^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. El circuito de OP se vuelve a dibujar con voltajes positivos en la parte superior y negativos en la parte inferior.

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Figura 2. Uso de diodos amortiguadores. En esta configuración la tensión máxima que puede aparecer entre los contactos es de 12 V + 2 x 0,7 V = 13,4 V.

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Figura 3. Diodos Zener espalda con espalda. El voltaje del diodo Zener debe estar unos voltios por encima del voltaje de suministro para evitar que se encienda o que haya una fuga alta alrededor del voltaje de rodilla.

La solución de la Figura 3 es probablemente la más elegante, ya que utiliza solo dos componentes que se pueden colocar en el motor y no requiere cableado adicional.

¿Dónde debe ir el diodo amortiguador para proteger RL1? (Entre 5 y 4 fluiría la corriente de regreso a +12v, lo que parece una mala idea. Entre 1 y 2 no funcionaría porque cuando el motor está funcionando en una de las dos direcciones, el diodo se acortaría. He revisado muchos diagramas y descripciones, pero no puedo entender la ubicación correcta).

Tienes razón en que puede haber un problema. Dado que está tratando de proteger los contactos, el mejor lugar para hacerlo es en el motor (pero vea la Figura 4, etc.).

¿Tengo razón en que el objetivo es usar la caída de voltaje del diodo (.6v) para consumir el retroceso inductivo a medida que la corriente circula a través de un circuito que contiene el diodo?

Sí, pero 0,6 V no es un número mágico. Solo necesita mantenerlo lo suficientemente bajo para evitar la formación de arcos. La Figura 3 muestra una posible solución. En cualquier caso, un diodo Zener tiene polarización directa (caída de 0,7 V) y el otro tiene polarización inversa. El de polarización inversa limitará la tensión máxima a la suma de los 0,7 V +$V_{Zener}$. Esto funcionará en cualquier polaridad o si RLY2 se cambia mientras está activo.

¿El retroceso inductivo es un riesgo para RLY2? Sé que es para RLY1.

No si no cambia la carga viva.

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Figura 4. Si RLY1 hace toda la conmutación de carga y RLY2 solo cambia cuando la alimentación está apagada, entonces será suficiente un diodo colocado como se muestra.

Como señala @user28910, la Figura 4 será suficiente si se puede garantizar la secuenciación.

"Corriente normal del motor" no tiene significado, a menos que se proporcionen la corriente nominal y las corrientes de arranque. Esperaría más que la corriente "Sin carga", pero la cantidad de carga es irrelevante cuando se activa el relé de dirección inversa, mientras se ejecuta a toda velocidad.

Esto se debe a que el motor actúa como un generador de EMF inverso para reducir la corriente sin carga a solo pérdidas a alguna velocidad de RPM. (fricción, corriente de Foucault, pérdidas mínimas de conducción de la reactancia de excitación + pérdidas de conmutación).

Por lo tanto, la protección del contacto del relé no es simplemente para absorber la corriente del circuito cerrado al abierto, sino también del circuito de voltaje alternativo intermedio abierto a cerrado donde la corriente de sobretensión ahora será 200% * Istart en comparación con la corriente de sobretensión de inicio y no solo para el L/ R constante de tiempo, pero ahora para la duración de la potencia aplicada y el cambio en la energía cinética de la masa en movimiento. E=½mv²

Las clasificaciones de corriente de contacto de relé para CC normalmente se reducen entre un 50 y un 75 % debido al arco sostenido cuando está abierto y la energía térmica puede ser mayor debido a la falta de corriente de cruce por cero en CA que puede extinguir un arco.

Por lo tanto, los amortiguadores con un intervalo de contacto abierto de voltaje de sujeción pero no en el intervalo de conducción de inversión de polaridad mientras el motor extrae 2x el I_start o$I_{surge}$finalización de la inversión de tensión. La disipación de Pd en los amortiguadores debe tener en cuenta la energía de la bobina y la duración de la EMF inversa para la desaceleración.

Las abrazaderas Snubber más eficientes serían un puente de onda completa con la fuente de CC a +/- y entradas de CA al motor clasificadas para la energía de arranque del motor o usando curvas de vatios-segundo para el puente de diodo y la resistencia térmica.

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Normalmente, los motores de CC pequeños tienen una capacidad nominal de 8x a 10x de corriente de velocidad máxima de carga nominal. Esto significa que la inversión de voltaje a máxima velocidad es de 16 a 20 veces la corriente nominal total.

Se debe considerar algún método para limitar la sobrecorriente para extender la esperanza de vida reducida de hacer esto. ej. PWM, control V/F, limitador de sobretensión NTC para cada polaridad.

La parte amortiguadora puede considerar usar Zeners bipolares, TVS o MOV o elegir cargas RC donde RC=L/DCR y R=DCR, pero requiere cálculos térmicos y de Joule para detener el voltaje del arco del motor que podría provocar un cortocircuito de V+ a GND en los contactos del relé. en cualquiera de los polos en la disposición de contacto DPDT.

La corriente del relé debe ESPECIFICARSE para DC Hp o Idc_surge o reducirse en al menos un 50 % de la corriente nominal máxima del motor. Imax y contactos de relé seleccionados apropiadamente para manejar una corriente nominal del motor de 2x a 5x, Imax. Las curvas MTBF para relés están disponibles. del sitio de OMRON debido a las sobrecorrientes del motor de CC y al ciclo de trabajo de los eventos. Estos eventos reducen MTBF en una escala logarítmica.

Recuerde que I_start e I_rated NO son lo mismo y su I_normal, espero que sea menor que I_rated.

Si los motores de CC son lo suficientemente pequeños o los contactos están clasificados para sobrecorriente durante el tiempo necesario para detener el motor, se podría usar una configuración con índices de ciclo de trabajo bajos para detener el motor rápidamente cortocircuitando los devanados. La disipación general del motor aumenta brevemente y debe incluirse con las temperaturas de funcionamiento y aumentar a partir de estos eventos, pero también se puede hacer para la mayoría de los motores de CC pequeños.

(1) El diodo iría entre 3 y 4, siendo 4 el cátodo. (2) El objetivo es proporcionar un camino alternativo para la corriente del motor, ya que el motor tiene inductancia, lo que significa almacenamiento de energía. La energía se disipa en la caída del diodo así como en la resistencia del devanado del motor. (3) Depende. Solo es un riesgo si se abre RLY2 mientras fluye corriente en el motor. En ese caso, el diodo no ofrecerá protección.