Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Проблема с контакторами Dc
Диалог специалистов АВОК > ОБЩИЙ ФОРУМ > Автоматизация систем
serco
Предыстория:
Устроился на новую работу, фирма занимается разработкой роботов для беспилотной перевозки грузов на складах. Попросили разобраться с ошибкой контроллера связанной с некорректной работой контакторов.
Имеем:
Контроллер Sick Flexi Soft, с дополнительным модулем Sick FX3-XTIO (Uout = 24V, Iout < 2A)
Контакторы: ABB AF38 и ABB AF40 (Uкатушки 20-60V) Важно: коммутаторы работают с DC током!
Описание проблемы:
Спустя несколько недель/месяцев работы контроллер роботов выдает ошибку одного из коммутатора. Диагностировать у меня нет возможности, скорее всего речь идет о залипании контакторов.
Вроде все должно работать, есть запас, максимальный ток нагрузки 30А при 48V. Нагрузка правда имеет емкостную составляющую, при включении заряжаются несколько конденсаторов. Но и в момент включения сам робот потребляет минимум тока – не работают привода.

На контакторе есть свободная группа контактов, думаю подключить ее параллельно чтобы распределить токовую нагрузку на две эти две группы. Но такое решение мне кажется не логичным – моментальный ток при включении все равно будет протекать через замкнутую на несколько миллисекунд первую. Будет ли это решение работать?
Для меня коммутация DC загадка, прошу подсказать как еще можно обезопасить, повысить надежность работы схемы?

Заранее спасибо
Banned
Как подсказывает мой опыт, это не залипание контакторов.
serco
А что же это может быть? Уже что только не думал
yozik
Цитата(serco @ 18.2.2019, 19:25) *
Контакторы: ABB AF38 и ABB AF40 (Uкатушки 20-60V) Важно: коммутаторы работают с DC током!

Важно, прочтите инструкцию перед использованием!!!!
Контакторы ABB AF38 и ABB AF40 не предназначены для коммутации DC
"Rated frequency limits 25 ... 400 Hz"

Цитата(serco @ 18.2.2019, 19:25) *
Для меня коммутация DC загадка, прошу подсказать как еще можно обезопасить, повысить надежность работы схемы?

Заменить контакторы на нормальные, предназначенные для коммутации DC
Искать в гугле "Контакторы постоянного тока" (предназначены для коммутации цепей постоянного тока)

Кроме того с конденсаторами не все так просто. Там и "бесконечный" ток может быть.
Искать в гугле по словам "Конденсаторный контактор"
yozik
Цитата(serco @ 18.2.2019, 19:25) *
фирма занимается разработкой роботов для беспилотной перевозки грузов на складах.

Теперь мне не удивительно почему БПЛА себя об стену убивают.
БПЛА "почта России" убился АП СТЕНУ
serco
Цитата(yozik @ 18.2.2019, 21:22) *
Контакторы ABB AF38 и ABB AF40 не предназначены для коммутации DC
...

Кроме того с конденсаторами не все так просто. Там и "бесконечный" ток может быть.
Искать в гугле по словам "Конденсаторный контактор"

Спасибо.

Используют в роботах серию AF вполне логично обосновывая это - берут их с большим запасом по току.

С емкостью вопрос решили подключением резистора паралельно крнтактам реле - через него заряжаються емкости цепи. Контроллер включает контактор с опозданием.
yozik
Цитата(serco @ 18.2.2019, 22:34) *
Используют в роботах серию AF вполне логично обосновывая это - берут их с большим запасом по току.

"Стою на асфальте я в лыжи обутый, толь лыжи не едут, толь я ......." (с)
На роликах по асфальту ездить не пробовали?
Что мешает использовать изделия по назначению?
Для коммутации постоянного напряжения есть специальные контакторы.

Что в этой фразе непонятного?
manjey73
Используя для коммутации DC оборудование AC там несколько иначе считается ток. то есть 80А автомат для переменки НЕ= 80А для постоянки. Такие вещи должны знать производители оборудования и их менеджеры. Например на случай длинных сроков поставки и т.д. чем можно заменить.
Ashihara
Цитата(manjey73 @ 19.2.2019, 9:15) *
Используя для коммутации DC оборудование AC там несколько иначе считается ток. то есть 80А автомат для переменки НЕ= 80А для постоянки. Такие вещи должны знать производители оборудования и их менеджеры. Например на случай длинных сроков поставки и т.д. чем можно заменить.


Это всё понятно. Но тут-то иной случай) Было прямо заявлено, что это DC-контактор, хотя по факту он АС. Ещё и ноу-хау разработчик для себя открыл с резисторами. Глядишь, так и до нормальной схемы зарядки дорастёт, если импульсный БП большой мощности вскроет, даже китайский)

Уровень школьного кружка, ей богу, эта фирма по разработке роботов. Я вижу те ошибки, которые проходил в радиолюбительскую юность в 13-14 лет. И слава богу, что в основном по книжкам эти случаи усвоил.
serco
Коллеги, мне нужны варианты решения а не упреки, для которых есть любимая жена. Пришел на новое место работы и вижу такую картину, и именно мне ее нужно решить аргументированно.
На мои замечания о замене контактора на DC, логично обясняют что используют ABB c запасом по току. И это после разговора с представителем ABB.


Цитата(Ashihara @ 19.2.2019, 10:45) *
Было прямо заявлено, что это DC-контактор, хотя по факту он АС.

Читайте внимательно, я акцентировал как раз на обратном

Для наглядности, так этот зверь выглядит:
https://www.youtube.com/watch?v=JPwTvLnTnJo
Banned
serco, тут тебе "знатоки" понапишут, используя свои последние знания. Самоутверждаться сюда лезут, больше им негде, по месту работы им слова не дают. У тебя чисто программная проблема. Вот и ковыряй там, если сможешь.
yozik
Цитата(serco @ 19.2.2019, 19:01) *
Пришел на новое место работы и вижу такую картину, и именно мне ее нужно решить аргументированно.
На мои замечания о замене контактора на DC, логично обясняют что используют ABB c запасом по току. И это после разговора с представителем ABB.

Засада №1
1. AF не предназначен для коммутации DC смотрим инструкцию
это manual AF38
Rated frequency limits 25 ... 400 Hz
(минимум 25Гц ток можно коммутировать)
Неподходит......
Какой ток он по DC выдержит, откуда информация?
В инструкции есть фраза
UL General use rating 80 V DC - 1-pole 50 A
Вроде сова на глобус натягивается.....
Да и АВВ на своем сайте жает информацию что AF могут коммутировать DC

Точнее некоторые контакторы могут...
Ладно копаем дальше смотрим AF38 на сайте
Номинальный рабочий ток, АС-1 (Ie):(690 В) 40°C 50 A
Номинальный рабочий ток, АС-3 (Ie):(220 / 230 / 240 V) 60 °C 40 A
Номинальный рабочий ток, АС-15 (Ie): (24 / 127 В) 6 A
Номинальный рабочий ток, DC-13 (Ie):(48 V) 2.8 A / 134 W
Всего ТРИ ампера (DC-13 это соленоиды и катушки электромагнитов)
Других данных нет....
Вы что коммутируете? Явно не резисторы...
О каком запасе идет речь? 3А это какой запас?

Засада №2
Модель контактора AF38..
Вы уверены?
Потому что для использования совместно с PLC есть специальные контакторы AF38Z
И почему так?
Опять смотрим инструкцию выше
DC control voltage
Coil consumption Average pull-in value (токна катушке для "втягивания" срабатывания)
(AF) 50 W - (AF..Z) 12 ... 16 W
Или 50/24=2,083А А не многовато ли тока для бедного PLC
Цитата(serco @ 18.2.2019, 19:25) *
Sick FX3-XTIO (Uout = 24V, Iout < 2A)

При этом ток "удержания" всего
Average holding value (AF) 2 W - (AF..Z) 1.7 W

И специально для тех кто плохо считает ниже написано...
PLC-Output control (AF..Z) ≥ 500 mA 24 V DC

То есть теоретически у Вас уже ДВА "узких" места.
Ссылки на инструкции я Вам привел, как Вы и просили.
serco
Из двух контакторов основную силовую нагрузку на себя берет именно AF40-30-00-11 гиперссылка
Коммутирует аккумуляторные пакеты 48V, питаемые робота. Нагрузка DC-3 или 5, или 15 - N? Точно определить характер нагрузки сложно из-за схемных решений. Например, два привода\мотора имеют свои контроллеры, через силовые мосфеты которых непосредственно и запитываються. Сами привода в себе содержат схемы гашения самоиндукции и еще отдельную схему возврата тока при торможении в аккумуляторы.
Как определить класс такой нагрузки ума не приложу.

Мои рассуждения были схожи:
Нет конкретной информации о постоянном токе для контакторов ABB AF 40.
В аналогичных параметрах (переменного тока, сечением контактов, расстоянием между ними и габаритам) есть похожий контактор Siemens 3RT2035-1NB30. Документация Siemens содержит информацию об эксплуатации контактора на постоянном токе. Используем ее:
Из даташита: при 48 В, максимальный ток 11-12А DC-3(! Подключение 1 группы контактов!)
Максимальные токи значительно увеличиваются при последовательном соединении с другими контактами. А именно для случая DC-3, DC-5, 110V:
1 группа – 2,5А
2 группы – 10А
3 группы – 55А
Вывод: подключить последовательно три контактные группы контактора. Этого достаточно для коммутации 48 вольт, нагрузка в пиках достигает 25А.
Выходит правы, достаточно.

Вариант с недостаточным током от контроллера.
Цитата(yozik @ 19.2.2019, 22:32) *
50/24=2,083А А не многовато ли тока для бедного PLC

Абсолютно согласен, пришел к таким же заключениям. Даже начал разрабатывать транзисторный ключ.
Но это к сожалению не проблема которую пытаюсь найти – контроллер имеет обратную связь с контактором через допгруппу, и если он его не замкнул, то пробует еще и еще с интервалом в секунду. И замкнет его. Таких ошибок не было.
Да, на стенде ток удержания катушки ABB AF 40 0,05А при 24В.

Добавлю.
Разбирал один выдавший аварию контактор ABB. Чистые красивые контакты без следов обгорания, только незначительный механический износ. По правде говоря, не вскрывал "залипший" тем более один раз контактор, поэтому мое мнение о красоте этих контактов скорее не компетентно.
yozik
ПС я не имею опыта в коммутации постоянки...
просто помню (из инструкций что там не все так просто)

Цитата(serco @ 19.2.2019, 23:55) *
Нет конкретной информации о постоянном токе для контакторов ABB AF 40.
В аналогичных параметрах ...... есть похожий контактор Siemens 3RT2035-1NB30.

Нельзя приводить аналогии с разными производителями...
там может быть использован разный материал контактов (что "зрительно" незаметно)
Цитата(serco @ 19.2.2019, 23:55) *
Абсолютно согласен, пришел к таким же заключениям. Даже начал разрабатывать транзисторный ключ.

Зачем? можно же использовать серию Z (вместо AF40 испрользовать AF40Z) у нее меньше ток "втягивания"
Цитата(serco @ 19.2.2019, 23:55) *
контроллер имеет обратную связь с контактором через допгруппу,

А вот здесь тоже может быть
засада №3
У доп контактов (как и у всех реле и контакторов) есть параметр (характеристика)
"Минимальный ток коммутации"
То есть если ток через контактную группу меньше чем "Минимальный ток коммутации"
то он может просто "не пройти" (контакты замкнулись, а сигнал недошел)
Кроме того можно воспользоваться советом
Цитата(Banned @ 19.2.2019, 19:21) *
У тебя чисто программная проблема.

Правда что он имел в виду непонятно rolleyes.gif
Но можно предположить пару вариантов
1. "Дребезг" контактов (подтверждение включения) есть ли в ПО обработка сигнала.
2. Увеличте время на "заряд конденсаторов" через резисторы
Цитата(serco @ 18.2.2019, 22:34) *
С емкостью вопрос решили подключением резистора паралельно крнтактам реле - через него заряжаються емкости цепи. Контроллер включает контактор с опозданием.
Аспект
Цитата(yozik @ 20.2.2019, 2:17) *
засада №3
У доп контактов (как и у всех реле и контакторов) есть параметр (характеристика)
"Минимальный ток коммутации"
То есть если ток через контактную группу меньше чем "Минимальный ток коммутации"
то он может просто "не пройти" (контакты замкнулись, а сигнал недошел)


Мне кажется, точнее бы написать "напряжение цепи коммутации". Напряжение на разомкнутых контактах. Переходное сопротивление контактов при малых напряжениях может быть критичным для слаботочных цепей с малым напряжением питания. Как то приходилось мерить падение напряжения на контактных соединениях с целью вычисления их сопротивлений и определения влияния на цепи.
manjey73
Чтобы увеличить ток в ДС на трехполюснике подключают последовательно 3 полюса. Вроде так Шнайдер рекомендовал... Вот с расчетами у меня беда, не помню уже как считать.
yozik
Цитата(Аспект @ 20.2.2019, 8:28) *
Мне кажется, точнее бы написать "напряжение цепи коммутации".

Нет именно "минимальный коммутируемый ток"
Напряжение может быть любое

Например характеристика входа ПЛК 24В 1мА
А у контактора минимальный коммутируемый ток 10мА
вот и будет ситуация, то есть сигнал, а то и нету.

"позолоченные контакты" не от хорошей жизни появились :-)
serco
Спасибо еще раз всем откликнувшимся.

Цитата(yozik @ 20.2.2019, 1:17) *
У доп контактов (как и у всех реле и контакторов) есть параметр (характеристика)
"Минимальный ток коммутации"

Про такую развязку моего вопроса не думл. Вполне может быть, так как для подтверждения срабатывания контакторов используеться NC группа. И при отключении контактора контроллер может не увидеть замыкания контактов и выдает ошибку. Ситуация похожая на залипание. Буду смотреть.
Хорошо, как лочно/серийно решается такая проблема в промышленности? Неужели опять городить на транзисторных ключах или оптопарах?
yozik
Цитата(serco @ 21.2.2019, 17:58) *
для подтверждения срабатывания контакторов используеться NC группа.

Кто мешает выход 48В с силовой части через обычный резисторный делитель
послать напрямую на вход ПЛК (так себе вариант, но зато контролирует прохождение силы)
Цитата(serco @ 21.2.2019, 17:58) *
Хорошо, как лочно/серийно решается такая проблема в промышленности?

Скорее на транспорте
Есть специальные реле (контакторы для DC) как уже много раз говорилось выше
Цитата(serco @ 21.2.2019, 17:58) *
Неужели опять городить на транзисторных ключах или оптопарах?

А это уже не промышленность, скорее разработка РЭА.
Выше писали куда смотреть
Ashihara
"Глядишь, так и до нормальной схемы зарядки дорастёт,
если импульсный БП большой мощности вскроет, даже китайский)"

Промышленность не любит самодельных решений :-)
Banned
Цитата(serco @ 21.2.2019, 18:58) *
Хорошо, как лочно/серийно решается такая проблема в промышленности? Неужели опять городить на транзисторных ключах или оптопарах?

Ничего городить не надо, твердотельные ключи давно в продаже. Но боюсь, проблема останется. Сядь на своего зверя и от кнопки подавай питание на катушку пускателя. Часто как сможешь и беспощадно.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Форум IP.Board © 2001-2019 IPS, Inc.