à l'arrêt, la diode ne se comporte-t'elle pas comme un court-circuit ?
Il est prévu de mettre une résistance sur le freinage "brutal" pour avoir le meilleur compromis arrêt rapide/contraintes mini et laisser l'autre position en "roue libre".

Cordialement,
PUSSY.

 

[midodiy]

Ton schema est bon, et non la diode ne va pas courcircuiter la fcem vu que la fcem est dans le meme sens que ton Vcc. A noter qu'il y a deja une diode dans ta carte de regulation (D15) mais comme tu commutes apres...

 

[PUSSY]

Je pensais que le courant induit par la rotation du moteur lorsqu'on court-circuitait ses bornes s'inversait (mes souvenirs sont vieux !).
La diode doit-elle avoir des caractéristiques particulières ?
Une petite référence ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[midodiy]

Je pensais que le courant induit par la rotation du moteur lorsqu'on court-circuitait ses bornes s'inversait

oui c'est bien ça, le moteur devient generateur mais la tension reste dans le meme sens, la diode ne conduira pas. Le schema equivalent d'un moteur DC est une resistance en serie avec une tension egale à Ke.omega (Ke est une constante, depend du moteur et omega la vitesse). Dans ce schema equivalent, la self est negligée mais elle doit exister.
C'est juste à la commutation lorsque Y lache le contact mais pas encore commuté sur la resistance qu'il peut y avoir probleme, le moteur à alors ces 2 pattes connecté à rien...
Une diode lente ou rapide convient pour cet usage.
Edit: Un schema equivalent avec L:
https://sitelec.org/cours/abati/model.htm

 

[vres]

Le bon vieux contacteur électro-mécanique a quand même bien des avantages

 

[Quark21]

Bonjour,

J'ai peux être raté un épisode (et je ne suis pas très calé en électronique de puissance)
Qu'est ce qui empêche de mettre un contacteur AC classique en mettant les pôles en série pour augmenter le pouvoir de coupure ?

Schneider donne des tables pour le pouvoir de coupure en DC de ses contacteurs AC, selon le nb de pôles utilisés et les courants acceptables ne sont pas du tout négligeables.
https://www.schneider-electric.fr/fr/faqs/FA19997/ (et sourtout le pdf en bas de page)

On trouve ces contacteurs d'occaz a vil prix, même les gros.

Quark

 

[Jope004]

Est-cela ?

Bonjour,

Oui, c'est exactement cela !

Ce que tu appelles commutateur de freinage, est-ce l'inter qui met en relation les deux contacts "repos", soit directement, soit via une résistance ?

Oui.

Mais à l'arrêt, la diode ne se comporte-t'elle pas comme un court-circuit ?

Non. La réponse a déjà été donnée plus haut.

Qu'est ce qui empêche de mettre un contacteur AC classique en mettant les pôles en série pour augmenter le pouvoir de coupure ?

Oui, pourquoi pas, si le fabricant le conseille. Mais attention, il faut un inverseur et non un simple contacteur.

 

[PUSSY]

Qu'est ce qui empêche de mettre un contacteur AC classique en mettant les pôles en série pour augmenter le pouvoir de coupure ?

Le problème est que les contacteurs ont généralement 4 contacts de puissance à fermeture.
J'ai trouvé un contacteur avec 2"O" + 2 "F" (LEG 412509, 16A en "AC", 1,6 A en "DC" sous 100V) mais cela ne me "fait" que 2 inverseurs, donc je ne dispose que d'un seul contact !
Si vous me trouvez un contacteur avec 2 inverseurs capable de "tenir", je prends !

Édit : Est-il possible d'utiliser un double contacteur (inverseur tétrapolaire) pour avoir en final deux "inverseurs" réalisés chacun avec deux contacts "NO" en série ?
En ce cas, il me faut un relais auxiliaire pour les piloter (avec en plus une sécurité mécanique) (presque une usine à gaz !) !

Cordialement,
PUSSY.

 

[vres]

personnellement je prendrai quelque chose comme ça :

https://fr.rs-online.com/web/p/relais-sans-accrochage/8277062/
ou
https://fr.rs-online.com/web/p/relais-sans-accrochage/8273332/
ou
https://fr.rs-online.com/web/p/relais-sans-accrochage/4927224/
avec un petit condo pour éviter l'arc pendant la commutation.

 

[PUSSY]

Bonjour,

Le condo est à mettre où ?
Et je suppose qu'il faut une diode dite "de roue libre" non puisque la bobine est en 24V continu ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[vres]

La diode roue libre se met sur la bobine, sur le moteur un antiparasite RC suffit. Tu peux les mettre de différentes façon par exemple ente commun et F comme cela la décharge se fait sur le circuit de freinage.
Pour éviter les pointes de courant tu peux aussi ajouter une self en série dans ton circuit de freinage comme le proposait Jacounet.

 

[PUSSY]

Bonjour messieurs et merci de votre patience.
Mais vous oubliez une chose essentielle, c'est que je n'y connais rien (ou très peu) en électrotechnique.
Vos paroles me réconfortent dans le sens ou une solution est possible, mais pour la mettre en œuvre, il me faut un schéma avec des valeurs !

A propos des contacts "en série" pour commuter du courant continu, l'un des deux schémas suivant est-il préférable à l'autre ?
Combien compte-t'on de contacts "en série" dans le cas du 2x2 et du 3+1 ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[jacounet]

Salut.

J'ai rien à vendre dans l'histoire , mais l'avantage de l'électronique de puissance ( faut trouver celle qui tient : tension double ou triple du V pic max , et courant 3 à 10 fois I pic max)...c'est qu'elle n'engendre pas d'étincelles .
A ce stade vu les courants et tensions utilisées/mesurées ici dans ce projet "relais statique ou pas" , le thyristor TPS12A tenant 1200V sous 55A en continuel , me paraissais être le bon cheval pour un prix raisonnable, moins de 10€ les 10 .
Mais vu l'enthousiasme dégagé par cette perspective ,...je me vois mal persévérer .
Ma fraiseuse est à contacteur à relais et fonctionne ...je me vois mal lui mettre une carte maison ,...pour prouver que ça marche .
Une carte comme ça , inverseur à 4 thyristors et commutateur marche/frein à 4 thyristors tenant le kWatt avec selfs de protection , transils et transorbes ...vaudrait 10€ à la vente ...en Chine bien sûr ...
Mais ..."cha egiste pas ..." , même pas là bas ...donc plouf
Evidemment en électronique de puissance ,faut travailler avec ceinture et bretelles ( selfs de protection , diode écrêteuses transiles et transorbes) ...sinon on se retrouve avec une belle carte électronique ,... qui aura fonctionné durant 10 allumages et 10 extinctions , et qui à la 11ème... va se transformer en tas de cendre ..."Ahh é pouquoi".

En électronique comme ailleurs en technique de manière générale , tout ce qui aura été calculé trop juste, donc sans coefficient de sécurité ( 3 à 10 ),...durera le temps de l'inauguration , les exemples ne manquent pas y compris récemment dans les travaux publics ...les USA , sont les meilleurs à ce jour .

Bon courage à tous .

A+.
Jac.

 

[vres]

Pourquoi mettre plusieurs contact en série ?
La surtension due à l'inductance ? pas grand chose avec des antiparasites.
Surintensité ? très limitée justement a cause grâce à l'inductance.
Relai électromécanique = fiabilité +rapidité + simplicité + bas prix.

 

[PUSSY]

Pourquoi mettre plusieurs contact en série ?

Ce n'est pas moi qui le préconise mais LEGRAND lui-même (et d'autres aussi) :

Mais ce n'est peut-être pas valable pour du courant "haché" à polarité unique ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[jacounet]

Hello, salut .

Je remet mon shéma , agrandi , ...de marche/arrêt frein pour moteur 750Watts continu .

Il fonctionne en simulé sous Isis avec composants Spice ...je ne dis pas , c'est joué/gagné y-a plus qu'à , ...faut juste essayer .
On a toujours de la marge entre la simulation et le réel ...et c'est le réel sous prototype le seul arbitre.
Pour ceux qui veulent essayer ...voici le schéma en plus lisible .
Amicalement .
Jac.

A noter R3 et R4 ...ne servent qu'à la simulation , L2 valeur souhaitée : 10mH .(écrase le courant d'appel avec 10mH ,ici au dessus 60 A)

 

[vres]

Effectivement, je comprend après il faut prendre un contacteur avec soufflage d'arc mais c'est pas le même prix.
Ceci dit vu que tu as une coupure bipolaire, tu as déja 2 contacts en série donc 6.5A pour 110V, ensuite vu que tu as un court-circuitage du moteur je pense que le maintien de l'arc parait difficile.

Et une autre solution pour éviter l'amorçage, c'est de passer la consigne du variateur à 0 en même temps que l'arrêt du moteur, je ne suis pas certain que ça soit un bonne chose de couper le circuit du moteur en laissant le variateur actif, la régulation va être un peu pommée.

 

[escaliermeca]

Bonsoir.
Contacteur = partie mécaniques en mouvement.
Contacteur statique = pas de partie en mouvement
Nombre de cycle avant qu il soit défectueux nettement supérieur.
Durée de vie plus longue ( plusieurs millions de cycle ).

 

[vres]

Composants électroniques plus fragiles le risque qu'il pètes plus important, sensibles au surtensions (Orage ...)
Contacteur plusieurs contacts = sécurité.
Electronique a tendance à bruler en cas de défaillance.

Les relais de sécurité sont électromécaniques qui sont prévus eux-même pour piloter des contacteurs électromécaniques.

https://fr.rs-online.com/web/c/auto...-et-securite-des-machines/relais-de-securite/

 

[Charly 57]

petit_lulu a dit: ↑
le probleme de la commande en DC c'est l'arc de surtension a la coupure qui peut amorcer entre les contacts d'un relais.
pour ameliorer la coupure on peut mettre un relais avec plusieurs poles en serie, ca permet d'avoir un ecartement plus important et donc eviter l'amorcage.
il existe des contacteurs speciaux pour le DC (sirius de siemens par exemple) mais a mon avis ca coute ... un bras ou une cou...

C'est le pourquoi je pensais remplacer les contacteurs par des relais statiques !
Cordialement,
PUSSY.

Bonjour

La préoccupation initiale était de combattre les arc électriques, ce qui a poussé Pussy à parler de relais statique dans le titre du post.

Pour éviter le flash à l'ouverture des contacts, j'essaierai bien de mettre un condensateur non polarisé en // de chacun des contacts qui s'ouvrent pour couper l'alimentation du moteur. Pour les contacts qui se ferment ensuite pour court-circuiter le moteur, il n'y a pas de flash à leurs bornes ( ou alors mini flash)
Lorsque le contact est fermé ( moteur alimenté qui tourne ), la tension aux bornes du contact est de zéro volts. A l'ouverture du contact la self du moteur ( qui ne supporte pas de discontinuité de Courant ) va augmenter brutalement la tension aux bornes du contact ( de zéro à la tension moyenne d'alim moteur ) pour provoquer le flash qui permet de laisser s'écouler du courant plus longtemps.
Dans mes cours, j'ai noté qu'un condensateur ne supporte pas de discontinuité de tension à ses bornes.
Si on place un condensateur aux bornes du contact, à l'ouverture des contacts, il va éviter la discontinuité de tension et en se chargeant il luttera contre l'augmentation de tension provoquée par la self du moteur.
Comme le moteur tourne dans les deux sens, je mettrai un condensateur non polarisé. Pour décharger le condensateur je mettrai aussi une résistance à ses bornes. Une résistance entre 100 k ohm en 1/4 W est un bon compromis sous 160 volts.
(la résistance de 100k ohm aura tendance à provoquer un courant si la tension d'alim persiste alors que le moteur est à l'arrêt. Si l'alim est maintenue à 160 volts, ce courant sera de 1,6 milliampère soit une puissance de 0,25 w de perte )

Je ne crains pas d'effet de résonance entre self et condensateur car :
on est en continu ondulé
et
le condensateur n'est mis en service que lors de la coupure de tension
et
la tension est tout de suite écroulée par les contacts de mise en court circuit qui se ferment.

Pour qu'il y ai efficacité, j'essaierai bien avec un condensateur de moteur asynchrone du genre 25 micros 250 volts.
La valeur de la capacité est à ajuster par test

 

[jacounet]

Salut à tous .
Voici un schéma de Marche/Arrêt-frein pour un moteur à courant continu 750 Watts comme celui de Pussy ( à aimants permanents ) ,avec des triacs en lieu et place des thyristors .
Tel que l'inverseur peut être monté avant l'électronique du M/Arrêt...vu qu'on a des triacs .
Reste à trouver des triacs 50 A ...400 ou 600Volts .
Il "tourne " en simulation Spice ...mais il est à vérifier en maquetté/prototype .
A+.
Jac.

 

[PUSSY]

Bonjour,

1) L'alimentation "phase" - "neutre" est-elle celle que délivre ma carte ? Si oui, peut-t'elle être coupée en arrêtant le moteur ? Où est-ce simplement la simulation de ma carte de variation de vitesse ?
2) Où est exactement le moteur (simulé) ? Où s'arrête (commence) le circuit "marche-arrêt-frein" ?
3) En redressement tu mets 4 diodes. Utilité (voir 1) ? peut-on les remplacer par un pont ?
4) je demande confirmation de la valeur des résistances et leur puissance.

Cordialement,
PUSSY.

 

[midodiy]

Euh...la valeur du condensateur C1...
Un triac de 40A/800V est tres courant et pas cher, plus? Je voudrais bien trouvé!

 

[jacounet]

Euh...la valeur du condensateur C1...
Un triac de 40A/800V est tres courant et pas cher, plus? Je voudrais bien trouvé!

Pussy.

Je pense que tu veux continuer à utiliser ta carte alimentation 0 à 160 Volts à thyristors , pour faire varier ta vitesse moteur .
L'inverseur avant arrière tu dois l'avoir aussi et je suppose que c'est ton carré orange , sur ton schéma .
Donc pour toi tu branches la sortie de tes fils violets sur la self L2 de ta carte faite maison ,et sur la deuxième borne de ton moteur , la première étant branchée en série avec le triac ( carte électronique faite maison ) .
Pour R1 et R7 de 47 à 470 Ohms suivant le triac choisi ( voir le data sheet :=> courant gâchette) , en 2 à 5 Watts ...R8 et R9 sont facultatives pour toi vu que je n'ai pas vu de masse sur tes cartes électroniques .
Pussy et Midodiy.
Désolé pour C1 c'était une valeur de simulation , il faut ici une 100 à 470 nF/600V , comme antiparasitage ...celle d'origine sur le moteur devrait suffire s'il y-en a une .
Des triacs 50 Ampères je n'en n'ai pas vu non plus ...on en trouve jusqu'à 40 Ampères c'est le max en avril 2018 ,mais un 40 Ampères devrait suffire et donc avec 400 Ampères de courant pointe pendant 1 demi période environ .
Si on veut plus faut mettre 2 thyristors , par exemple des 50 à 60Ampères, tête bêche .

Ah ...pour L2 , un petit transfo 30 à 50VA 230V/ 6V ( à 10€ max ) ...auquel on aura enlevé/débobiné le primaire et sur lequel on aura rebobiné de 50 à 100 spires de 0.8 à 1.2 mm carré devrait suffire .
On peut même laisser le secondaire s'il est assez gros et s'en servir comme self série avec le moteur ...pour le fun et pour que rien ne soit inutile on peut brancher sur le primaire du transfo une luciole néon verte ou rouge , qui devrait s'éclairer à chaque démarrage , surcharge ou charge forte .
A+.
Jac.

 

[PUSSY]

Bonsoir,

J'en apprend un peu plus tous les jours !

Ah ...pour L2 , un petit transfo 30 à 50VA 230V/ 6V ( à 10€ max ) ...auquel on aura enlevé/débobiné le primaire et sur lequel on aura rebobiné de 50 à 100 spires de 0.8 à 1.2 mm carré devrait suffire .
On peut même laisser le secondaire s'il est assez gros et s'en servir comme self série avec le moteur

Il me semblais que le primaire était bobiné en premier sur la carcasse ! Comment enlever le primaire sans toucher au secondaire ? Mais là n'est pas le problème :
Plutôt que "50VA", je préfèrerai les dimensions du noyau pour chercher dans mes CPS !
Le deuxième problème est le double inverseur "marche-arrêt" (qui est en fait le relais "X1") car il me faut 5 contacts !

Cordialement,
PUSSY.