Coin Hopper Entstörung

[Tjareson]

Hallo zusammen,

ich habe hier so eine Entstörungsthematik, wo ich langsam am verzweifeln bin...
Es geht um einen selbstgebauten Geldspielautomat. Funktioniert alles soweit super. Steuerung über raspberry mit Schrittmotoren und weiterem Gedöns. Es ist bunt, leuchtet, macht Geräuse, so wie es sein soll.
Problem ist: ich habe im unteren Teil des Geräts so einen Coinhopper mit Motor mit Netzanschluss eingebaut. Da ich selbigen nur mit 110v bekommen habe, befindet sich noch ein kleiner Trafo 220 auf 110 davor. Damit es keine Abreissfunkenproblematik gibt, schalte ich den Trafo (und daran angeschlossen den Coin Hopper) per solid state relais. (Man muss sich so ein Coin Hopper so vorstellen, dass sich darin eine Art Fanggitter dreht und das Teil Münzen ausspuckt, solange es läuft. Die zählt man per Lichtschranke mit und schaltet dann ab.)

Was nun immer mal wieder vorkommt: beim Abschalten des Coin-Hoppers kommt es zu halben Abstürzen des Raspberries bzw. des SPI-Bus, den ich zu Ansteuerung von Lampen, Schrittmotoren, Tastern usw. nutze.
Ich habe es auch schon mal mit einem RC-Glied parallel zum Motor des Coin-Hoppers probiert, Problem bleibt aber trotzdem bestehen. Dadurch, dass auch noch ein Trafo vorgeschaltet sein muss wegen dieser 110v-Nummer, bin ich mir nicht so sicher an welcher Stelle man eigentlich entstören muss/sollte.
Es gibt ja auch diese fertigen Entstörfilter, aber den dann vor dem Netzteil oder vor dem Trafo oder zwischen Trafo und Coin-Hopper? Bin mir nicht so sicher, wie sich solche Störungen typischerweise einkoppeln...

Anbei mal zwei Bilder von dem Teil, eines aus der "Bauphase" der Kiste und eins, wie es jetzt aussieht, damit man sich das besser vorstellen kann. Beim zweiten sieht man auch, dass das Netzteil für die Versorgung von Raspberry usw. direkt daneben ist. Halt recht eng alles...

Besten Gruß
Tjareson

[Millimeter]

Guten Morgen
Am sinnvollsten ist so eine Entstörung normalerweise so nah wie möglich an der Störquelle. Die würde ich jetzt mal am Relais vermuten da hier die steilen Flanken auftreten. Demnach würde ich die Entstörung in der Zuleitung vor dem Relais platzieren. Wenn das nicht hilft kannst du noch eine Abschirmung ausprobieren. Also entweder den Motor oder den Raspy in eine Blechkiste sperren und selbige auf Masse legen.
Gruß
Millimeter

[Finger]

Kannst du den Kopplungsweg identifizieren? Kabelgebundenen über Netzleitung? Oder eher gestrahlt?
Schaltet dein SSR im Nulldurchgang? Ist ein RC-Snubber drüber?

Und ganz wichtig: lass mal sehen was du da schönes baust Vielleicht wäre das auch ein toller Beitrag für die Postille?

[BernhardS]

Schalte mal vor den Hopper eine aufgewickelte Kabeltrommel. Das ist ein erstaunlich gutes Netzfilter. (Ja ich weiß, man betreibt Kabeltrommeln nicht aufgewickelt. Aber die Leistung ist klein und der Versuch findet unter Beobachtung statt).
Wenn es hilft kann man die dann durch ein richtiges Filter eretzen.

[Tjareson]

Das SSR schaltet im Nulldurchgang - wobei ich mir nicht sicher bin, ob das bei induktiven Lasten (der Trafo halt) sinnvoll ist? Ich hatte halt nichts anderes da. Und mechanisch würde wahrscheinlich noch mehr Störungen erzeugen...
Wie müsste ich das RC-Glied schalten? Über den Schaltkontakt vom SSR?

Das mit der Kabeltrommel ist eine gute Idee, habe nur gerade keine hier (wir sind hier ohne Garten).Ich werde wohl mal einfach so'n Entstörfilter kaufen (der ist immerhin noch günstiger als ne Kabeltrommel...

Ansonsten sieht das Ding so aus und ist eigentlich fertig - bis eben auf die besagte Störung, die ab und an mal auftritt:

Bericht für Postille würde schon gehen - muss mir nur einer erklären, wie das so abläuft.

[duese]

Das SSR schaltet im Nulldurchgang

In welchem Nulldurchgang? Strom oder Spannung? Ich nehme Mal an Spannung. Und das ist bei einer Induktivität das Strommaximum.

Hast Du schon Mal ein Relais probiert?

[Tjareson]

Relais hatte ich mal am Anfang, da war es aber noch schlimmer. Deswegen auch die Sache mit dem SSR.
Wenn ich genauer darüber nachdenke: Mit einem Relais schaltet man ja dann letztlich einfach irgendwann, d.h. rein zufällig ist auch immer mal ein Nulldurchgang dabei - d.h. das würde das Problem statistisch eigentlich nur strecken...
Ich muss vielleicht nochmal einen Auszahltest mit dem Hopper machen, aber ich meine, dass Problem tritt eigentlich beim Abschalten des Auszahlvorgangs auf.
Zu erkennen ist das daran, dass sich plötzlich einige der Schrittmotoren 2-3 Schritte bewegen, d.h. das Symbol im Fensterausschnitt nicht mehr zentriert ist und dann im späteren Verlauf eben weitere Steuerungsprobleme auftreten.
Ergibt das einen Sinn? Vielleicht das ein Magnetfeld im Trafo oder Motor zusammenbricht und irgendeine Spannungsspitze zurückinduziert? Allerdings müsste sich das Magnetfeld bei Wechselstrom doch sowieso ständig ändern?

[Finger]

Mach mal 100Ohm und 100n in Reihe über die Schalkontakte vom SSR und schau mal, was es macht...

[Bastelbruder]

SSRs schalten dummerweise nicht im Strom-Nulldurchgang aus, sondern viel früher bei Unterschreiten des Haltestroms. Da ist eventuell noch genügend Energie in den Induktivitäten gespeichert um eine Spannungsspitze hoher Flankensteilheit zu erzeugen. Ein RC-Dämpfungsglied (10 nF 100 Ohm) über dem "Kontakt" sollte das Problem beseitigen. Bei 10 nF fließt noch ein knappes Miliampere Reststrom.

[ferdimh]

Ich könnte mir auch vorstellen, dass das Gebilde einfach so empfindlich ist, dass es auf jede kleine Ecke auf einer Leitung reagiert.
Bei induktiven Lasten kann man es nicht jedem recht machen.
Wenn man im Stromnulldurchgang abschaltet, geht die Spannung schlagartig auf Null (steile Flanke). Wenn man im Spannungsnulldurchgang abschaltet, ist Energie in der Spule, die dann eine Spannungsspitze erzeugt.
Ganz ohne Gerumpel gehts nie - das 100Ω-100n-Glied über dem Schalter dämpft ganz ok.

EMV-Probleme an der Quelle zu beseitigen ist prinzipiell korrekt. ABER: Eine Kiste, die auf ihre eigenen Störungen so empfindlich reagiert, reagiert dann möglicherweise auch auf den daneben stehenden Kühlschrank o.Ä.
Es macht also Sinn, zusätzlich die Logik zu zähmen.

[eJunkie]

Es kann gut sein das es nicht der Busmaster ist der sich verabschiedet. Bei 1Wire hatte ich mal ähnliche Probleme, wenn ein Slave sich aufhängt kann der gesamte Bus blockiert sein. Da hat ein Abblock C über der Versorgungsspannung der Slaves Wunder bewirkt. Störungen koppeln ja auch in die Versorgung ein. Störungen auf dem Bus verursachen eher Übertragungsfehler, aber Störungen auf der Versorgung können die ganze Mimik lahmlegen wenn ein Gerät den Bus nicht wieder frei gibt.

[Tjareson]

Habe jetzt testweise ein RC Glied aus 100Ohm mit 100nF X2 Kondensator über die Schaltanschlüsse des SSR geschaltet.
Leider hat das nichts gebracht.
Bei längeren Auszahlvorgängen >10 Münzen, Motorlaufzeit ca.2-3 Sekunden, sehe ich genau beim Abschalten des Motors das Fehlersymptom (Verstellen der Schrittmotorpositionen).
Bei Auszahlung von nur einer Münze passiert das interessanterweise nicht so schnell oder ggf. gar nicht. (Da läuft der Motor auch nur für den Bruchteil von einer Sekunde an)

Um den Motor herum wird auch ein magnetischer Effekt von der Mechanik selbst genutzt: Sobald der Motor läuft, wir eine Art metallbügel magnetisch angezogen (siehe Bilder), damit die Achse freigegeben wird und das Ding überhaupt drehen kann. Das ist wohl dazu gedacht, damit die Achse beim Abschalten sofort gebremst wird und keine weitere Münze zur Auszahlung kommen kann, vermute ich.

Nächster Schritt wird Verbau von ein paar Netzentstörfiltern sein, die bekomme ich aber frühestens nächste Woche.

[Finger]

Bericht für Postille würde schon gehen - muss mir nur einer erklären, wie das so abläuft.

Schreib einfach Text und Fotos dazu. Mit Word z.B. oder irgendeinem anderen Programm deiner Wahl. Und dann schickst du es an Heaterman, oder auch an mich