Filtro snubber para evitar arco

[K.e.V. T.a.G]

Faz muito tempo que não venho aqui no forum (tanto para ajudar quanto para ser ajudado) nossa que saudade (kkkkk). Ta bom, agora sem mais delongas, é o seguinte gente:

Onde eu trabalho veio para mim uma prensa térmica, para conserto, e constatei que o problema era o rele que acionava a resistencia da presa (42r, é ligada em 220v, total de 1200w), e entao, depois de meros 2 meses voltou e novamente o mesmo problema, e depois mais 2 ou 3 meses e de novo. Notei que sempre os contatos do rele q queimavam, graças ao controlador de temperatura funcionar ligando e desligando abruptamente a resistencia, fazendo com que forme arcos dentro. Entao, minha solução para essa maldita prensa (e seu falho projeto) não voltar até mim seria fazer um filtro RC snubber (ou qualquer outra coisa que faça com que não forme arcos nos contatos). O espaço é limitado e não cabe contator e nem rele de estado solido (digo, não quero gastar para consertar de graça de novo), então procurei bastante mas não consegui chegar em formulas para o resistor e capacitor. Já cansei de tanto googlar e ver sempre a mesma explicação sem formulas (ou porque é muito complexo ou o que ?). Então é isso, o rele é daquele bem comum que não encaixa na protoboard (10A, 24vdc), a carga puramente resistiva de 42R e funciona a 220v, e controlador precisa ficar ligando e desligando para sempre manter a temperatura constante (o controlador é dedicado e deve ter uma histerese de 1 grau), e posto uma foto de do rele por dentro (que quebro por raiva), (até porque só medindo o rele ele não apresenta nada de mais, nem resistencia tem no comum e NA, mas ele com a carga da resistencia hora ou outra o contato fica colado e a temperatura sobe ate pegar fogo em tudo.

[MOR_AL]

Não deveria ocorrer arco significativo, pois normalmente a resistência é enrolada, dando quase nenhuma indutância.

Observe a comutação, tanto no momento de ligar a resistência, como no momento de desligar a mesma. Pode estar ocorrendo:

1 - A histerese, se houver, pode estar provocando uma série de comutações ao invés de apenas uma. Isso reduz substancialmente a vida útil dos contatos.

2 - Há histerese, mas pode haver também um ruído elétrico somado, que produz o múltiplo chaveamento. 

 

Tente tirar uma foto da resistência desta vez tente fazer com que o detalhe da peça ocupe uns 80% da foto e não 1% como em sua primeira foto (hehehe) para podermos observar se algo fora do normal aparece.

MOR_AL

[.if]

Este relezico mixuruco e provavelmente chinês pra esta potência? Fala sério. Adapte um relé de verdade aí. Tem de 30A bem barato. E não te apegues aos cálculos. Eu (eu) colocaria 1uF/470R

 

bati na trave

 

Sim a questão da histerese mencionada por Moris é curiosa: sem ela o relé fica "indeciso" o que pode provocar o efeito notado. Outra não tão óbvia é a alimentação do relé. Caso ela esteja p.ex. com 15...18V o relé atraca mas 'daquele jeito', sabe? Com um pouco de preguiça.

 

abç

[K.e.V. T.a.G]

Em 28/08/2019 às 12:06, MOR disse:

Não deveria ocorrer arco significativo, pois normalmente a resistência é enrolada, dando quase nenhuma indutância.

Mesmo sendo 220 AC com mais de 5A de carga ?

 

Em 28/08/2019 às 12:06, MOR disse:

1 - A histerese, se houver, pode estar provocando uma série de comutações ao invés de apenas uma. Isso reduz substancialmente a vida útil dos contatos.

Acho q eu acabei me confundindo, mas pelo q percebi não é uma histerese que tem no controlador e sim um controle PID (a prensa tem uma inercia termica consideravel também), porque antes mesmo de chegar no setpoint da temperatura a prensa desliga a temperatura.

 

Em 28/08/2019 às 12:06, MOR disse:

Tente tirar uma foto da resistência desta vez tente fazer com que o detalhe da peça ocupe uns 80% da foto e não 1% como em sua primeira foto (hehehe) para podermos observar se algo fora do normal aparece.

Ela é inacessivel, a unica coisa que é acessivel são os terminais da resistencia.

 

Em 28/08/2019 às 12:23, Isadora Ferraz disse:

Este relezico mixuruco e provavelmente chinês pra esta potência?

É identico a isso, mas tem também um capacitor em serie para ligar no 220v (uma fonte sem trafo)(e acionar o rele), o controlador aciona essa plaquinha e essa plaquinha aciona a resistencia.

 

Amanha eu vejo se consigo o manual em pdf da prensa.

Só mais uma coisa importante, é que a prensa não está mais comigo(kkkk), já foi entregue com um snubber feito totalmente num metodo empirico (33nf//400v e 22r//3w).

 

Em 28/08/2019 às 12:23, Isadora Ferraz disse:

E não te apegues aos cálculos. Eu (eu) colocaria 1uF/470R

Mas um valor de capacitor alto assim n vai ficar circulando "muita corrente" no snubber ? (por isso coloquei um valor baixo de capacitor também...)

[.if]

11 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

vai ficar circulando "muita corrente" no snubber

pior. Mas eu ia "testar" o consumo colocando (talvez queimando) o dedo no resistor. ... mais conhecimento empírico.

Outro par: 100nF/47R 3...5W

[MOR_AL]

14 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

Mesmo sendo 220 AC com mais de 5A de carga ?

Sim.

Acho q eu acabei me confundindo, mas pelo q percebi não é uma histerese que tem no controlador e sim um controle PID (a prensa tem uma inercia termica consideravel também), porque antes mesmo de chegar no setpoint da temperatura a prensa desliga a temperatura.

Mesmo um PID pode ter um circuito com histerese depois dele. Mas se não tiver, o relé vai ficar comutando loucamente no momento de comutar. 

 

Citação

Ela é inacessivel, a unica coisa que é acessivel são os terminais da resistencia.

 

É identico a isso, mas tem também um capacitor em serie para ligar no 220v (uma fonte sem trafo)(e acionar o rele), o controlador aciona essa plaquinha e essa plaquinha aciona a resistencia.

Opa! Esse circuito para alimentar o relé é conhecido. Ele tem que ser muito bem projetado.

O capacitor em série com essa fonte faz com que a tensão na fonte vai depender muito do consumo de corrente. Normalmente há um diodo zener em paralelo com o eletrolítico para limitar a tensão com valor idêntico ao de acionamento da bobina do relé. O problema é que:

• Se o relé estiver desenergizado, a corrente, que é quase constante, vai passar pelo zener. Isso causa muita dissipação no zener, podendo até queimá-lo.
• Se o relé estiver energizado, a corrente na bobina pode ser insuficiente para acionar os contatos do relé. A tensão na bobina cai e a força de atracação dos contatos fica reduzida. Isso gera um sobreaquecimento nos contatos.
• Eu verificaria se há um zener em paralelo com o eletrolítico e se ele possui a tensão de acionamento da bobina do relé.
• Eu verificaria a tensão sobre o zener, ou se não houver, a tensão sobre o eletrolítico tanto quando energizado como quado desenergizado.
• O problema pode estar aí. Passe o valor do capacitor em série com a fonte, a tensão da bobina do relé e veja se tem alguma indicação da corrente na bobina. Ou meça a corrente da bobina fora do circuito, com uma fonte de alimentação própria..

Amanha eu vejo se consigo o manual em pdf da prensa.

Só mais uma coisa importante, é que a prensa não está mais comigo(kkkk), já foi entregue com um snubber feito totalmente num metodo empirico (33nf//400v e 22r//3w).

 

Mas um valor de capacitor alto assim n vai ficar circulando "muita corrente" no snubber ? (por isso coloquei um valor baixo de capacitor também...)

 

 

MOR_AL

[.if]

1 hora atrás, MOR disse:

Se o relé estiver desenergizado, a corrente, que é quase constante, vai passar pelo zener. Isso causa muita dissipação no zener, podendo até queimá-lo.

Moris permita-me. Entendi o conceito do relé energizado por rabo quente. Penso que nem precisa de zener pois a R da bobina mantém sua própria V. Neste caso, rendo-me a teoria de se calcular certin o C da entrada 220.

Assim sendo,...

1 hora atrás, MOR disse:

Se o relé estiver desenergizado

... simplesmente não há 220 na entrada, portanto não haveria corrente sobre o desnecessário zener.

Sei lá... só conjecturas de sexta categoria

[MOR_AL]

55 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Moris permita-me. Entendi o conceito do relé energizado por rabo quente. Penso que nem precisa de zener pois a R da bobina mantém sua própria V. Neste caso, rendo-me a teoria de se calcular certin o C da entrada 220.

Não (sorry).

Costuma-se fazer com que a tensão no eletrolítico (sem o zener) fique um pouco maior que a tensão necessária para a bobina do relé. O zener segura a tensão certa para a bobina do relé. A corrente no zener fica pequena com a bobina energizada e grande com ela desenergizada.

Certa ocasião fiz um retardo para o funcionamento da geladeira quando a energia elétrica retornasse. Geralmente o retorno não é garantia de estabilidade e de continuidade. Isso pode queimar o compressor, caso o mesmo ainda esteja com pressão. (O motor não parte e pode queimar.) Minha fonte sem trafo possuí um circuito que consome o excesso de corrente, quando o relé estiver desligado. Assim o zener dissipa energia controlada sem queimar. O relé funciona normalmente desenergizado (lógica negativa), somente fica energizado por um período de cerca de 8 minutos após o retorno da energia elétrica. Assim poupo a bobina do relé e a dissipação no zener.

O capacitor em conjunção com a fonte CA forma algo próximo a uma fonte de corrente CA constante. Essa corrente tem que ser superior à corrente da carga (zener + bobina). O zener mantém a tensão constante.

 

Assim sendo,...

... simplesmente não há 220 na entrada, portanto não haveria corrente sobre o desnecessário zener.

 

O 220Vca alimenta dois circuitos, o da fonte e o da resistência. O da fonte sempre fica ligado (com o zener), mas o da resistência somente quando for necessário.

Sei lá... só conjecturas de sexta categoria

MOR_AL

[.if]

12 minutos atrás, MOR disse:

O 220Vca alimenta dois circuitos

Neste caso sim, concordo com tudo. O zener é 100% necessário e já vi circuito rabo quente com ele. No entanto minha teoria foi relativa ao provável circuito do acoplador a relé do autor...

Caso nenhum daqueles diodos for zener (ou algum smd em baixo), isso corrobora minha teoria sobre o casamento capacitor+ R da bobina do relé. Perceba C valor baixo e relé 48V (?).

 

Já publiquei algo aqui sobre a ausência do zener provocando explosão em capacitor em lâmpada de emergência e radinho. No caso, a bateria corroeu os contatos e abriu. Esta fazia o papel do zener. Também publiquei circuito-solução-alternativo com diodos + leds. Não sei se acho fácil mas é 1/2 off topic .. xá pra lá

 

A propósito, excelente explicação e aplicação em caso com sucesso.

[K.e.V. T.a.G]

Prensa Termica - METALNOX.pdf

Aqui está o manual em pdf so para vcs copiarem o esquema complementar o post.

10 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Mas eu ia "testar" o consumo colocando (talvez queimando) o dedo no resistor. ... mais conhecimento empírico.

Mds, eu sei q isso n da choque, mas eu n colocaria o dedo kkkk.

 

6 horas atrás, MOR disse:

Mesmo um PID pode ter um circuito com histerese depois dele. Mas se não tiver, o relé vai ficar comutando loucamente no momento de comutar.

Não mesmo, eu consigo ouvir claramente o "tlec tlec" (inclusive ja deixei cerca de 2h aberto com ele funcionando). Não o rele n fica comutando loucamente com certeza.

 

6 horas atrás, MOR disse:

Opa! Esse circuito para alimentar o relé é conhecido. Ele tem que ser muito bem projetado.

O capacitor em série com essa fonte faz com que a tensão na fonte vai depender muito do consumo de corrente. Normalmente há um diodo zener em paralelo com o eletrolítico para limitar a tensão com valor idêntico ao de acionamento da bobina do relé

Aqui o esquema com os exatos valores e foto BEM GRANDE para quem nao enxergou o rele antes kkkk.

 

 

6 horas atrás, MOR disse:

Se o relé estiver desenergizado, a corrente, que é quase constante, vai passar pelo zener. Isso causa muita dissipação no zener, podendo até queimá-lo.

Nunca vai acontecer isso, pois ou a placa esta ligada e o rele atracado ou esta desenergizada e o rele também. (Mas nunca tinha pensado nisso)

 

6 horas atrás, MOR disse:

• Se o relé estiver energizado, a corrente na bobina pode ser insuficiente para acionar os contatos do relé. A tensão na bobina cai e a força de atracação dos contatos fica reduzida. Isso gera um sobreaquecimento nos contatos.
• Eu verificaria se há um zener em paralelo com o eletrolítico e se ele possui a tensão de acionamento da bobina do relé.
• Eu verificaria a tensão sobre o zener, ou se não houver, a tensão sobre o eletrolítico tanto quando energizado como quado desenergizado.
• O problema pode estar aí. Passe o valor do capacitor em série com a fonte, a tensão da bobina do relé e veja se tem alguma indicação da corrente na bobina. Ou meça a corrente da bobina fora do circuito, com uma fonte de alimentação própria.

É uma pena eu não estar mais com a prensa, mas ja consertei algumas coisas com a plaquinha identica a essa, e na epoca q tinha medido a tensão era 24v cravados mesmo (mesmo se colocasse um rele de outra marca com resistencia deferente, mas tensão de funcionamento igual). (A proxima vez que eu ver uma plaquinha dessas eu faço algumas outras medicoes com essa plaquinha).

 

4 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Penso que nem precisa de zener pois a R da bobina mantém sua própria V. Neste caso, rendo-me a teoria de se calcular certin o C da entrada 220.

Ia te perguntar e se no caso eu colocasse entao um rele que tivesse uma resistencia maior ou menor (e mesma tensão de trabalho) ? já vi reles de 24v com 400R, 300R, 800R.... Penso eu q essa fonte sem trafo agiria mais como uma fonte de corrente, mas, daria certo mesmo isso que você falou ?

 

3 horas atrás, MOR disse:

Costuma-se fazer com que a tensão no eletrolítico (sem o zener) fique um pouco maior que a tensão necessária para a bobina do relé. O zener segura a tensão certa para a bobina do relé. A corrente no zener fica pequena com a bobina energizada e grande com ela desenergizada.

Certa ocasião fiz um retardo para o funcionamento da geladeira quando a energia elétrica retornasse. Geralmente o retorno não é garantia de estabilidade e de continuidade. Isso pode queimar o compressor, caso o mesmo ainda esteja com pressão. (O motor não parte e pode queimar.) Minha fonte sem trafo possuí um circuito que consome o excesso de corrente, quando o relé estiver desligado. Assim o zener dissipa energia controlada sem queimar. O relé funciona normalmente desenergizado (lógica negativa), somente fica energizado por um período de cerca de 8 minutos após o retorno da energia elétrica. Assim poupo a bobina do relé e a dissipação no zener.

O capacitor em conjunção com a fonte CA forma algo próximo a uma fonte de corrente CA constante. Essa corrente tem que ser superior à corrente da carga (zener + bobina). O zener mantém a tensão constante.

Perai acho q o MOR ja me respondeu kkkk.

 

3 horas atrás, MOR disse:

O 220Vca alimenta dois circuitos, o da fonte e o da resistência. O da fonte sempre fica ligado (com o zener), mas o da resistência somente quando for necessário.

Mas o controlador tem a saida dele que manda ligar e desligar a plaquinha para entao a plaquinha ligar e desligar a resistencia. (No manual, na ultima pagina tem o esquema de comando, e nesse esquema você ve o C1 q seria o "contator de aquecimento", sendo que na verdade é um mísero rele de modulo de arduino, essas fabricantes q colocam o nome de contator so pra ludibriar o consumidor).

 

[.if]

13 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

daria certo mesmo isso que você falou ?

Teoricamente sim. Mesmo não sentindo a presença dele aqui...

...na prática zener lhe cai bem.

13 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

consigo ouvir claramente o "tlec tlec"

quando há muita comutação como num sistema pid, a solução é relé de estado sólido

[MOR_AL]

Putz. Foi mal.

Agora é que percebi que a bobina do relé não tem um circuito próprio de acionamento. Que o acionamento se dá via simples presença dos 220Vca.

Então o zener fica tranquilo, somente consumindo o excesso de corrente fornecida pela fonte.

14 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

 

14 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

Não mesmo, eu consigo ouvir claramente o "tlec tlec" (inclusive ja deixei cerca de 2h aberto com ele funcionando). Não o rele n fica comutando loucamente com certeza.

A comutação "louca" que me referi ocorreria somente durante o curto período em que o relé for acionado ou desligado. Não durante o período ligado ou desligado.

Finalizando.

Se os contatos do relé queimam, então:

1 - Pode estar ocorrendo essas comutações loucas durante o ligar e o desligar da bobina do relé.

2 - Pode estar ocorrendo que a tensão de alimentação (24Vcc) não está chegando a esse valor.

3 - Na troca do relé. A corrente na nova bobina é maior que a corrente na bobina do relé original. Isso faz com que a tensão de 24 volts caia um pouco, limitando a força nos contatos do relé.

4 - Apenas durante os instantes de ligar e de desligar, pode estar ocorrendo o chaveamento louco.

5 - A especificação da capacidade de corrente do relé está super estimada. O relé é de baixa qualidade. Eu fiz um teste com relé em que comutava lâmpadas de 200W para ver se os contatos aguentavam. Eles aguentaram.

Realmente. Se o problema ocorre, é quase certo que um dos itens acima esteja acontecendo.

MOR_AL

[.if]

continuo achando que se aquele  100uF se estiver faltando, baixo ou com defeito devido ao ripple, o relé fica bzzzz em 120Hz e zoa o contato. Se projeto meu pra meu uso eu usaria pelo menos 470uF

 

Não sei quanto custa este treco vi no m.l. fonte 12v e rele 12V20A por menos de 10,00: uma alternativa e ideia não totalmente inútil. Já relé 220ac por mais de 70,00 ... outra alternativa pra rico

[K.e.V. T.a.G]

14 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Teoricamente sim. Mesmo não sentindo a presença dele aqui..

Isto é do google imagens, a plaquinha real n tenho foto ainda (e nem vai dar pra tirar por ora)

12 horas atrás, MOR disse:

1 - Pode estar ocorrendo essas comutações loucas durante o ligar e o desligar da bobina do relé.

Não vejo outra maneira de estar queimando senao essa, durante a comutação.

12 horas atrás, MOR disse:

2 - Pode estar ocorrendo que a tensão de alimentação (24Vcc) não está chegando a esse valor.

É uma coisa a se verificar quando eu tiver uma plaquinha dessas novamente.

12 horas atrás, MOR disse:

3 - Na troca do relé. A corrente na nova bobina é maior que a corrente na bobina do relé original. Isso faz com que a tensão de 24 volts caia um pouco, limitando a força nos contatos do relé.

Acho que não pois o rele original também vai pro beleleu e acontece a mesma coisa.

12 horas atrás, MOR disse:

4 - Apenas durante os instantes de ligar e de desligar, pode estar ocorrendo o chaveamento louco.

Claro.

12 horas atrás, MOR disse:

5 - A especificação da capacidade de corrente do relé está super estimada. O relé é de baixa qualidade. Eu fiz um teste com relé em que comutava lâmpadas de 200W para ver se os contatos aguentavam. Eles aguentaram.

A sim, eu não acredito que um rele com a area de contato q tem va aguentar muito tempo os 10A que se promete. 

10 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

continuo achando que se aquele  100uF se estiver faltando, baixo ou com defeito devido ao ripple, o relé fica bzzzz em 120Hz e zoa o contato. Se projeto meu pra meu uso eu usaria pelo menos 470uF

Boa ideia para se testar, mas por falta de espaço fisico vou ter q colocar 220uf.

 

[alexandre.mbm]

Em 27/08/2019 às 19:19, K.e.V. T.a.G disse:

procurei bastante mas não consegui chegar em formulas para o resistor e capacitor. Já cansei de tanto googlar e ver sempre a mesma explicação sem formulas (ou porque é muito complexo ou o que ?).

 

Foi o que ele pediu...

 

Em 28/08/2019 às 12:23, if. disse:

bati na trave

 

Eu vi um gol! Ou não alcancei o conhecimento que está no conteúdo de vocês.

 

Estou "tirando o tópico da cova" para tentar aprender (com vocês) o que por desventura tenha sido essa trave.

[.if]

Com a tradicional preguiça de reler tudo, o que te inquieta mesmo?

adicionado 3 minutos depois

... e @Gabriel Torres cadê o botão editar pow? É que eu vivo mudando de opinião kk

[alexandre.mbm]

@if., você entregou o que ele pedia. É o que consigo ver.  Mas fiquei com receio de eu não ter entendido algo importante, já que você resolveu afirmar ter sido "na trave". 

[K.e.V. T.a.G]

Caramba, faz muito tempo que não entro aqui no fórum e quando entro vejo esse meu tópico de tanto tempo atrás sendo desenterrado.

Acho que referente a questão original do tópico, o problema real devia ser o excesso de corrente passando no contato do rele. Se não me engano para resolver de vez acabei colocando no lugar um rele de uma placa sucata, era do circuito do bypass de um inversor de frequencia.

 

@alexandre.mbm E então, só por curiosidade, se você acabou desenterrando o tópico para tentar aprender, qual progresso, e o que você aprendeu sobre eletrônica do ano passado até esse ano ?

[alexandre.mbm]

2 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

@alexandre.mbm E então, só por curiosidade, se você acabou desenterrando o tópico para tentar aprender, qual progresso, e o que você aprendeu sobre eletrônica do ano passado até esse ano ?

 

Cheguei aqui no tópico na data em que postei. Ou seja, sábado passado.

[K.e.V. T.a.G]

@alexandre.mbm Caramba, deve ter cavado bastante kkkkk