Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Welches SSR?


von chilifreund (Gast)


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Hallo,

ich möchte gern ein kleines Projekt mit einem Arduino Leonardo starten 
bei dem es erstmal darum gehen soll die Temperatur in meinem Gewächshaus 
zu messen und später falls möglich auch die Lampen zu schalten (am 
besten so das ich das ganze von zu Haus aus konfigurieren kann).
Temperatur messe ich im Moment mit einem DS18B20, das funktionier auch 
einwandfrei! Wie bereits aus dem Betreff ersichtlich geht es nun um das 
schalten der Lampen. Problem ist hierbei das ich mir bei den 
Spezifikationen des SSRs nicht sicher bin. Es gibt 2 Lampen zu schalten, 
je 250W, allerdings Metallhalogenlampen welche ein Vorschaltgerät 
benötigen. Ich habe hier im Forum schon gelesen das SSRs generell für 
induktive Lasten schlecht sind. Nun ist die Frage wieviel das SSR 
aushalten muss, da ich als Laie mal davon ausgehe das die 
Vorschaltgeräte zum einschalten doch eine ziemlich hohe Last 
produzieren.. Muss ich dann einfach ein SSR nehmen das zB 50% mehr 
Ampere aushält als ich eigentlich brauche?
Falls die Beschreibung zu verworren ist, fragt gern nach!

Liebe Grüße

von ich (Gast)


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Schalte einen Snubber dazu (findest du - Suche), dimensioniere ihn 
richtig und das ganze ist kein Problem.
Natürlich sollte man das SSR nicht so wählen, daß es den Laststrom 
"gerade so" aushält. Eine reichliche Dimensionierung ist hilfreich für 
die Lebensdauer und Zuverlässigkeit.

von chilifreund (Gast)


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Hey,
habe mir das ganze jetzt mal angeschaut, beim Snubber bin ich aber total 
verwirrt, in der Formel steht Rsn = Wurzel aus L/C, was sind dabei L und 
C? Oberhalb stand das es sich dabei um eine Spule und einen Kondensator 
handelt, aber mit welchen Werten rechne ich da? Sind die Werte irgendwo 
am Vorschaltgerät angegeben?

Verlinkt war auch ein Diagramm, da kam ich auf über 10μF und 'nur' ca 
1Ohm.
Eventuell merkt man es ich bin kein Physik Ass, habe leider wenig 
Ahnung..

Eventuell kennt sich ja auch jemand ein wenig mit den Vorschaltgeräten 
aus, schalte ich den Snubber dann trotzdem über das SSR, welches widerum 
vor dem Vorschaltgerät ist? In der Info stand das es zu 'periodischem 
Starten' führen kann, was (wenn ich das richtig verstanden habe) 
ziemlich ungesund für die Lampen wäre..

Dann im Thread zu dem Diagramm stand man sollte das Relais größer 
Proportionieren, wenn ich 230V Spannungen schalte 400V etc., dann kann 
ich also zB folgendes Relais nicht verwenden, oder?
http://www.reichelt.de/Solid-State-Relais/HFS15-D-240A40Z/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=127033&GROUPID=3298&artnr=HFS15-D-240A40Z

Liebe Grüße

von tomate69 (Gast)


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ich schrieb:
> Schalte einen Snubber dazu (findest du - Suche), dimensioniere ihn
> richtig und das ganze ist kein Problem.

Möchtest du das etwas näher ausführen? Ein Snubber hilft normalerweise 
gegen zu hohes dU/dt (Abschalten bei induktiven Lasten); hier ist 
vermutlich etwas kapazitives zu erwarten (Inrush current).

@chilifreund: Welches Vorschaltgerät verwendest du?

von snubber (Gast)


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tomate69 schrieb:
> ich schrieb:
>> Schalte einen Snubber dazu (findest du - Suche), dimensioniere ihn
>> richtig und das ganze ist kein Problem.
>
> Möchtest du das etwas näher ausführen? Ein Snubber hilft normalerweise
> gegen zu hohes dU/dt (Abschalten bei induktiven Lasten); hier ist
> vermutlich etwas kapazitives zu erwarten (Inrush current).
>
> @chilifreund: Welches Vorschaltgerät verwendest du?

Ja, als erstes ist die Art des Vorschaltgerätes zu klären. Wenn es eine 
herkömmliche Drossel ist, dann hat "ich" recht, dann hilft ein Snubber. 
Wenn es aber ein elektronisches Vorschaltgerät ist, sollte man eher von 
einer kapazitiven Last ausgehen.

von chilifreund (Gast)


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In etwa dieses:
http://www.heaven-gewaechshaustechnik.de/BELEUCHTUNG/Vorschaltgeraete/Vorschaltgeraet-PRO-V-T-o-ETI.html
Finde das genau nicht mehr, ist aber von der Bauart so ziemlich das 
selbe, 250W, 2 Stück..

Über google finde ich so viel verschiedenes, manche sagen garnichts von 
einem Snubber, sagen dafür ich muss das Relais auf den ca 5-8fachen 
Strom dimensionieren, also ca 40A für beide Lampen.. Da frage ich mich 
wieso bei mir nicht ständig die Sicherung rausfliegt!

von Udo S. (urschmitt)


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Suche mal nach "Steckdosen schalten Arduino". Bei deinem Kenntnisstand 
ist es wohl deutlich sicherer was fertiges zu nehmen. Zumal Gewächshaus 
auch noch nach Feuchtigkeit und Spritzwassergeschützt riecht.

von chilifreund (Gast)


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Ja ich hab gesehen das es zB recht günstige Kabellose Steckdosen gibt 
die man per Arduino schalten kann, sind die denn ausreichend? Ich hätte 
jetzt erwartet das die eher wenig aushalten, dann nehme ich einfach 
Funkstekdosen mit passender Wattzahl und bastel die Platine der 
Fernbedingung an den Arduino? Das wäre ja toll, würde gleich das lästige 
Verkabeln sparen. :)

von tomate69 (Gast)


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Es scheint tatsächlich ein konventionelles Vorschaltgerät zu sein. 
Allerdings PF-kompensiert (λ>=0.9) d.h. das SSR HFS15-D-240A40Z könnte 
das ohne Snubber problemlos schalten.

Hauptproblem dabei ist der sichere Aufbau.

Schutzart je nach Aufstellung mindestens IP51 besser aber IP54.
Kühlung des SSR (max. 4A ohne KK) und vor allem der Drosseln(*)
Absicherung des SSR (siehe I^2t im DB) und des Lampenkreises
HV-Leitung zur Lampe z.B. SIHSI-J 3 x 1mm²
Durchgängige PE-Verbindung und evtl. eigener RCD(10mA)
ggfls. Entstörung der Steuerleitungen/Versorgung des Arduino

Daher halte ich, abgesehen von der Störungsproblematik, überhaupt nichts 
vom Umbau eines Funkschalters - das ändert genau gar nix an IP10(**) des 
Vorschaltgerätes.

(*) Ein ahnlicher Balast hat z.B. 23W Verlustleistung
http://www.ecat.lighting.philips.com/l/oem/hid-systems/electromagnetics-drivers/ballasts/hid-basic-bsn-bmh-semi-parallel-for-son-cdo-cdm-mh-hpi/913700214226_eu/

(**) Ich habe auch schon Zeitschaltuhr+Schütz+Vorschaltgerät zur 
Versorgung von 4x600W Na-Dampf gesehen. Freiverdrahtet auf einem Brett 
montiert. Aber damals(tm) gab es noch keinen Darwin-Award und man hat 
direkt mit dem Gemüse gesprochen, nicht über eine App.

von chilifreund (Gast)


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Vielen Dank für die konstruktive Antwort!

Der Schutzaspekt ist klar wichtig, ich hatte nicht vor die Kabel 
abisoliert neben die Pflanzen zu hängen.. :)

Ich könnte die ganze Anlage evtl in einen 'Vorraum' einbauen, da wäre 
spritzwasser schonmal eliminiert, was für vorkehrungen muss ich aufgrund 
der erhöhten Luftfeuchte denn treffen, bzw wie verbinde ich am besten 
ausreichende Kühlung und IP54 (nahezu staubdicht klingt schwer 
umzusetzen..).
Könnte man das nicht alles in einen kleinen Sicherungskasten bauen?

Grüße

von Udo S. (urschmitt)


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tomate69 schrieb:
> besser aber IP54.

Im Gewächshaus ist auch das nicht genug. Es kann immer mal ein 
Wasserschlauch platzen, oder man spritzt in die falsche Richtung, also 
besser Schutz gegen allseitiges Strahlwasser Zweite Ziffer = 5 oder 
starkes Strahlwasser = 6
Oder ausserhalb (baulich getrennt) einbauen.

von tomate69 (Gast)


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chilifreund schrieb:
> IP54 (nahezu staubdicht klingt schwer umzusetzen..)
Mir ging es weniger um den Staub, sondern um "vollständiger Schutz gegen 
Berührung". IP4x wäre aber auch denkbar. Da wir gerade dabei sind - 
welche Schutzart haben eigentlich die Leuchten?

> Könnte man das nicht alles in einen kleinen Sicherungskasten bauen?
Du meinst also solche Teile?
http://www.reichelt.de/index.html?&ARTICLE=123497
http://www.reichelt.de/index.html?&ARTICLE=123540
Mit etwas Bastelei mag das unter Umständen funktionieren - Bedenken 
hätte ich dabei aber wegen:

* Wärmeabfuhr - Zwangsbelüftung mit etablierter PC-Technik hmm...
* Mechanische Stabilität - sind immerhin 5-7 kg mit bis zu 70°C.
* Leitungslänge zur Lampe - je nach Typ sind max. 2m zulässig.

Vor allem wegen dem letzten Punkt würde ich das anders angehen.
Für jedes Vorschaltgerät ein Alu-Druckgußgehäuse (z.B. 
http://www.voelkner.de/products/160610/Aluminium-Gehaeuse-IP66-1550wf-172x121x10.html) 
+ passende Kabelverschraubung + Druckausgleichselement in der Nähe der 
Leuchte. Den Rest der Schaltung dann an einer geeigneteren Stelle in 
einem normalen Gehäuse.
Eine Abschätzung der Temperaturerhöhung nach 
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltschrankklimatisierung zeigt, dass 
das thermisch evtl. OK wäre. Das Problem dabei ist, dass diese Formel 
von einer gleichmäßigen Temperaturverteilung ausgeht -> du kannst 
eigentlich nur ausprobieren ob das tatsächlich funktioniert.

Ansonsten wäre eher ein Schaltschrank angebracht. z.B.
http://www.voelkner.de/products/213419/Kompakt-Schaltschrank-Ae-Lack.-1031500.html

Mit den o.a. Formeln bzw. aus http://www.rittal.com/imf/none/5_239 
(Seite 110) und Qv=60 W; Einzelgehäuse für Wandaufbau ergibt sich eine 
Temperaturerhöhung Ti-Tu von ca. 28°C.
Bei Tu=40°C wird das aber schon grenzwertig - die Vorschaltgeräte 
könnten wegen der Unsicherheiten der Berechnung schon bei geringerer Tu 
überhitzen.
Also entweder einen größeren Schrank wählen oder, unter Verzicht auf den 
Strahlwasserschutz (Stichwort Vorraum), eine Lüftung einbauen.

Die Bearbeitung ist ohne entsprechendes Werkzeug (und Erfahrung) nicht 
ganz einfach und wird mit dem nötigen Zubehör kein echtes Schnäppchen 
werden.

von chilifreund (Gast)


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tomate69 schrieb:
>Da wir gerade dabei sind -
> welche Schutzart haben eigentlich die Leuchten?
Ich würds zwischen 3 und 5 ansiedeln, sind in einem so ähnlichen 
Reflektor, mit Glasscheibe unten:
https://agri-culture.at/images/reflektorcab.jpg
Das Kabel geht rein aber die unisolierten Teile sind eigentlich nur von 
innen zu erreichen, bzw wenn man die Scheibe abnimmt.

> Du meinst also solche Teile?
Nein ich meinte die Schaltschränke die du auch unten erwähnst :)

> Die Bearbeitung ist ohne entsprechendes Werkzeug (und Erfahrung) nicht
> ganz einfach und wird mit dem nötigen Zubehör kein echtes Schnäppchen
> werden.
Ja ich merks schon, ich werd erstmal 'trocken' testen wie warm das ganze 
wird, bzw ob die Schaltung überhaupt funktioniert..
Evtl steig ich auch auf Natriumlampen um, zwecks des längeren Kabels, 
die Vorschaltgeräte sind im Moment am Deckenbalken angebracht.. 
Spritzwasserschutz durch etwas Wellplastik..
Ein Freund von mir hat das gemacht, er meinte das sei vollkommen 
ausreichend da ich von Hand oder per Gardena bewässere..
Also würde ich so einen Schrank besorgen und den gleich neben dem 
Eingang aufstellen, bzw irgendwie an der Wand befestigen, je nachdem 
wieviel 20 Meter wirklich sind könnte ich ihn auch in meinem Gartenhaus 
unterbringen.

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