Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Relais-Abfallverzögerung mit Kondensator berechnen


von ME (Gast)


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Hallo,

ich benötige Hilfe bei der Berechnung der Abfallzeit eines Relais (siehe 
Schaltplan).

C2 = 69 µF, R7 = 333 Ohm
Widerstand der Relaisspule 1150 Ohm
Relais fällt laut Hersteller im Bereich 2,4...9,1V ab.
Versorgungsspannung ist 24V

Die Zeit müßte doch eigentlich wie folgt berechnet werden können, oder?

t = -ln(u(t)/Uo)* C*R

R = R7 + Spulenwidertstand = 1483 Ohm

Hier komme ich dann bei 2,4V auf 235 ms, bei 9,1V auf 99 ms.
Bei Messungen schaltet das Relais bei ca. 6,5V ab. Laut Berechnung müßte 
ich hier auf 133 ms Abschaltverzögerung kommen. Die gemessene Zeit 
beträgt jedoch nur ca. 90 ms.

Was ist die Ursache?

von Blinky (Gast)


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Die zur Spule parallel geschaltete LED mit Vorwiderstand.

von Decius (Gast)


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Bauteiltoleranzen? Denke mal an die E12 oder E24 Reihe! Setze 
entsprechend den dort definierten Toleranzen die minimal und maximal 
Werte für C und R ein, dann wirst du ja sehen, ob die 90ms in dem sich 
ergebenden Bereich liegen.

von Decius (Gast)


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Hier noch ein Link wo Du die Toleranzen findest.
https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe#Toleranzen

von Martin K. (Gast)


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Hab deine Formel nicht geprüft aber das kommt doch schon recht gut hin. 
Genauer wirds nicht.
ME schrieb:
> C2 = 69 µF, R7 = 333 Ohm
steht das drauf oder gemessen?
68µ und 330 Ohm ist vorstellbar
ME schrieb:
> Widerstand der Relaisspule 1150 Ohm
Kalt. Und wenn warm?
ME schrieb:
> Bereich 2,4...9,1V
ME schrieb:
> Bei Messungen schaltet das Relais bei ca. 6,5V ab
Restmagnetismus, Federkraft, Mechanik, Reibung sind immer 
toleranzbehaftet.
Wie genau soll denn das Ergebnis werden?

von Harald W. (wilhelms)


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ME schrieb:

> Relais-Abfallverzögerung mit Kondensator berechnen

Eine solche Relais-Abfallverzögerung mit Kondensator
ist keine gute Idee, da sie den Kontaktverschleiss
stark erhöht.

von ME (Gast)


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Spulenwiderstand hat 10% Toleranz
Widerstände haben 5% Toleranz
Kondensatoren haben 20% Toleranz

Die Werte für Widerstand und Elko sind Sollwerte:
Widerstand: 3 x 1k parallel
Elko: 22µ und 47µ parallel

von Amateur (Gast)


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Jede Menge dolle Ranzen!
Falls das Relais "Strom" schalten muss: Unkalkulierbarer 
Kontaktverschleiß weil es unnatürlich langsam schaltet.

von Falk B. (falk)


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@  Amateur (Gast)


>Falls das Relais "Strom" schalten muss: Unkalkulierbarer
>Kontaktverschleiß weil es unnatürlich langsam schaltet.

Jaja, und immer schön die Legenden nachplappern. Aber auch von der 
dauernden Wiederholung wird diese Aussage nicht richtig.

Denn die Mechanik eines Relais ist ziemlich nichtlinear, der Magnetkreis 
hat eine satte Hysterese. Die Verlangsamung des Schaltvorgangs und der 
erhöhte Verschleiß beim Schalten großer Ströme ist kleiner als die 
meisten glauben. Und GEMESSEN hat das praktisch keiner!

von Günter Lenz (Gast)


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Die Abfallverzögerung bestimmt nicht nur
R7,C2 alleine. D4 bewirkt auch eine Abfallverzögerung,
und dann noch der Mechanische Aufbau. Dann gibt es noch
Relais mit Kurzschlußwicklung oder Messingspulenkörper.
Soetwas gab es früher oft in Telefonvermittlungsanlagen.
Also berechnen ist da schwierig, am besten messen.

von Günter Lenz (Gast)


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Und noch was, die Relaisspule ist nicht nur ein
rein ohmischer Widerstand, sondern hat auch noch eine
Induktivität.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Günter Lenz schrieb:
> Die Abfallverzögerung bestimmt nicht nur
> R7,C2 alleine. D4 bewirkt auch eine Abfallverzögerung,
> und dann noch der Mechanische Aufbau. Dann gibt es noch
> Relais mit Kurzschlußwicklung oder Messingspulenkörper.

Darüber habe ich auch schon nachgedacht - allerdings müsste die 
Abfallzeit durch diese Effekte größer werden. ME beobachtet aber das 
Gegenteil:

ME schrieb:
> Laut Berechnung müßte
> ich hier auf 133 ms Abschaltverzögerung kommen. Die gemessene Zeit
> beträgt jedoch nur ca. 90 ms.

Das hat mich dann schon stutzig gemacht...

Gruß Dietrich

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