Hallo Community, Das SYSTEM: Ich betreue der Zeit eine SPS Anlage, welche mittels integriertem Relay (Phoenix Contact SPS ILC 150 und DOR4/W Modul) jeweils ein Netzteil für wissenschaftliche Kalibrationslampen schaltet. Im Detail schalte ich 24V DC von einem separatem Netzteil über den Relay-Ausgang. Gemessen habe ich im Dauerbetrieb unter 200mA (genau 170mA) Last. Das Relay ist bis 30V DC mit 3A spezifiziert, sollte also kein Problem sein. Das PROBLEM: Das SPS Programm funktioniert einwandfrei und schaltet die Eingänge wie gewollt ein und aus, was ich auch an den Kontrol-LED's nachvollziehen kann. Allerdings bleiben die Relay Kontakte regelmäßig "kleben". Da ich eher aus dem Bereich Mikroelektronik komme war mir zwar bewusst, dass ich bei hohen induktiven Lasten wie Motoren u.Ae. weiter Maßnahmen ergreifen muss; Allerdings dachte ich dass ich im DC Fall bei derartigen Strömen kein Problem bekomme. Denkste..... Nach einiger Recherche könnte es meines Erachtens entweder: 1. Eine Spannungsspitze beim Ausschalten des Relays sein, welche durch die Spule im geschaltetem entsteht. Allerdings sollten doch dann eher die Kontakte verschleifen. Oder liege ich da Falsch? Könnte ich in diesem Fall einfach eine Diode in Sperrrichtung parallel zum Relais Ausgang schalten? Wie würdet Ihr die dimensionieren? Erfahrungen? oder: 2. Die Kondensatoren des Netzteils ziehen am Anfang einen sehr hohen Einschaltstrom, welcher die Relay Kontakte leicht "festschweist"; Was gefühlt besser zu meinem Problem passen würde. In diesem Fall fällt mir nur die Holzhammer Methode ein, ein großes L in Reihe zu schalten und den Einschalt- Strom zu begrenzen. Alternativ habe ich auch schon von NTC's gelesen; Allerdings sind alle die ich gefunden habe nur für AC ausgelegt. Beide Methoden sind meines Erachtens nicht wirklich optimal um sie innerhalb eines Schaltschranks (SPS auf Hut Schiene) einzubauen. Wie wird sowas professionell gehandhabt? Ist eine meiner Vermutungen korrekt? Oder bin ich total falsch? Bin für jede Hilfe sehr dankbar. Beste Gruesse, Marco
Marco Haeuser schrieb: > 2. Die Kondensatoren des Netzteils ziehen am Anfang einen sehr hohen > Einschaltstrom, welcher die Relay Kontakte leicht "festschweist"; Genau das ist es. Müsste schon ne recht hochinduktive Spule sein. Bei nur 200mA Dauerstrom aber sicherlich noch in handlicher Größe erhältlich... Brauchst in Verbindung mit der Drossel natürlich zwingend Freilaufdioden bzw. Spannungsbegrenzer, sonst leben die Relaiskontakte auch nicht lange. Ein NTC wäre bei nicht zu häufigem Schaltspiel auch gut geeignet. Sein Wert muss aber halbwegs zum Laststrom passen.
Marco Haeuser schrieb: > Beide Methoden sind meines Erachtens nicht wirklich optimal > um sie innerhalb eines Schaltschranks (SPS auf Hut Schiene) einzubauen. Das haben aber alle denkbaren Bauteile so an sich. Du kannst dir natürlich ein schmales Gehäuse (Sicherungsgrösse) besorgen und die nötigen Bauteile reinmontieren. Möglicherweise reicht ja schon ein Leistungswiderstand mit z.B. 5 Ohm. Ev. gäbe es für die SPS auch Halbleiter-DC-Schalter oder man verwendet Smart-FETs, die werden dann durch die eingebaute Strombegrenzung geschützt. Gruss Reinhard
12345 schrieb: > Brauchst in Verbindung mit der Drossel natürlich zwingend Freilaufdioden > bzw. Spannungsbegrenzer, sonst leben die Relaiskontakte auch nicht > lange. Das die Drosselloesung Freilauf Dioden erfordert war mir klar. Jedoch bin ich mir nicht sicher ob ich hierzu eine normal 1N4148 o.Ae. oder doch lieber eine Schottky oder Leistungsdiode verwende. Gibts hierzu Vorschlaege? 12345 schrieb: > Ein NTC wäre bei nicht zu häufigem Schaltspiel auch gut geeignet. Sein > Wert muss aber halbwegs zum Laststrom passen. Also eingeschaltet wird eigentlich maximal einmal pro halbe Stunde. Und dass auch nur maximal 4-5 mal am Tag. Die Lampen sind jeweils nur wenige Minuten bis ca. 15 min an, sodass eine Pause von mindestens 15 min. gewaehrleistet waere.... Ist demnach ein NTC die besser Wahl? Die meisten NTC die ich gefunden habe sind ausdruecklich fuer 115ACV bis 375ACV ausgerichtet, was mich zu dem Schluss fuehrt, dass sie vermutlich eher in AC Netzteilen zum Einsatz kommen. Kann ich diese trotzdem problemlos im DC Fall einsetzen? Gibts Vorschlaege? Muss ich den NTC dann aktiv kuehlen? Vielen Dank fuer die Kommentare bis hierher.
Hallo Marco, allgemeine Verständnisfrage - hat das Relais, oder der Relaisausgang der SPS eine Freilaufdiode? Diese ist notwendig um beim Abschalten die Energie aus der Spule zu vernichten. Wenn der Relaisausgang (mit Freilaufdiode) wirklich abgeschaltet hat(messen möglich?) und die Relaiskontakte bleiben bei den Strombelastungen kleben, dann würde ich mal draufklopfen und sehen ob es dann abfällt. Wenn ja würde ich es einfach austauschen, denn die Mechanik dürfte dann defekt sein.
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Schau Dir mal die Kontakte genauer an. Wenn sie total schwarz aussehen, wird Dein Relais für Gleichstrom weniger geeignet sein. Sehen sie jedoch noch blitzeblank aus, dann hat es ein mechanisches Problem und klemmt.
Horst H. schrieb: > Relaiskontakte bleiben bei den Strombelastungen kleben, dann würde ich > mal draufklopfen und sehen ob es dann abfällt. Wenn ja würde ich es > einfach austauschen, denn die Mechanik dürfte dann defekt sein. Das ist leider der Pfusch, den sogenannte Fachleute meistens machen. Dann geht es erstmal und der Fachmann ist weg. Zwei Tage spaeter das Ganze von vorn. Aus meiner Sicht sind die Einschaltstroeme mit Verschweissen das Problem und das muss geloest werden. Man kann z.B. einen Widerstand in Reihe einbauen, der nach 2 Sekunden von einem Zeitrelais ueberbrueckt wird. asdfg
> Man kann z.B. einen Widerstand in Reihe einbauen, der nach 2 Sekunden > von einem Zeitrelais ueberbrueckt wird. > asdfg Der TS schrieb 24V DC. Da sollte man auch mal genauer ergründen ob es der hohe Einschaltstrom ist oder ein Abreißfunke (da bei Gleichstrom kein Nulldurchgang zum Löschen ist). Falls zufällig Halogenlampen geschaltet werden, so könnte man den 16-fachen Einschaltstrom erwarten.
Das Marco Haeuser schrieb: > kann. Allerdings bleiben die Relay Kontakte regelmäßig "kleben". Deutet eindeutig auf Einschltstromkleben hin. oszi40 schrieb: > der hohe Einschaltstrom ist oder ein Abreißfunke (da bei Gleichstrom Eine andere Loesung waeren SSRs. Damit ist dann Ruhe. asdfg
Und warum wird nicht einfach ein groesseres Relais / Schuetz an der Stelle eingebaut? Offensichtlich ist das Relais unterdimensioniert.
Würde so ein Relais etwas bringen? http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/HF115F-S-012-H/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3292&ARTICLE=126972&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;
Bla schrieb: > Würde so ein Relais etwas bringen? Warum nicht direkt was vernueftiges. http://www.reichelt.de/Motorschuetze/3RT2015-1BB41/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=101122;GROUPID=4626;artnr=3RT2015-1BB41
asdfg schrieb: > Eine andere Loesung waeren SSRs. Damit ist dann Ruhe. Bei Gleichstrom? Helmut Lenzen schrieb: > Offensichtlich ist das Relais unterdimensioniert. Offensichtlich fehlt einfach eine Einschaltstrombegrenzung. Bei 24V und 170mA Last sollte das wohl das kleinste Problem sein. 2.2 bis 3.3ohm begrenzen den Strom auf 10 bis 7A, und lassen knap 0.5V abfallen. Das sollte vertretbar sein. Ansonsten können bei potenter Stromquelle mit großem Ausgangselko (Schaltnetzteil) und großem Eingangselko der Lampenschaltung deutlich größere Ströme fließen. Da müsste man halt doch mal ein Oszi über einen Shunt dranhängen, um zu sehen, was die Lampenschaltung wirklich zieht. Btw: Wenn "Kalibirierlampen" Niederdruck-Gasentladungslampen sind, dann benötigen die eine Zündspannung, zur Erzeugung dieser können beim Einschalten deutlich höhere Ströme fließen als im Betrieb.
> Würde so ein Relais etwas bringen?
Eingelötete Spielzeuge und undurchsichtige Gehäuse erschweren die
Fehlersuche. Entweder Schütz wie vorgeschlagen oder wie Bild mit klarem
Gehäuse, damit Ihre wenigstens das Elend rechtzeitig erkennt.
Timm Thaler schrieb: > Bei 24V und > 170mA Last sollte das wohl das kleinste Problem sein. 2.2 bis 3.3ohm > begrenzen den Strom auf 10 bis 7A, und lassen knap 0.5V abfallen. Das > sollte vertretbar sein. Und bist du dir da so sicher das dass Netzteil dann noch hochlaeuft? Nicht jedes Netzteil mag es wenn in seiner Zuleitung ein Widerstand liegt. oszi40 schrieb: > Eingelötete Spielzeuge Der ist gut ...
Timm Thaler schrieb: > Bei Gleichstrom? Das gibts auch für DC, wenn auch ausserhalb deines Tellerrandes, und sogar so viele, dass sie in jedem Distributorkatalog zu finden sind. Daher spare ich mir einen Link, das wäre eine Beleidigung der Intelligenz eines mittelmässigen Ingenieurs. Ich bin ja auch nicht der einzige der das hier vorgeschlagen hat. Gruss Reinhard
Helmut Lenzen schrieb: > Und bist du dir da so sicher das dass Netzteil dann noch hochlaeuft? Nö. Aber bevor ich mir ein Schütz kaufe, dessen Stromverbrauch höher als der der Lampe ist, und das auch wieder fette Abschaltinduktion hat, würde ich das einfach mal testen. Alternativ kann man auch statt des Relais über ein Mosfet schalten.
Danke fuer die Vielen Hinweise. Das Problem liegt darin, dass das ganze in eine sehr kleine Box soll, die schon fertig gebaut ist und in dieser sind maximal noch 5cm auf einer Hutschiene frei. Das wars. Die Box kann auch nicht vergroesset werden, da sie an einer, nennen wir es mal exponierte Stelle montiert werden muss. Die Schuetzloesung faellt somit raus. Was ich Montags sofort mal testen werde sind ein Leistungswiederstand. Nochmal zum Relay. Das sind Steckmodule einer SPS, die Dinger sind komplett vergosen ohne jegliche Sichtfenster.... BTW: Hat irgendjemand schonmal NTC's fuer sowas verwendet? Wie gross wuerdet ihr eine Spule dimensionieren, um sie in Reihe als Strom anlauf begrenzung zu nutzen? (Freilaufdiode natuerlich vorausgesetzt) Ach und wie schon erwaehnt. Einfach Relay austauschen und warten bis es wieder kaput geht ist keine Loesung. Jedes mal wenn das Ding in Zukunft repariert werden muss kostet das im 6 stelligem Bereich! Besten Dank
Marco Haeuser schrieb: > Hat irgendjemand schonmal NTC's fuer sowas verwendet? Das ist nicht so einfach wie es auf den ersten Blick scheint. Der NTC muss im Kaltzustand selbst den Einschaltstromstoss vertragen, allzu mickrig darf er also nicht sein, aber er sollte sich im Betriebszustand ordentlich aufheizen, damit er niederohmig wird, sonst kann man ja einfach einen Leistungswiderstand nehmen. Das ist ziemlich widersprüchlich, wenn du einen fetten NTC nimmst, der einige A aushält, wird er bei 200 mA garnicht warm und wirkt damit auch nicht NTC-mässig. Gruss Reinhard
Marco Haeuser schrieb: > as Problem liegt darin, dass das ganze in eine sehr kleine Box soll, > die schon fertig gebaut ist und in dieser sind maximal noch 5cm auf > einer Hutschiene frei. Aha. Marco Haeuser schrieb: > Die Schuetzloesung faellt somit raus. Du weist wie breit ein Schuetz ist? 45mm sind die Breit und passt damit noch auf deine Hutschiene.
Ich habe allerdings 10 Relays die jeweils eine Lampe Schalten muessen.
Marco Haeuser schrieb: > Ich habe allerdings 10 Relays die jeweils eine Lampe Schalten muessen. Du glaubst doch jetzt nicht das du 10 Drosseln oder NTC jetzt auf dem kleinen Raum (50mm) unterbringst oder? Muessen die alle gleichzeitig an sein oder immer nur eine aus 10? Bei einer aus 10 kann man einen gemeinsamen Vorwiderstand verwenden der dann von einem 11 Relais ueberbrueckt wird.
Marco Haeuser schrieb: > Jedes mal wenn das Ding in Zukunft > repariert werden muss kostet das im 6 stelligem Bereich! Entschuldigung, aber wenn das wirklich so wäre, würde ich mir doch mal ein Oszi und einen Shunt besorgen und den Einschaltstrom der Geräte ansehen. Dann kann man auch gezielte Maßnahmen ergreifen.
Marco Haeuser schrieb: > Ach und wie schon erwaehnt. Einfach Relay austauschen und warten bis es > wieder kaput geht ist keine Loesung. Jedes mal wenn das Ding in Zukunft > repariert werden muss kostet das im 6 stelligem Bereich! Und dann bastelt man an irgendwelchen Loesungen ohne dem Problem auf den Grund zu gehen. Wenn das wirklich so ist wuerde ich mir profesionelle bezahlte Hilfe holen und nicht in einem Forum fragen.
> ansehen. Dann kann man auch gezielte Maßnahmen ergreifen.
Unter Netiquette versteht man auch, daß die Tatsachen nicht
scheibchenweise aus der Nase gezogen werden müssen.
Wenn mehr bekannt wäre und der TS fleißiger gemessen hätte, würde es
evtl. schon reichen, die Zuleitung zu optimieren?
Es sieht mir eher danach aus, als ob der Relaiskontakt zu schwach dimensioniert ist, oder zum L noch ein paralleles C o.ä. vorhanden ist. Relais bestückte Telefonanlagen schalteten auch zu 90% nur Induktivitäten, nämlich nach folgende weitere Relais, allerdings Gleichstrom. Da bleibt nichts kleben. Beim Abschalten (nicht Einschalten!) verbrennt der Kontakt aber durch Funken, dafür hatte man Snubber, ein RC-Glied parallel am Kontakt. Die Freilaufdiode hätte nur gestört, denn sie machte durch den Windungskurzschluß eine gehörige Abfallverzögerung, die unerwünscht war.
oszi40 schrieb: > Der TS schrieb 24V DC. Da sollte man auch mal genauer ergründen ob es > der hohe Einschaltstrom ist oder ein Abreißfunke (da bei Gleichstrom > kein Nulldurchgang zum Löschen ist). Eigentlich geht man davon aus, das bei Spannungen unter 30V kein Lichtbogen entsteht. Bleibt der Einschaltstrom von ca. 1,7A. Bei einem 3A Relais sollte das aber auch nicht stören. Vielleicht hat der TE einfach eine schlechte Qualität erwischt. Im Prinzip gibt es speziell für Lampenlast Spezialrelais mit einem Wolfram- vorlaufkontakt. Der schaltet dann bis zu 100A ein und wird an- schliessend durch einen Silberkontakt überbrückt. Solche Relais bietet m.W. Finder an. Der hat für viele Relais auch Hutschienen- Fassungen. Gruss Harald
So erstmal danke an Alle. Ich habe inzwischen die ganzen Relais durch 0-33V DC Solid State Relais ersetzt, die bis zu 3A auf Dauer und bis zu 10A inrush current vertragen. Die Dinger sind zwar nicht ganz umsonst, aber Geld ist ja Gott sei Dank nicht knapp. (Zumindest in diesen Mengen) Fuer die jenigen die es interresiert, es gibt die Dinger schon ab ca 4-5 mm Breite. Und da ich ohnehin die sperrigen Relai-module von der SPS durch schmaelere DI Ausgaenge ersetzen kann, passt das ganze sogar hin. Hersteller fuer diese Relais ist u.A. Phoenix Contact. Und das Problem mit den hohen Kosten im Ausfall liegt daran, dass das ganze eine Kalibrationseinheit fuer einen wissenschaftlichen Detekor ist und 10m oberhalb eines Teleskop Spiegel mit 11m Durchmesser montiert wird. Sollte das Ding ausfallen und keine Kalibration mehr moeglich sein. Sind die Daten bis zur Reparatur mehr oder weniger wertlos. Sowas kann ganz schnell 6-stellig werden.... Leider haben wir in der Forschung aber auch nicht dass Geld fuer jedes Detail einen Spezialisten anzustellen bzw. einen externen beratenden Ingenieur zu konsultieren. Den die wollen ja auch was verdienen ;) (Zurecht!) Besten Dank nochmal.
Marco Haeuser schrieb: > und bis zu 10A inrush current > vertragen. Und hast Du mal gemessen, wie groß der Inrush-Current Deiner Lampenversorgung ist? Auch Solid-state-Relais gehen kaputt, wenn zuviel Strom fließt. Je nach Typ auch schneller als normale Relais. Mit dem Auftauchen der Energiespar-Heizungspumpen mit Schaltnetzteil sind reihenweise Heizungssteuerungen - mit konventionellem als auch mit SSR - abgeraucht, weil die für die Einschaltströme nicht ausgelegt waren und die Pumpenhersteller sich die Einschaltstrombegrenzung gespart haben. Ein Widerstand 0.1ohm und ein Speicheroszi wird doch wohl noch aufzutreiben sein.
> Ein Widerstand 0.1ohm und ein Speicheroszi wird doch wohl noch > aufzutreiben sein. Auf "Gut Glück" Relais durch Halbleiter ersetzen halte ich für optimistisch. Wenn die Schaltung in 10 m Höhe hängt und vom Spiegel aufgewärmt werden sollte, wäre es sinnvoll, das Datenblatt nochmals genauer anzusehen ob bei 70 Grad noch Deine gewünschten Daten überhaupt verfügbar sind!!
Marco Haeuser schrieb: > Ich habe inzwischen die ganzen Relais durch 0-33V DC Solid State Relais > ersetzt, die bis zu 3A auf Dauer und bis zu 10A inrush current > vertragen. > > Die Dinger sind zwar nicht ganz umsonst, aber Geld ist ja Gott sei Dank > nicht knapp. (Zumindest in diesen Mengen) Es ist Dir aber klar, das solche SSRs auch eine höhere Restspannung im Durchlassbereich als mechanische Relais haben? Die sonstigen Bedenken bezüglich zu hohen Strom usw. in den anderen Beiträgen kann ich bei einem Nennstrom der Lampen von 170mA allerdings nicht nachvoll- ziehen. Gruss Harald
> Es ist Dir aber klar, dass solche SSRs auch eine höhere Restspannung > im Durchlassbereich als mechanische Relais haben? Dann wäre noch zu klären, ob dadurch Einfluß auf die Kalibrierung besteht!
oszi40 schrieb: >> Es ist Dir aber klar, dass solche SSRs auch eine höhere Restspannung >> im Durchlassbereich als mechanische Relais haben? > > Dann wäre noch zu klären, ob dadurch Einfluß auf die Kalibrierung > besteht! Einfluss auf die Kalibrierung besteht nicht, da sich die spektralle Charakteristik der Lampen nicht aendert. Einzig die Aufwaermzeit koennte laenger sein, aber da liegen wir bei 200% um auf Nummer sicher zu gehen.
oszi40 schrieb: >> Ein Widerstand 0.1ohm und ein Speicheroszi wird doch wohl noch >> aufzutreiben sein. > > Auf "Gut Glück" Relais durch Halbleiter ersetzen halte ich für > optimistisch. Wenn die Schaltung in 10 m Höhe hängt und vom Spiegel > aufgewärmt werden sollte, wäre es sinnvoll, das Datenblatt nochmals > genauer anzusehen ob bei 70 Grad noch Deine gewünschten Daten überhaupt > verfügbar sind!! 1. Wieso auf gut Glück? Ich habe inzwischen den inrrush gemessen, welcher bei erstaunlichen 4A lag. 2. Die Schaltung ist natürlich in einer gekühlten Box, mit einigem anderem Equipment. 3. Die Box ist nicht im Fokus des Spiegels da ansonsten die Box nicht lange lebt. Gab schon Vorfälle als jemand aus Versehen Tagsüber den Dom geöffnet hat und wir dann Brandflecken und durchgebrannte Leitungen hatten. 4. Welches Teleskop wird denn Tagsüber betrieben?
Marco Haeuser schrieb: > Gab schon Vorfälle als jemand aus Versehen Tagsüber den Dom > geöffnet hat und wir dann Brandflecken und durchgebrannte Leitungen > hatten. > Oh das ist ja gemeingefaehrlich .. > 4. Welches Teleskop wird denn Tagsüber betrieben? Sonnenbeobachtung?
Helmut Lenzen schrieb: > Marco Haeuser schrieb: >> Gab schon Vorfälle als jemand aus Versehen Tagsüber den Dom >> geöffnet hat und wir dann Brandflecken und durchgebrannte Leitungen >> hatten. >> > Oh das ist ja gemeingefaehrlich .. > >> 4. Welches Teleskop wird denn Tagsüber betrieben? > > Sonnenbeobachtung? Mit einem 11m Spiegel? Das Ding brennt dir alles weg ^^. Falls es dich interessiert es handelt sich um das HET in Texas. http://de.wikipedia.org/wiki/Hobby-Eberly-Teleskop Und gemeingefaehrlich ist dass auch nicht. Man sollte blos den Dom nicht oeffnen wenn die Sonne direkt auf den Spiegel scheinen kann ;) Beste Gruesse
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