Magnetventil + PWM = Verständnisproblem

[Fred (Gast)]

Hallo,

Bei einer autom. WC Spülung bin ich gerade mit der Steuerelektronik 
eines Magnetventils konfrontiert worden. Ventilspule ist 24VAC, ca. 12VA 
Leistungsaufnahme, laut Datenblatt.

Ich verstehe jedoch die Ansteurung nicht ganz: Versorgt wird die ganze 
Schaltung über einen 18V, 2.4VA Trafo. Das Magnetventil wird nun mittels 
einer PWM von ca. 3KHz angesteurt, dutycycle 50%. Komischerweise zieht 
das Ventil aber an. Warum eigentlich, ist doch viel zu wenig Leistung. 
Wenn ich die Trafspannung direkt auf das Ventil gebe, bricht die 
Spannung voll ein, das Ventil zieht dann naturgemäß auch nicht an, weil 
der Tafo einfach zu wenig Leistung hergibt.

Welchen Trick bewirkt hier die Ansteuerung mittels PWM die ja 
normalerweise eher zur Reduzierung der Stromaufnahme nach dem Anziehen 
eingesetzt wird.

Lg
Fred

[foo (Gast)]

Fred schrieb:
> Das Magnetventil wird nun mittels
> einer PWM von ca. 3KHz angesteurt, dutycycle 50%.

Vermutlich aber zerhackter Gleichstrom.

[Udo S. (urschmitt)]

Wahrscheinlich ist es ein 12V Ventil, das bei 100% dutycycle überlastet 
wäre. Auch der Trafo kann den höheren Strom nicht liefern und schaltet 
vieleicht ab.
Um mehr zu sagen bräuchte man mehr Daten über den Trafo und das Ventil.

[joergk (Gast)]

Die PWM zusammen mit der Induktivität der Spule und einer hoffentlich 
vorhandenen Freilaufdiode bildet einen Step Down Wandler, demzufolge 
hast Du bei 50% Duty Cycle halbe Spannung aber doppelten Strom zur 
Verfügung.

Jörg

[Fred (Gast)]

die Spannung an der Spule ist eine schöne Rechteckspannung.

Spulendaten: 24VAC, 12VA
Traf0: 18V, 2.4VA

Freilaufdiode ist eigebaut.

Aber weiso zieht das Magnetventil überhauot an, auch wenn bei halber 
SPannung, der Strom doppelt so hoch ist, die Leistung insgesamt liefert 
der Trafo ja gar nicht??

Lg
Manfred

[Noch einer (Gast)]

>Aber weiso zieht das Magnetventil überhauot an

Wieso bei 3kHz?

Theoretisch gäbe es die Erklärung: Bei High-Pegel hat der Magnet genug 
Feld um den Anker über einige Millimeter hinweg anzuziehen. Bei 
Low-Pegel reicht der Strom durch die Freilaufdiode aus, den direkt 
anligenden Anker festzuhalten.

Aber 3kHz - da müsste die mechanische Trägheit bei 1/10ms liegen?

[Harald (Gast)]

Ich denke, Du lässt dich vom Datenblatt verwirren. Mag ja sein, dass die 
Spezifikation, dass die Spule bei 24V AC(50Hz?) 12VA aufnehmen WÜRDE. Du 
steuerst die aber mit 3kHz 50:50 bei 18V an. Warum sollte sich der 
Stößel nicht bewegen? Vielleicht darf man einen Vergleich mit einem 
Lautsprecher ziehen. Wenn dieser 100W Nennleistung hat, heisst das ja 
nicht, dass er mit 10W Ansteuerleistung nicht funktionieren würde.

Bei 3KHz überwiegt natürlich der induktive Anteil der Last, bei 50Hz 
eher der ohmsche Anteil.

[Ulrich H. (lurchi)]

Die 12 VA sind die Scheinleistung bei Wechselstrombetrieb. Ein ggf. 
größerer Teil davon wird benötigt um das Magnetfeld ständig umzupolen.
Bei der PWM Steuerung arbeitet das Ventil quasi mit Gleichstrom, muss 
das Magnetfeld also nicht dauernd umpolen. Über PWM und die 
Freilaufdiode sieht das Ventil so etwa ähnliches wie 9 V Gleichspannung. 
Wenn die Steuerung gut es sollte das Tastverhältnis auch noch von der 
Zeit abhängen, also zum Einschalten mehr und zum Halten weniger 
Tastverhältnis.