Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Relais klebt - 230V LED Lampe schuld, aber warum?


von Harry (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe über die Such-Funktion einiges zum Thema NTC, Snubber und VDR 
gelesen, wäre aber für eine fachkundige Antwort dankbar, da ich nicht 
viel schlauer bin als zuvor - was eigentlich einfach zu erreichen wäre 
;-)

Ich habe einige LED-Lampen an einem HomeMatic Schalter. In der 2-fach 
Ausführung kommen darin Relais mit 5A zum Einsatz (Schrack 
V230921012-A302).

Nun habe ich, egal wie viele meiner 4.5W Hochvolt-LED-Lampen ich 
schalte, das Problem, dass beim Ausschalten das Relais kleben bleibt und 
nur ein Klopfen auf das Schaltmodul den Stromkreis unterbricht. Ich 
wollte aber einen Funk-Schalter, keinen Klopf-Schlater. Der Hersteller 
sagt, dass es kein Problem gibt, sondern der Schalter defekt ist und ich 
ihn beim Händler reklamieren soll. Dem ist aber ganz sicher nicht so, da 
das Problem an 3 unterschiedlichen Schaltern auftritt und einer davon 
auch schon getauscht wurde. Nicht aber bei den einfach-Schaltern, die 
ein 16A-Relais verwenden.

Wie finde ich raus ob ein zu hoher Einschaltstrom oder ein Lichtbogen 
beim Ausschalten schuld am verkleben ist?

Generell sollte ja das Relais mit der Last von 20-80mA (1-4 4.5W Lampen) 
keine wirklichen Probleme haben...

Um das Problem von induktiven Lasten mit hohen Abschalt-Spannungen zu 
"filtern" hab ich eine klassische 40W Gluhbirne parallel geschaltet - 
ohne jegliche Auswirkung. Müsste die nicht eigentlich die Überspannung 
"schlucken"?
Wenn ja, kann ich davon ausgehen dass ein zu grosser Einschaltstrom die 
Relais verklebt, richtig? Demnach sind die LED-Lampen wohl vermutlich 
mit einem Kondensator-Netzteil aufgebaut?
Wenn ja, übersehe ich Nebenwirkungen wenn ich eine Spule mit 2mH seriell 
zwischenschalte?

Vielen Dank für Erklärungen im Voraus,

-Harry

von ingo (Gast)


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Die (billigen) LED-Lampen begrenzen den Strom i.d.R mit einem 
Kondensator.
Je nach Schaltzeitpunkt (ungünstigenfalls im Scheitel) des Einschaltens 
kann einige Mikrosekunden einiges an Strom fließen. Die Idee mit der 
2mH-Spule ist daher nicht verkehrt. Die resultierende Spannungspitze 
beim Ausschalten dürfte wegen dem geringen Strom ungefährlich für den 
Kontakt sein.
mfG ingo

von Andreas K. (derandi)


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Koppelrelais mit einbauen?

von Florian V. (Gast)


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Ein Lichtbogen beim Ausschalten kann Dir schwerlich die Kontakte 
verkleben lassen. Schließlich zündet er erst, wenn die Kontakte sich 
bereits voneinander weg bewegen, die Öffnung ist also bereits da. 
(Nichts desto trotz kann ein induktiver Lichtbogen auf Dauer die 
Kontakte zerstören, er brennt sie weg, und zwar im Wortsinne. Irgendwann 
bleibt nur eine Kraterlandschaft, wo mal ein schön geformter Kontakt 
war.)

Der Verschmelzvorgang beim Einschalten geschieht normalerweise durch 
Kontaktprellen. Die Kontakte bewegen sich aufeinander zu und schließen 
ein erstes Mal. Ein Strom fließt. Durch den Impuls der beiden 
Kontaktflächen prallen sie jedoch von einander ab, sie öffnen wieder. 
Jetzt zündet ein Lichtbogen, der an der Brennstelle Metall vom Kontakt 
aufschmilzt. Wenn die Kontakte dann  wieder schließen, verschmelzen sie. 
Reicht später die Öffnungskraft nicht aus um sie auseinanderzureißen, 
bleiben sie geschlossen.

von Harry (Gast)


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Vielen Dank für die Antworten.
Die LED-Lampen sind in der Tat die billgisten die ich gefunden habe. 
Sind GU10 Lampen für Gartenbeleuchtung im IP67 Gehäuse.
Jetzt hab' ich mal das Oszi angeworfen. Als Messwiderstand hatte ich 
nichts für solche ultra hohen Spannungen parat;-) Deshalb musste eine 
35W Halogenlampe herhalten. Und mein bisher noch nie verwendeter 
Trenntrafo... zitter

             -Oszi-
             |      |
     o-------o-====-o------
              35W Lamp    |
                         |L|
  230V~                  |E|
                         |D|
                          |
     o---------------------

Da hab ich 250V-Spitzen gemessen. Heisst also, dass die LED-Lampe beim 
Einschalten extrem niederohmig ist. War schon meine Vermutung.

Jetzt hab ich nach einer Spule im Bereich 200-500mH gesucht, aber sowas 
gibt's anscheinend nicht. Muss ich selber wickeln? Links was ich für 
Netzspannung zu beachten habe?

Noch eine Frage: Ich hab auch beim Ausschalten (Schalter an Primär-Seite 
des Trenntrafos glaube ich) solche Spitzen gemessen. Die kommen vom 
Trafo, richtig?

Besten Dank an alle nochmal,

-Harry

von Ingo W. (Gast)


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Solche Drosseln sind in der Tat nicht leicht zu beschaffen und würde 
auch teilweise die Wirkung des Kondensators aufheben (der gleiche 
Effekt, wie bei Leuchtstofflampen mit Serienkompensation).
Allerdings hilft auch ein keiner Widerstand (einige 100 Ohm, 
Metallschicht), der allerdings auch einen Teil Energie verheizt. 
Normalerweise ist ein solcher schon in der Lampe eingebaut.
mfG ingo

von Schneider Meck Meck (Gast)


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@Harry

Hallo, schau mal, wir hatten auch schon Probleme, weil auf einer Platine 
ein 1µF Kondensator, der auf 10-15V aufgeladen war, von einem 
Reed-Relais kurzgeschlossen werden konnte. Der Stromstoß hat ab und zu 
die Kontakte vom Relais zusammengeklebt. Ein Fingerschnips gegen die 
Platine, und der Kontakt war wieder frei. Ich hab das Problem gelöst, 
ein 10 Ohm Widerstand in Reihe. Ab da gab's keine Kundenbeschwerden 
mehr.

Du solltest auch einen 10 Ohm Widerstand in Reihe schalten.
(17W VERT. 10 :: 17Watt Drahtwiderstand, Serie 218-3, 10 Ohm)
Sichere das unbedingt mit einem Übertemperatur-Schalter ab!!!
(MTS 94 :: Temperatursicherung, 10A, 94°C)

LG

von Udo S. (urschmitt)


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Harry schrieb:
> Jetzt hab ich nach einer Spule im Bereich 200-500mH

Muss die so groß sein?
Weiter oben wurden 2mH ins Spiel gebracht, das sollte doch reichen.
Wie lang waren denn die gemessenen Stromimpulse auf dem Oszi?

von Volker H (Gast)


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Habe die Lösung.
Ich gehe davon aus, dass mehrere LED im Parallelbetrieb eingeschaltet 
werden sollen. Einfach eine LED GU10 mit einer Halogenlampe GU10 z.B 20W 
austauschen und schon ist das Problem gelöst, da wir jetzt einen 
niederohmigen ohmschen Parallelwiderstand haben, also Spule, 
Vorwiderstand etc. adee.

mfg
Volker

von Vn N. (wefwef_s)


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Volker H schrieb:
> Ich gehe davon aus, dass mehrere LED im Parallelbetrieb eingeschaltet
> werden sollen. Einfach eine LED GU10 mit einer Halogenlampe GU10 z.B 20W
> austauschen und schon ist das Problem gelöst, da wir jetzt einen
> niederohmigen ohmschen Parallelwiderstand haben, also Spule,
> Vorwiderstand etc. adee.

Und damit wird der Strom beim Einschalten nochmal wie begrenzt?

Harry schrieb:
> Die LED-Lampen sind in der Tat die billgisten die ich gefunden habe.

Wer billig kauft, kauft doppelt. Gildet insbesondere bei LED-Obst.

von daniel (Gast)


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Falscher kontaktwerkstoff?

von Timm T. (Gast)


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Dann solltest Du dem Hersteller der LED mal verklickern, dass man in 
Reihe zum Kondensator für das Kondensatornetzteil noch einen Widerstand 
schalten kann, um solche hohen Einschaltströme zu vermeiden, im Bild R1: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatornetzteil

Und R2 zum Entladen des Kondensators hat er sicher auch weggelassen, so 
dass Du beim Rausziehen der Lampe an den Kontakten unter Umständen mal 
eine gelangt bekommen kannst.

Billig halt, aber ich würde nicht drauf wetten, dass es in teueren 
LED-Lampen besser aussieht.

von amateur (Gast)


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>Dann solltest Du dem Hersteller der LED mal verklickern,

Hoffentlich ist dein Koreanisch gut genug;-)

Kann es nicht sein, dass dein Kontaktproblem gar nicht das Resultat des 
Verschweißens Deiner Kontakte ist, sondern ein konstruktionsbedingtes 
(Fehler)  Klemmen der Relaismechanik?

Bei Relais "die ich kennen lernen Durfte" hat das Klopfen immer nur zu 
einem "Herein!" aus dem Hintergrund geführt - aber höchstens zufällig zu 
einem Lösen der Kontakte.

von oszi40 (Gast)


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Harry schrieb:
> Relais mit 5A zum Einsatz (Schrack
> V230921012-A302).

Dein Datenblatt sagte max. 5A OHMsche Last
Quelle http://relays.te.com/schrack/relays/pcb.asp

Bei kapazitiver Last sind die Funken "schöner". Begrenze den Strom od. 
suche notfalls ein kräftigeres Relais mit Klasichtkappe damit Du das 
Elend besser beobachten kannst.

Sichtprüfung z.B. da: 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/100632/snubber_vergessen.JPG

von Wusel D. (stefanfrings_de)


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Relativ einfach kommt man allerdings an fertige Netzfilter bestehend aus 
Spulen und Kondensatoren. In der Regel mit 2 Drähten als Eingang, zwei 
als Ausgang und eventuell einem Anschluss für die Erdung. Kann man auch 
aus irgendeinem alten Elektrogerät ausbauen.

Wenn Du so einen Filter vor die LED Lampe schaltest, hast Durch die 
Spule einen geringeren Einschaltstrom und durch die Kondensatoren keinen 
Lichtbogen beim Abschalten.

Ist technisch vielleicht mehr als nötig, dafür aber leicht zu 
beschaffen.

Sowas meine ich, gibt's in mehr oder weniger komplexen Ausführungen:
http://www.senso-alarm.eu/pics/produkte/netzfilter.jpg

von Timm T. (Gast)


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amateur schrieb:
> Kann es nicht sein, dass dein Kontaktproblem gar nicht das Resultat des
> Verschweißens Deiner Kontakte ist

Kann sein, muss aber nicht.

Fakt und im real life beobachtet: Beim Einschalten einer ESL => 
kapazitive Last des Ladeelkos bleiben Relais kleben. Alte 
Heizungssteuerungen hatten akute Probleme mit neu verbauten 
Hocheffizenzpumpen => Schaltnetzteil mit Ladeelko, durfte da schon 
Relais wechseln. Die Relaishersteller reagieren darauf mit Änderung der 
Kontaktmaterialien.

Stefan Frings schrieb:
> Relativ einfach kommt man allerdings an fertige Netzfilter bestehend aus
> Spulen und Kondensatoren.

Und was soll der bringen? Diese Filter sind für hochfrequente Störungen 
gedacht, zum wirksamen Begrenzen eines Einschaltstromes sind die 
Induktivitäten zu klein.

Die Lösung steht doch oben: Vorwiderstand (ausreichend spannungsfest), 
weil der Hersteller sich den gespart hat, oder NTC (z.B. dieser 
http://www.conrad.de/ce/de/product/500406/, könnte aber für den Zweck 
etwas hochohmiger sein).

von Harald W. (wilhelms)


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Timm Thaler schrieb:

> Die Relaishersteller reagieren darauf mit Änderung der
> Kontaktmaterialien.

Es gibt (gab) schon immer Relais für erhöhte Einschaltströme,
wie man sie z.B. beim Einschalten von Glühlampen hat. Da diese
Kontaktmaterialien (z.B. Wolfram) andere Nachteile, nämlich
erhöhten Kontaktwiderstand, haben, gibt (gab) es auch Relais
mit parallen Doppelkontakten.
Gruss
Harald

von Timm T. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Es gibt (gab) schon immer Relais für erhöhte Einschaltströme,
> wie man sie z.B. beim Einschalten von Glühlampen hat.

Wobei der Einschaltstrom einer Glühlampe noch harmlos gegen ein SNT ohne 
Einschaltstrombegrenzung ist. Eine Glühlampe 100W zieht bie 10fachem 
Einschaltstrom 5A, eine Grundfos Alpha hat mal jemand mit 40A gemessen, 
die Pumpe hat grad mal 30W. Da sind nach Einbau der Hocheffizienzpumpen 
die alten Steuerungen mit Relais und Solid-State reihenweise 
kaupttgegangen. Und da ein Heizungsbauer mit dem Wechsel eines Relais 
meistens überfordert ist, musste eine neue Steuerung ran. Verschiebt 
natürlich den ROI der Energiesparpumpe irgendwo ins nächste Jahrhundert.

Allerdings haben wohl die namhaften Pumpenhersteller inzwischen den NTC 
erfunden, so dass das mit aktuellen Pumpen kein Problem mehr sein dürfte 
(ohne Gewähr).

Ich erinnere mich dunkel, dass Finder vor ein paar Jahren mal direkt 
Werbung mit den AgSnO2-Kontakten machte, die würden die Einschaltströme 
besser vertragen als die bisher üblichen AgNi-Kontakte.

von Harald W. (wilhelms)


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Timm Thaler schrieb:

> Wobei der Einschaltstrom einer Glühlampe noch harmlos gegen ein SNT ohne
> Einschaltstrombegrenzung ist.

Das von mir vor vielleicht 10 Jahren gesehene Kleinrelais war
für einen Einschaltstrom von 100A spezifiziert. (Dauerstrom 10A)
Gruss
Harald

von Timm T. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Das von mir vor vielleicht 10 Jahren gesehene Kleinrelais war
> für einen Einschaltstrom von 100A spezifiziert.

Dann wirds wohl AgSnO2 gewesen sein. Ich hab hier Phoenix-Relais, bei 
denen stehts direkt drauf, AgNi und AgSn02, beide Datecode 2005.

von Harald W. (wilhelms)


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Timm Thaler schrieb:

> Dann wirds wohl AgSnO2 gewesen sein. Ich hab hier Phoenix-Relais, bei
> denen stehts direkt drauf, AgNi und AgSn02, beide Datecode 2005.

Haben die auch Doppelkontakte?
Gruss
Harald

von Timm T. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Haben die auch Doppelkontakte?

Seh ich nicht, sind mit weisser Plastekappe.

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