Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 230 V Leitung mit regelbarer Steuerspannung 1-10 V schalten


von Roland S. (rolscher)


Lesenswert?

Guten Tag liebes Forum,
vielleicht kann mir jemand helfen?
Ich suche ein Relais oder einen Schaltplan um ein Relais mit Ausgang 230 
V ca. 20 A zu schalten.
Von einem Lichtsensor (wird mit Trafo 12 Volt betrieben) bekomme ich 0 - 
10 Volt im Ausgang, je nach Lichteinstrahlung.
Nun möchte ich, dass das Relais bei einer regelbaren Spannung von 5 - 10 
Volt einschaltet und unter 5 Volt ausschaltet. Dies soll ein Relais 
schalten, dass einen Heizstab (230V 3Kw) mit 230 Volt 3 Kw versorgt.
Danke für Vorschläge.

: Verschoben durch Moderator
von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


Lesenswert?

Da handelsübliche Schmitt-Trigger eine zu große Hysterese haben. Ist ein 
selbst gebauter Schmitt-Trigger mit einem Operationsverstärker besser an 
die Situation anpassbar.

Oder wenn es ganz einfach sein soll, dann genügt auch schon ein 
Transistor in Emitterschaltung mit einer, an der Basis, vorgeschalteten 
4,7V Z-Diode mit Vorwiderstand. Der Transistor steuert dann mit seinem 
Kollektor das Relais an.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Soll es als Reiheneinbau Modul am Schluss kaufbar sein?
Möchtest Du selber bauen?


Bei letzterem:
- schmitttrigger mit 0...10V Spannungseingang.
- Ausgang aud z.B. Eltako Relais (nicht Stromstoßschalter!) der XR Serie 
(geht bis 25A Schaltstrom zuverlässig).

Bei ersterem:
Gibt nix unter 100€

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Wenn das 230V DC sind (also Gleichspannung), gibt es nur spezielle 
Relais, die sowas ohne Lichtbogen trennen können.
Wenn das Wechselspannung ist, tuts ein Komparator mit Hysterese und ein 
SSR als Leistungsschalter. Das klackt dann auch nicht so laut wie ein 
Schütz für 20A.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Roland S. schrieb:
> Guten Tag liebes Forum,
> vielleicht kann mir jemand helfen?
> Ich suche ein Relais oder einen Schaltplan um ein Relais mit Ausgang 230
> V ca. 20 A zu schalten.
> Von einem Lichtsensor (wird mit Trafo 12 Volt betrieben) bekomme ich 0 -
> 10 Volt im Ausgang, je nach Lichteinstrahlung.
> Nun möchte ich, dass das Relais bei einer regelbaren Spannung von 5 - 10
> Volt einschaltet und unter 5 Volt ausschaltet. Dies soll ein Relais
> schalten, dass einen Heizstab (230V 3Kw) mit 230 Volt 3 Kw versorgt.
> Danke für Vorschläge.

Tja, ich würde dir einen Dämmerungsschalter mit bekanntem Schaltplan 
empfehlen, denn der kann nicht nur auf Dämmerung schalten, sondern auch 
nach Entfernen des LDR und Einspeisen einer Spannung auch auf eine 
einstellbare Spannung reagieren.

Aber die üblichen Bausätze von Pollin, Vellemann, H-Tronic arbeiten mit 
12V und benötigen ein Netzteil. Und wenn sie dann eins haben, schaltet 
ihr Relais keine 230V und keine 20A, taugt also auch nicht.

Dann muss man immer bedenken, daß das Schalten von Heizungen zu 
Überhitzungen führen kann, wenn dort kein Überhitzungsschutz eingebaut 
ist, also eine Temperatursicherung. Die ist Pflicht bei jeder 
elektronisch geschalteten Heizung.

Nun möchten kräftige Relais auch gerne 24V DC als Spulenspannung
https://www.reichelt.de/installationsrelais-1xein-250v-20a-24v-fin-22-21-9-24v-p26592.html 
, so daß deine 12V Versorgung nicht reicht.

Immerhin: Der könnte an 24V, schaltet dann mit seinem Relais 24V für das 
grosse Relais, und liefert sogar nicht 12V für deinen Dämmerungssensor.

https://www.conrad.de/de/p/h-tronic-daemmerungsschalter-bausatz-12-v-dc-191302.html

Aber die Schaltung ist kein normaler Schmit-Trigger, sondern auf 1.6V 
limitiert, man musste den Bausatz also anders bestücken.

Roland S. schrieb:
> Dies soll ein Relais
> schalten, dass einen Heizstab (230V 3Kw) mit 230 Volt 3 Kw versorgt.

Irgendwie habe ich die Befürchtung, daß es wieder um Photovoltaik geht. 
Warum ist man da immer auf Kindergartenniveau ?
Wahrscheinlich ist dein Wunsch also sowieso obsolet, weil man es 
richtigerweise ganz anders lösen würde.

von Roland S. (Gast)


Lesenswert?

Vilen Dank für die interessanten Beiträge. Sie haben mir ein ganzes 
Stück weit geholfen. Ich werde dies nun umsetzen. Danke, Danke, Danke 
für alle Beiträge.
Viele Grüße

von Rolf Z. (Gast)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> Irgendwie habe ich die Befürchtung, daß es wieder um Photovoltaik geht.
> Warum ist man da immer auf Kindergartenniveau ?
> Wahrscheinlich ist dein Wunsch also sowieso obsolet, weil man es
> richtigerweise ganz anders lösen würde.

Hallo Michael,
ich trage mich auch mit dem Gedanken, mit einer Photovoltaik den 
überschüssigen Strom, bevor dieser ins Netz geht, zu verheizen.
Wie würdest du dies lösen?
Gruß
Rolf

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

Rolf Z. schrieb:
> ich trage mich auch mit dem Gedanken, mit einer Photovoltaik den
> überschüssigen Strom, bevor dieser ins Netz geht, zu verheizen.

Es muss sich um eine hoch ansteckende Krankheit handeln.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Es muss sich um eine hoch ansteckende Krankheit handeln.

Die ein Herr laberkopp mal ausnahmsweise sinnvoll kommentiert hat:

Michael B. schrieb:
> Irgendwie habe ich die Befürchtung, daß es wieder um Photovoltaik geht.
> Warum ist man da immer auf Kindergartenniveau ?

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Die ein Herr laberkopp mal ausnahmsweise sinnvoll kommentiert hat:

Allerdings ist ein Rolf vermutlich nicht ein Roland.

Warum man immer gerade verheizen will, im Winter kommt bei PV eh nichts 
raus, im Sommer ist heizen kontraproduktiv. Wenn man wenigstens eine 
Klimaanlge betreiben wollte, wäre da ja noch lastgangähnlich.

von Rolf Z. (Gast)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> ... im Sommer ist heizen kontraproduktiv ...
Hallo Michael,
aber zum Füße waschen ist es schön, wenn man warmes Wasser auch im 
Sommer hat. Mit verheizen meinte ich nur Warmwasser erwärmen.
Aber was ist dein Vorschlag, nur Klimaanlage? Klingt fürs erste schon 
mal gut, und weiter.
Nächste Frage währe, wie könnte die Erfassung erfolgen, wenn 
Überschüssiger  Strom von der PV ins Netz fließt, um rechtzeitig z.B. 
die Heizung für Warmwasser einzuschalten und diesen Stromabfluss ins 
Netz zu verhindern?
Sind hier jemanden solche Messeinrichtungen bzw. Schaltgeräte für so 
eine Schaltung bekannt?
Gruß
Rolf

von Schnarch (Gast)


Lesenswert?

1) Verstärkerstufe schaltet ein Relais, welches ein Relais mit den 
passenden Eckdaten bedienen kann.
2) O. ä.
3) Ginge auch mit einer SSR-Schaltung.

Was, außer Ahnungslosigkeit, die von 230 V~ abraten würde, macht deinen 
Allerweltswunsch zu einem Problem?

Guckst du besser Ponyhof???

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Rolf Z. schrieb:
> Nächste Frage währe, wie könnte die Erfassung erfolgen, wenn
> Überschüssiger  Strom von der PV ins Netz fließt, um rechtzeitig z.B.
> die Heizung für Warmwasser einzuschalten und diesen Stromabfluss ins
> Netz zu verhindern?
> Sind hier jemanden solche Messeinrichtungen bzw. Schaltgeräte für so
> eine Schaltung bekannt?

z.B. mit dem: https://www.perry.it/de/prodotti/analizzatori-di-rete.aspx

Der zählt den Strom und kann programmiert bei Überschreitung von 
irgendwas einen Steuerstromkreis einschalten, der z.B. ein Schütz 
bedient um deine Heizung ab 600W Überschuss einzuschalten.

Oder man zählt

https://xn--stromzhler-v5a.eu/stromzaehler/drehstromzaehler/fuer-hutschiene-geeicht/252/drt428m-2-zweirichtungs-drehstromzaehler-geeicht-fuer-din-hutschiene-mit-s0-ir-rs485?c=97

https://www.shelly.cloud/products/shelly-3em-smart-home-automation-energy-meter/

und schaltet davon getrennt mit irgendeinem smart home was man schon 
hat.

von Stefan F. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Roland S. schrieb:
> Nun möchte ich, dass das Relais bei einer regelbaren Spannung von 5 - 10
> Volt einschaltet und unter 5 Volt ausschaltet. Dies soll ein Relais
> schalten, dass einen Heizstab (230V 3Kw) mit 230 Volt 3 Kw versorgt.

Der TL431 schaltet das Relais ein, wenn am Eingang des IC 2,5V oder mehr 
anliegen. Wenn das Poti in Mittelstellung steht, hast du die gewünschten 
5V als Schaltschwelle.

Denke daran, dass Heizstäbe in kaltem Zustand viel mehr Strom aufnehmen. 
Du brauchst also ein entsprechend robustes Relais.

An dem TL431 fallen ungefähr 3 Volt ab, so dass das Relais nur 21V 
(nicht die vollen 24V) bekommt, was in der Regel OK ist. Falls du auf 
die Idee kommst, die Schaltung stattdessen mit 12V aufzubauen, brauchst 
du ein Relais für 9V.

von Roland S. (Gast)


Lesenswert?

Hallo Stefan, ganz herzlichen Dank für die gute Idee.

Versuche dies so zu machen.

Grüße Roland

Auch den anderen, Danke für eure Lösungansätze.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Roland S. schrieb:
> Nun möchte ich, dass das Relais bei einer regelbaren Spannung von 5 - 10
> Volt einschaltet und unter 5 Volt ausschaltet.
Was soll passieren, wenn die Spannung zwischen 4,999V und 5,000V 
"zappelt"? Das, was deinen Überlegungen fehlt ist die besagte Hysterese: 
z.B. EIN bei 5,5V und AUS bei 4,5V.

Stefan F. schrieb:
> Der TL431
... ist in deiner Schaltung verkehrt herum eingebaut. Und der Schaltung 
fehlt die nötige Hystere.

: Bearbeitet durch Moderator
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Der TL431 ist in deiner Schaltung verkehrt herum eingebaut

Oh ja, stimmt.

> Und der Schaltung fehlt die nötige Hystere

Die kommt durch das Relais. Das IC schaltet ja auch nicht schlagartig 
um. Habe ich ausprobiert.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

> Habe ich ausprobiert.
Und auch gemessen?
Ich würde da nicht mehr als 100mV "Gesamthysterese" erwarten.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Ich würde da nicht mehr als 100mV "Gesamthysterese" erwarten.

Ja, sie ist sogar geringer. Ich habe die Anforderungen des TO so 
aufgefasst, dass er eigentlich gar keine Hysterese haben wollte. Mir ist 
aber klar, dass es ganz ohne Hysterese nicht sauber funktionieren kann.

von Da Baby (Gast)


Lesenswert?

Mal ne Frage. Ich bin Relais Noob. Muss der Strom durch die Spule nicht 
begrenzt werden? An der Spule sollten ja ca. 0V abfallen, wenn sie 
geladen ist?

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Da Baby schrieb:
> Muss der Strom durch die Spule nicht begrenzt werden?

Das erledigt der Innenwiderstand der Spule.

> An der Spule sollten ja ca. 0V abfallen, wenn sie geladen ist?

Dann würde es wieder aus schalten.

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/elektromagnete
https://www.youtube.com/watch?v=0wAKchvLqvo

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.