Hallo Forum, ich muss für ein Uniprojekt nachweisen, dass ein DC Magnetventil auf einem Zugdach nicht durch die Oberleitung beeinflusst werden kann. Dazu nehme ich den Fall an, dass das MV ungeschützt auf dem Dach positioniert wird. Mein elektrotechnisches Verständnis reicht leider nicht aus, um zu sagen ob bei genug induzierter AC Spannung das Ventil offen bleiben würde. Momentan denke ich, dass es nur flattern. Kann ich weiterhin davon ausgehen, dass wenn die induzierte Spannung 24V beträgt, das Ventil erst anfängt zu flattern? Ventildaten: 24VDC, 1,6A Haltestrom. Vielen Dank im voraus!
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Hallo Rüdiger, das passiert später alles. Ich muss nur den Worst-Case einmal durchrechnen um dann zu argumentieren, dass aufgrund der Abschirmung etc. definitiv nicht passieren wird.
Bedenke auch, dass die Oberleitung 16,7 Hz im deutschsprachigen Raum führt. Wie sich das Teil mit 50 Hz Netzspannung verhält muss daher nicht unbedingt der anderen Umgebung entsprechen!
Simon T. schrieb: > Mein elektrotechnisches Verständnis reicht leider nicht aus, um zu > sagen ob bei genug induzierter AC Spannung das Ventil offen bleiben > würde. Die Betätigungskräfte in einem Magnetventile werden durch den fließenden Strom gesteuert.
Simon T. schrieb: > Kann ich weiterhin davon ausgehen, dass wenn die induzierte Spannung 24V > beträgt, das Ventil erst anfängt zu flattern? 1. Ein Magnetventil funktioniert mit einem Magentfeld. 2. Ein Magnetfeld entsteht durch Stromfluss. 3. Ein Stromfluss findet nur statt, wenn es einen Stromkreis gibt. > Dazu nehme ich den Fall an, dass das MV ungeschützt auf dem Dach > positioniert wird. Wenn du also einfach ein unbeschaltetes Magentventil auf das Zugdach schraubst, dann wird das frühestens dann anziehen, wenn Funken über die Anschlüsse überspringen.
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Hi, zunächst ist zu klären, wie groß der Abstand zur Oberleitung ist. Dann, ob diese stromdurchflossen ist. Sprich, die Lok fährt an oder steht. https://rp-darmstadt.hessen.de/sites/rp-darmstadt.hessen.de/files/pmarchiv/359_12__2a__fachtechnische_unterlagen_zur_elektrom.pdf "...Sobald ein Stromerzeuger der elektrischen Zugförderung, bestehend aus Hinleiter (Oberleitungsanlage) und Rückleiter (Fahrschienen), stromdurchflossen wird, entsteht konzentrisch um diese Leiterkonfiguration ein magnetisches Wechselfeld mit Nennfrequenz (16,7 Hz)..." Dann den magnetischen Fluss herausfinden, der nötig ist, um eine mechanische Reaktion des Relais zu bewirken, das sicher zu "entriegeln". ciao gustav
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Simon T. schrieb: > Kann ich weiterhin davon ausgehen, dass wenn die induzierte Spannung 24V > beträgt, das Ventil erst anfängt zu flattern? Nein, das Ventil macht keinen Mux. Wie willst Du da 1,6A einkoppeln? Der Magnetkreis einer Antriebsspule ist geschlossen, Du müßtest die Oberleitung mit durchfädeln. Das Ganze ist grober Unfug. 40W kriegst Du nie über 1m Luft übertragen. Luft ist ein sehr schlechter magnetischer Leiter. Induktionslader funktionieren daher nur auf wenige mm Abstand. Es gibt die Möglichkeit, das bei 2 Relais direkt nebeneinander das eine nicht mehr sicher abfällt. Der Hersteller schreibt dann einen Mindestabstand vor, z.B. 5mm. Das betrifft aber auch nur hochempfindliche Relais mit <100mW Anzugsleistung.
Simon T. schrieb: > Kann ich weiterhin davon ausgehen, dass wenn die induzierte Spannung 24V > beträgt, das Ventil erst anfängt zu flattern? Kann man nicht sagen, denn sogar in diesem Fall wäre bei naiver Betrachtung der Mittelwert der Spannung immmer noch 12V (Stichwort "Reihenschaltung von Spannungsquellen). Und wenn das Ventil 1x angezogen hat, dann reicht auch eine starkt reduzierte Spannung zum Halten. > Kann ich weiterhin davon ausgehen Ich würde von nichts Weiterem ausgehen, sondern so eine Reihenschaltung von Spannungsquellen einfach mal mit echten Bauteilen im realen Leben aufbauen. Dass du dann natürlich noch zusätzlich untersuchen musst, ob da überhapt Was mir sonst noch so durch den Kopf ging: > ich muss für ein Uniprojekt nachweisen, dass ein DC Magnetventil auf > einem Zugdach nicht durch die Oberleitung beeinflusst werden kann. Hast du dafür bis zum 1. April Zeit?
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Worstcaserechnung * Maximalen STROM auf der Oberleitung schätzen. * Mindestabstand vom Magnetventil u. entsprechende Komponentem abschätzen. * Maximale Stärke des Magnetfelds bestimmen (Strom, Entfernung). * Fläche der Leiterschleife längs zur Oberleitung schätzen * Induzierte Spannung abschätzen
Achim H. schrieb: > Maximalen STROM auf der Oberleitung schätzen. Fundstelle im Netz: Zitat: "...Wenn wir dieses Beispiel rechnen: 4‘650 KW Stundenleistung, Wirkungsgrad Lok mit allen Nebenbetrieben (Annahme): 0.8, cos FI auch 0.8, Fahrleitungsspannung 15‘000 Volt, so ergibt das den Höchststrom: P=U*I, I= P/U =4‘650‘000 Watt / 15‘000 Volt= 310 A und noch die beiden Wirkungsgrade: 310 /0.8 /0.8= 485 Ampere. Somit kann man sagen, dass der Strom beim Beschleunigen eines Güterzugs bei einer Re 4/4 II von Null bis auf 485 A ansteigt..." /Zitat Quelle: https://www.ice-treff.de/index.php?mode=thread&id=152286 Und jetzt weiterrechnen. ciao gustav
Peter D. schrieb: > Das Ganze ist grober Unfug. 40W kriegst Du nie über 1m Luft übertragen. Das denke ich auch mittlerweile. Das Ventil ist mindestens 1m von der OL entfernt. https://rp-darmstadt.hessen.de/sites/rp-darmstadt.hessen.de/files/pmarchiv/359_12__2a__fachtechnische_unterlagen_zur_elektrom.pdf "... 300 µT maximal zulässige magnetische Feldstärke..." > Maximalen STROM auf der Oberleitung schätzen. Wenn der Zug Anfährt kann man mit 4000A rechnen (https://www.elektrofachkraft.de/sicheres-arbeiten/stoerungen-durch-niederfrequente-magnetfelder-teil-1) > Mindestabstand vom Magnetventil u. entsprechende Komponenten abschätzen 1meter > Maximale Stärke des Magnetfelds bestimmen (Strom, Entfernung). 800 µT > Fläche der Leiterschleife längs zur Oberleitung schätzen 3E-4 m² > Induzierte Spannung abschätzen Mit U_ind = -N*A*dB/dt?
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Mich würde mal interessieren ob man ein 24V DC Relais überhaupt mit Wechselspannung zum Betätigen bewegen kann? Und wenn ja, wie hoch muss diese Wechselspannung dann sein?
Simon T. schrieb: >> Induzierte Spannung abschätzen > Mit U_ind = -N A dB/dt? kann ich annähernd sagen, dass sich das Magnetfeld in einer halben Periode von + 8mT nach -(?)8mT ändert? dB/dt = (2 * 8E-3)/(1/(2 * 16,67)) = 0,53 T/s U_ind = 0,53 T/s * 7E-4m² * 500 = 0,185 V
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Michael M. schrieb: > Mich würde mal interessieren ob man ein 24V DC Relais überhaupt mit > Wechselspannung zum Betätigen bewegen kann? 1. es ist ein Magnetventil 2. von 5GHz her betrachtet sind 16 Hz quasi schon Gleichspannung > Und wenn ja, wie hoch muss diese Wechselspannung dann sein? Zum sicheren Schalten des unbekannten Ventils: +24V oder -24V
Meine laienhafte Meinung: Michael M. schrieb: > Mich würde mal interessieren ob man ein 24V DC Relais überhaupt mit > Wechselspannung zum Betätigen bewegen kann? Und wenn ja, wie hoch muss > diese Wechselspannung dann sein? Schwer zu sagen. Das dürfte eine Frage der Spannungs-Zeit-Fläche und damit auch der Frequenz sein, und der genauen Spulendaten (L, R, und L sowohl im angezogenen als auch offenen Zustand, sowie C_parasit). Es gäbe bei fallender Frequenz/steigender Spannung erst mal lange wenig Reaktion (höchstens - wie genannt - flattern), dann irgendwann eine Betätigung - findet diese aber bei noch relativ hoher f statt wird die Spule wohl baldigst durchbrennen, weil Verluste zu hoch. Peter D. schrieb: > Luft ist ein sehr schlechter magnetischer Leiter. Induktionslader > funktionieren daher nur auf wenige mm Abstand. Das ist je nach Spulengeometrie etc. nicht zwingend so... schon mal induktive E-Auto-Lader gesehen? Ich denke aber auch, daß man da nichts zum "Anziehen" bringen kann (weil kein Stromkreis, also keine geschl. Leiterschleife) und für den umgekehrten Fall - also "Lösen" statt anziehen - unmöglich so eine hohe Gegenspannung induziert werden könnte, um den fl. Strom aufheben zu können.
Den kapazitiven Blindstrom sollte man auch mal durchrechnen. Auf dem Dach ist der Abstand geringer, als am Boden. Sind zwar bloß 16,6 Hz, aber dafür beträgt die Spannung 15 kV. Tipp: bei Nebel wird die Dielektizitätskonstante größer sein, als bei trockner Luft. Bei einer geerdeten Metallverkleidung über dem Ventil fließt de Blindstrom quasi am Ventil vorbei, in die Erde.
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