Hallo. Ich möchte einen Kondensator in einer definierten Zeit entladen beim Abschalten eines Gerätes über einen vorhandenen abfallenden Schütz Berechnungen zur Leistungsfähigkeit des Widerstandes sind mir bekannt (Elektroniker gelernt vor 25 Jahren, seither aber nur noch normale Elektrik), aber mit der Formel tau = R x C brauche ich etwas Hilfe, ist schon länger her. Auch die Sicherheitsregeln und die Anwendung von gefährlichen Spannungen sind bekannt Der Kondensator hat 47000µF Die gemessene Gleichspannung ist bei 30V In der Bastelkiste habe ich einige 47 Ohm / 50 Watt Widerstände gefunden, die ich gerne verwenden würde. Ist die Berechnung so korrekt: tau = R * C tau = 47 ohm * 0,047 Farad tau = 2,1 Das würde bedeuten, das der Kondensator nach ca. 10 Sekunden (5 mal tau) "leer" ist ? Wenn ich dann die Anzahl der parallelgeschalteten Widerständen verdopple, halbiert sich die Entladezeit In einem Widerstand entsteht die maximale Leistung von: P= U² / R P=30 Volt zum Quadrat / 47 Ohm P= 19 Watt Ich bitte euch, kurz drüber zu schauen, ob das so korrekt ist. Vielen Dank
Ralf schrieb: > tau = 2,1 > > Das würde bedeuten, das der Kondensator nach ca. 10 Sekunden (5 mal tau) > "leer" ist ? Ja Aber die 19W sind zu viel, denn der Kondensator hat ja nicht die ganze Zeit lang 19W. Ein 2W Zement-Widerstand wird sicher auch halten.
Ralf schrieb: > tau = 2,1 Da fehlt die Einheit. Korrekt ist tau = 2,1s > Das würde bedeuten, das der Kondensator nach ca. 10 Sekunden (5 mal tau) > "leer" ist ? Die Spannung ist nach 1 x tau auf 30% der Ausgangsspannung (also etwa 10V) gefallen, nach 2 tau auf 30% dieser 30% (also etwa 3V) und nach 5 tau sind von den ürsprünglich 30V weniger als 0,15V übrig. Ralf schrieb: > In einem Widerstand entsteht die maximale Leistung von: > P= 19 Watt Richtig, diese Leistung ist aber nur sehr kurzzeitig zu Beginn so hoch und ist nach 1 tau nur noch etwa 1/10 davon: 10V*10V/47R = 2W. Es würde also ein impulsfester 2W Draht-Widerstand schon ausreichen...
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Nabend. Das ging ja Fix. Die 47 Ohm Brummer (mit gold eloxiertem Gehäuse) habe ich halt rumliegen in größerer Anzahl, die werden eigentlich auch öfter genutzt. Es geht um ein Schutzgas-Schweißgerät, das mit Gleichstrom funktioniert und einen Kondensator drin hat, und einen permanenten Endladewiderstand von 330 Ohm, und nach dem Schweißen ist immer noch Restspannung drauf, und dann klebt der Draht fest. Bei vielen anderen Geräten ist das dann so gelöst, das beim abschalten der Kondensator entladen wird, das möchte ich gerne nachrüsten, der Schaltschütz im Gerät hat bereits einen 21/22 NC Kontakt, den ich verwenden möchte. 30V DC und 4 parallelgeschaltete Endladewiderstände ergeben einen Entladestrom von 2,5Ampere, das sollte auch dauerhaft drin sein und auch für den Schütz machbar sein. Gruß und noch ein Gutes neues Jahr Ralf
Stefan ⛄ F. schrieb: > denn der Kondensator hat ja nicht die ganze Zeit lang *19W* Korrektur: denn der Kondensator hat ja nicht die ganze Zeit lang 30V
Stefan ⛄ F. schrieb: > Aber die 19W sind zu viel, denn der Kondensator hat ja nicht die ganze > Zeit lang 19W. Ein 2W Zement-Widerstand wird sicher auch halten. Die Entladezeit ist recht lang, tau=2.2s. In den ersten 500ms sind es immerhin im Mittel 15W, in der ersten Sekunde noch im Mittel 12.5W, in den ersten 5 Sekunden dann durchschnittlich 4W. Das erscheint mir ein wenig viel für einen 2W-Widerstand; das muss man entsprechend den Daten des Widerstands entscheiden, ob der das noch kann.
Ich sehe gerade, dass es die Zementwiderstände, die ich im Sinn hatte, eh erst ab 5W aufwärts gibt. https://www.conrad.de/de/p/weltron-410195-hochlast-widerstand-47-axial-bedrahtet-5-w-10-1-st-410195.html
Ralf schrieb: > und einen permanenten Endladewiderstand > von 330 Ohm Ist das wirklich so? Und wenn der TO die "fetten" Widerstände in der Bastelkiste hat, dann kann doch nichts passieren. Interessant wäre vielleicht noch, ab welcher Spannung der Schweissdraht nicht mehr klebt. D.h. wie schnell sollte der Kondensator unter dieser Spannung sein. Viel Spass und Gruß, Rainer
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Ralf schrieb: > Der Kondensator hat 47000µF > > Die gemessene Gleichspannung ist bei 30V 3,3 W mfg klaus
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich sehe gerade, dass es die Zementwiderstände, die ich im Sinn hatte, > eh erst ab 5W aufwärts gibt. OK, mit denen geht es gut: 5fache Überlast bis 5s - damit ist man safe!
Klaus R. schrieb: > 3,3 W > mfg klaus Vorsicht! Mach das selbe mal mit anderen Simulationszeiten, z.B. 1s oder mit 100s!
HildeK schrieb: > Klaus R. schrieb: >> 3,3 W >> mfg klaus > > Vorsicht! Mach das selbe mal mit anderen Simulationszeiten, z.B. 1s oder > mit 100s! Deshalb habe ich ja nur begrenzt auf die Entladezeit messen lassen. Begrenzt auf 2,4 s sind es 7,3 W. Entscheidend ist hierbei auch die Wärmekapazität des Widerstandes. Also ich würde, wenn ich ganz sicher gehen wollte, hier ein 5 W Hochlast Keramik Widerstand nehmen. Der sollte diesen einmaligen Impuls locker schlucken ohne wirklich warm zu werden.😎 https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-5-w-47-ohm-10--5w-axial-47-p2625.html?&trstct=pol_1&nbc=1 mfg Klaus
Leistung ist hier die falsche physikalische Größe, es sei denn, es wird periodisch entladen. Besser ist es, die im C gespeicherte Arbeit W zu betrachten, also die ca. 20 J. Die werden im R (egal wie groß!) in Wärme umgesetzt. Je schneller das passiert (kleineres R), umso weniger Wärme wird davon an die weitere Umgebung weitergeleitet. Für das R lässt sich dann mit dessen Masse und der spezifischen Wärmekapazität des Materials die Temperaturerhöhung pro Entladevorgang bestimmen. Typisch liegt man so bei 1 J/(gK). Die 20 J würden einen Widerstand mit 1 g Masse somit um 20 K aufheizen.
>Das würde bedeuten, das der Kondensator nach ca. 10 Sekunden (5 mal tau) >"leer" ist ? Das ist eine der vielen Faustformeln. Wenn es genauer werden soll (also Restspannung zum Zeitpunkt x, oder umgekehrt), dann kann man das auch genau berechnen: https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Lade-_und_Entladevorgang
dfIas schrieb: > Typisch liegt man so bei 1 J/(gK). Die 20 J würden einen > Widerstand mit 1 g Masse somit um 20 K aufheizen. Danke für den Tipp. In der Tat berechne ich so die Heizleistung meiner Solarkollektoren für Warmwasser. Vom Wasser kennt man jedoch die spezifische Wärmmenge so ziemlich genau. Aber Dein Tipp zeigt schon die richtige Richtung. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Also ich würde, wenn ich ganz sicher gehen wollte, hier ein 5 W Hochlast > Keramik Widerstand nehmen. dfIas schrieb: > Die 20 J würden einen Widerstand mit 1 g Masse somit um 20 K aufheizen. Soweit völlig korrekt, wenn der Widerstand es schafft, die impulsartig anfallende Energie in der "Widerstandsbahn" aufzunehmen und dann anschließend "langsam" an den Körper abzugeben. Und deshalb muss es hier ein massiver Kohlewiderstand (neuzeitlich eher ein CCR-Widerstand**) oder ein Drahtwiderstand sein. Denn ein (Kohle- oder Metall-)(Dünn- oder Dick-)Schichtwiderstand mit 2W kann zwar auf Dauer 2W verheizen, er schafft es aber nicht, Leistungsimpulse in der Widerstandschicht aufzunehmen und schnell genug an den Körper abzugeben. Fazit ist ein Hotspot, an dem der Widerstand früher oder später durchbrennt. (**) https://www.mouser.de/Passive-Components/Resistors/Ceramic-Composition-Resistors/_/N-7h8yz
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Ralf schrieb: > Bei vielen anderen Geräten ist das dann so gelöst, das beim abschalten > der Kondensator entladen wird, das möchte ich gerne nachrüsten, der > Schaltschütz im Gerät hat bereits einen 21/22 NC Kontakt, den ich > verwenden möchte. Ich kenne mich mit den Besonderheiten von Schweißgeräten nicht aus. Daher die Frage: wie oft soll diese Entladung passieren? Jedes Mal wenn der Schweißvorgang unterbrochen wird oder nur beim finalen Abschalten des Gerätes? Nur bei letzterem sind die genannte Vorschläge gültig, weil dann der Widerstand auch genügend Zeit zum Abkühlen bekommt.
Klaus R. schrieb: > Also > ich würde, wenn ich ganz sicher gehen wollte, hier ein 5 W Hochlast > Keramik Widerstand nehmen. Der sollte diesen einmaligen Impuls locker > schlucken ohne wirklich warm zu werden.😎 > > https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-5-w-47-ohm-10--5w-axial-47-p2625.html?&trstct=pol_1&nbc=1 Lothar M. schrieb: > Und deshalb muss es > hier ein massiver Kohlewiderstand (neuzeitlich eher ein > CCR-Widerstand**) oder ein Drahtwiderstand sein. Deshalb hatte ich den guten alten Drahtwiderstand gewählt der innen von spezieller Keramik umgeben ist und außen noch eine weitere Schicht aufweist. dfIas schrieb: > Typisch liegt man so bei 1 J/(gK). Die 20 J würden einen > Widerstand mit 1 g Masse somit um 20 K aufheizen. Deswegen fand ich den Ansatz von dfIas so interessant, der etwas mehr Klarheit bietet und man nicht so auf das Bauchgefühl angewiesen ist. mfg klaus
HildeK schrieb: > Jedes Mal wenn > der Schweißvorgang unterbrochen wird oder nur beim finalen Abschalten > des Gerätes? Genau danach habe ich ja indirekt auch schon gefragt. Und nach meinen bescheidenen Schweißerfahrungen sollte wohl bei jedem Abschalten zügig entladen werden. Die Frage bliebe, warum dieses Gerät das nicht hat?! Gruß Rainer
Ralf schrieb: > Ich möchte einen Kondensator in einer definierten Zeit entladen beim > Abschalten eines Gerätes über einen vorhandenen abfallenden Schütz Hallo Ralf, eine wichtige Frage zur Belastung des Ableitwiderstandes. Dieser 47 mF Kondensator ist beim Schweißen aktiv und ein Schütz schaltet den Strom zum Schweißen ab. Das abfallende Schütz schließt bei offenen Schweißstromkreis einen Kontakt. Damit soll der 47 mF Kondensator entladen werden? So wie ich das schon gelegentlich sehen konnte ist dabei nicht sichergestellt das nach ein oder zwei Sekunden eventuell erneut geschweisst und unterbrochen wird. Ich würde in diesem Fall eine besondere Belastung annehmen und nicht ein paar Cent sparen wollen. Die 5 W genügen für einmalige Vorgänge in der sich der Widerstand nach 1 Minute wieder abgekühlt hat. Die Dauerleistung liegt ja bei 20 W. Ich würde deshalb diesen 17 W Widerstand empfehlen, kostet ca. 1 €. https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-17-w-47-ohm-10--vit-khs17akb-47r-p233350.html?&trstct=pol_15&nbc=1 Noch besser wäre dieser 25 W Hochlast-Drahtwiderstand im Metallgehäuse geeignet. Das Gehäuse ist zudem wasserdicht, kostet ca. 4 €. Er kann auch einen leichten Schlag vertragen ohne sofort zu brechen. https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-25-w-47-ohm-1--vi-rh02547r00fe0-p233598.html?&trstct=pol_10&nbc=1 Ist der 47 mF Kondensator tätsächlich parallel zum Lichtbogen geschaltet um ihn sauberer zu machen? Dann müßte der schon ziemlich robust sein. Ist das bei den Schweißgeräten üblich oder ist das gebastelt? mfg Klaus
Hallo. Der Kondensator ist gleich nach dem Gleichrichter parallel zum Scheißstrom geschaltet, das soll wohl den Lichtbogen Stabilisieren. Der Lichtbogen und die Schweißqualität sind ok, aber auch nicht besser als von meinem größeren Gerät vom gleichen Hersteller, das keinen Kondensator hat, aber dafür auch älter ist. Der Kondensator ist etwa so groß wie eine 0,33er Bier/Coladose. Ich habe nur dem Platz geschuldet, 7 Stück von den 47 Ohm/50W Widerständen parallelgeschaltet und einen neuen Schaltschütz eingebaut, bei dem ich einen Hilfsschalterblock mit zwei parallelgeschalteten NC-Kontakten aufgesetzt habe, die Kontakten aktiveren den Entladestromkreis Rechnerisch fließt ein maximaler Entladestrom von 4,5 Ampere an den errechneten 6,7 Ohm und es entsteht eine maximale Leistung von 135 Watt, die 7 Widerstände können aber ja 350Watt vertragen. Besonders beim Punktschweißen wird ja der Kondensator jedesmal entladen und wieder aufgeladen, das macht er aber ja auch wenn ich ihn von Hand entlade über einen dann festklebenden Schweißdraht, bevor ich weitermachen kann. Ich habe dann auch mal im 1 Sekundenrhytmus die Schweißpistole 2 Minuten lang ein uns ausgeschaltet, und die Widerstände haben sind nicht wirklich erwärmt, aber die Spannung wurde jedesmal entladen, das habe ich gemessen bei der Aktion. Schweißen funktioniert auch, aber die nervige Restspannung ist immer gleich weg nach rechnerisch 1,6 Sekunden (5x tau) Frohes Basteln !
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