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ECO54

Strombelastung eines Relais

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ECO54

Hallo Zusammen,

 

ich habe da eine Frage an die Spezies der Elektrotechnik.

 

Für die Drehrichtungsumkehr eines Motor habe ich mir das Relais AZ733 von Zettler geholt. Funktioniert so wie gewollt. Jetzt suche ich für einen anderen Motor mit höherer Leistung ein Relais was sich aber schwierig gestaltet. Einerseits von der Größe andererseits vom Preis.

 

Das Relais wird nur umgeschaltet wenn der Motor steht und kein Strom fließt, sichergestellt durch einen Microcontroller. Wenn ich das Datenblatt richtig interpretiere, dann kann ich doch bei 7,2 Volt 15 - 20 Ampere über die Kontakte leiten oder bin hier vollkommen auf dem Holzweg?:weisnicht:

 

Da ich ja schon weiß, dass an dieser Stelle immer die Frage nach mehr Infos kommt, hänge ich den Schaltplan an.

 

 

Danke schon mal im Voraus.

 

E. Coenen

PICAXE_PWM_01 - Project.pdf

Edited by ECO54

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ECO54

Hallo Bernd,

 

ich lese das so, dass die 10A bei 30 Volt gelten, daher die Frage ob man dann auch 20 Ampere bei 7,2 Volt benutzen kann.

 

Danke.

 

E. Coenen

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JL

Hallo,

 

ich interpretiere die 10 A als Maximalbelastung, unabhängig von der Spannung.

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MiSt

Der Strom erzeugt in den Kontakten eine Verlustleistung nach Ohm (I^2 x R), dabei ist die Schaltspannung dann völlig egal. Daher gelten die 10A immer und allüberall, das ist IMHO auch klar so formuliert im Datenblatt ...

 

... weil die maximale DC-Schaltspannung zu 30V spezifiziert ist (sonst wird vermutlich der Lichtbogen nicht mehr abreißen), ist die DC-Schaltleistung eben 300W, was auch so im Datenblatt steht (und deutlich mehr VA für Wechselspannung wegen weniger Probleme mit dem Lichtbogen).

 

Das bedeutet aber nicht, dass man bei 1V 300A schalten kann :fies:

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mario42

Hallo,

die Schaltleistung (Watt) ist immer ein Produkt aus Spannung (Volt) und Strom (Ampere).

Das heißt, dass die 10 Ampere immer im Zusammenhang mit einem Strom zu sehen sind. Hier 30 Volt Gleichspannung laut Datenblatt. Heißt in Zahlen 10x30=300.

Somit könnte man bei 15 Volt (der Hälfte der Spannung) auch 20 Ampere schalten (doppelter Strom). Watt 15x20=300.

Die 300 Watt dürfen nicht überschritten werden.

 

ECO54, wenn du mit einer Microprozessorschaltung sicherstellst, dass nur beim Nullpunkt umgepolt wird - Warum nicht einen Schritt weiter gehen und das ganze direkt mit einem kompletten Fahrtenregler machen?

Irgendwie verstehe ich den Aufwand nicht. Man baut quasi einen Motorsteller. Oder ist das die eigentliche Herausforderung?

 

 

Mario

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mario42
Daher gelten die 10A immer und allüberall, das ist IMHO auch klar so formuliert im Datenblatt ...

Hi Michael, ich habe quasi eine Minute nach dir das genaue Gegenteil geschrieben. Wer von uns beiden hat denn jetzt recht?

 

Grüße

Mario

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ECO54

Hallo,

 

vielen Dank für Eure Antworten. Es scheint aber dann doch nicht so eindeutig zu sein.

Würden wir wirklich über eine Belastung während eines Schaltvorganges reden, würde ich den Schaltstrom von 10 Ampere auch nicht überschreiten wollen. Hier geht es aber nicht um einen Schaltvorgang, umgeschaltet wird halt wirklich nur stromlos.

Das ganze ist ein Fahrtregler für vor-/rückwärts. Ich habe mich bewusst für diese Variante entschieden weil ich keine H-Brücke aufbauen wollte wegen 'Hilfsspannung' oder High-Side Treiber.

Bislang bin auch davon ausgegangen, dass die Belastung der Kontakte gemäß P=I*U, wie Mario ja auch schreibt, gerechnet und auch eingesetzt werden kann. Jetzt wird ein Motor betrieben der 4,6 Ampere bei 7,2 Volt zieht, also alles im grünen Bereich. Für ein Luftkissenboot kommen aber

Motoren in Frage die 10 - 15 Ampere bei 7,2 Volt ziehen, daher die Frage ob ich das noch mit demselben Relais bewerkstelligen kann.

 

Gruß

Edmund

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Arno Hagen

Michael hat das völlig richtig beschrieben.

 

Ihr dürft nicht Glühbirnen mit Schaltkontakten verwechseln!

 

Bei Schaltkontakten kommt man mit einer Leistungsberechnung P=U*I nicht weiter, da ein Schaltkontakt im Idealfall kein Verbraucher wie eine Glühbirne ist.

 

Hier geht es viel mehr um die Belastbarkeit der Kontakte und den Strom Imax, der darüber geht / gehen kann.

 

Ich drücke es mal einfach aus: Der Strom ist ein Maß dafür, wieviele Elektronen über den Kontakt huschen wollen.

 

Und wenn mehr Elektronen über den Kontakt huschen als er verkraften kann, gibt der Klügere nach - in diesem Fall der Kontakt.

 

Und daher ist in diesem Fall der Strom maximal 10A, wie vom Hersteller angegeben.

 

Auch sollte man berücksichtigen, dass Motoren beim einschalten deutlich mehr Strom ziehen als dann im Betrieb.

 

Mehr dazu findet man bei Wiki...

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MiSt
Hi Michael, ich habe quasi eine Minute nach dir das genaue Gegenteil geschrieben. Wer von uns beiden hat denn jetzt recht?

 

Grüße

Mario

 

Ich ;). Und ich habe es auch begründet ;): http://www.schiffsmodell.net/showpost.php?p=498569&postcount=5

 

Für ein Luftkissenboot kommen aber

Motoren in Frage die 10 - 15 Ampere bei 7,2 Volt ziehen, daher die Frage ob ich das noch mit demselben Relais bewerkstelligen kann.

 

Gruß

Edmund

 

Dann nimm' halt zwei davon, parallel geschaltet.

 

@Schaltbild

- Eine 1N4001 ist als Diode parallel zum Motor eine Fehlbesetzung. SB1x0 (1A, kleine Motoren), SB3x0 (3A, mittlere Motoren) oder SB5x0 (5A, große Motoren) sind da angezeigt (schneller und als Schottky mit weniger Flussspannung ==> weniger Verlustleistung in der Diode, bessere Drehmomentglättung bei ausreichend Schaltfrequenz ...).

 

- für kleine Ströme und bekannte kleine Betriebsspannungsfenster (oder sogar feste Betriebsspannung) kann man H-Brücken auch mit N+P-FETs bauen, das spart das Invertergedöns ...

Edited by MiSt

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mario42

Hallo.

Hier geht es viel mehr um die Belastbarkeit der Kontakte und den Strom Imax, der darüber geht / gehen kann.

 

Meine Idee war dazu in etwa:

Belastbarkeit -> Leistungsfähigkeit -> Leistung -> Watt.

 

Ich drücke es mal einfach aus: Der Strom ist ein Maß dafür, wieviele Elektronen über den Kontakt huschen wollen.

 

Und wenn mehr Elektronen über den Kontakt huschen als er verkraften kann, gibt der Klügere nach - in diesem Fall der Kontakt.

 

Die Spannung ist die Laufgeschwindigkeit mit der die Elektronen huschen.

Also gehen doch bei hohem Strom und geringer Spannung effektiv gleicht viele Elektronen durch den Schalter wie bei (entsprechend) geringem Strom und hoher Spannung.

Warum ist hier trotzdem nur die Strombelastung relevant?

Irgendwie verstehe ich es nicht... Kann mich nochmal jemand aufschlauen?

 

 

Besten Dank und Grüße

Mario

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Arno Hagen

Die Spannung hat in diesem Fall eher auf den, von Michael bereits erwähnten, Abrissfunken eine Auswirkung.

 

Dein Ansatz mit der Leistung geht nicht, weil es sich hier bei den Kontakten nicht um einen Verbraucher handelt!!! Das ist kein Verbraucher nach dem ohmschen Gesetz!!!

 

Der Verbraucher ist in diesem Fall der Motor, der über die Kontakte geschaltet wird.

 

Und es fließen noch andere elektrische und physikalische Faktoren mit ein, aber da fangen dann die vereinfachten Betrachtungen an zu hinken.

 

Dafür gibt er ein Elektrotechnik-Studium ;)

 

Ach ja: Die Spannung ist nicht die Laufgeschwindigkeit, sondern die Höhe, aus der die Elektronen springen...

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mario42

Hallo Arno,

 

das der Schalter keinen Verbrauch hat ist mir klar.

Ich dachte daran, dass die Schaltkontakte mit zunehmender Belastung des Verbrauchers (Motor) auch entsprechende Verluste haben. Zum Beispiel Erwärmung.

Ich hätte mir das so erklärt, dass das Relais so aufgebaut ist, dass eine Verbraucherleistung bis 300 Watt dem Bauteil nichts anhaben kann.

Meine nicht-elektrotechnisch-studierte Vorstellung erscheint mir immer noch logisch. Aber ich glaube es dir. :that::mrgreen:

Hier passt der Einstein Spruch aus deinem Footer in hervorragender Weise.

 

 

Grüße

Mario

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Arno Hagen
...das der Schalter keinen Verbrauch hat ist mir klar.

 

Na, da sind wir uns ja schon mal in einem Punkt einig. Und deshalb gelten die Gesetze für Verbraucher - sprich Leistung - nicht. Somit ist Dein Lösungsansatz einfach schlicht weg falsch.

 

Ich dachte daran, dass die Schaltkontakte mit zunehmender Belastung des Verbrauchers (Motor) auch entsprechende Verluste haben. Zum Beispiel Erwärmung.

 

Siehe oben: Falsch! Aber! Auch wieder nicht ganz.

 

Ein Schaltkontakt ist eher wie ein Draht zu betrachten. Daher auch die frappierende Ähnlichkeit des Schaltungssymbols seines Kontaktes mit dem eines Drahtes.

 

Ist der Draht zu dünn und der Strom zu hoch - und nur der, unabhängig von der Spannung - dann wird der warm oder schmilzt ganz weg. Das ist auch die Funktion, wie eine Schmelzsicherung funktioniert! Und hast Du schon mal eine Schmelzsicherung gesehen, auf der Watt stehen? Ich nicht.

 

Um es mit der Maus zu sagen: Ist zwar komisch, ist aber so.

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MiSt

300W sind

- 3000V bei 100mA (selbst bei AC nicht abschaltbar ...)

- 300V bei 1A (bei DC nicht abschaltbar wegen Lichtbogen)

- 30V bei 10A (OK)

- 3V bei 100A (absurd)

- 1V bei 300A (noch absurder, schrub ich schon mal)

 

Der Kontakt hat geschlossen einen Widerstand, z.B. 10mOhm (das ist realistisch ...). Das bedeutet folgende Kontaktverlustleistungen (= Heizleistungen), Formel habe ich schon geposted ...

 

- 100mA: 0,1mW

- 1A: 10mW

- 10A: 1W (!)

- 100A: 100W (!!)

- 300A: 900W (!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)

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Guest Oldie

Ich habe für ähnliche Schaltungen folgendes Relais mit Erfolg benutzt:

http://www.conrad.de/ce/de/product/503916/Hochleistungsrelais-G2R-1-E-16-A-1-x-UM-Omron-G2R-1-E-6V-6-VDC-1-Wechsler-Max-16-A-Max-125-VDC400-VAC-Max-4000?ref=searchDetail

Ist zwar nur Einmal-Um, dafür setzte ich 2 Relais parallel.

Die großen Kontakte verkraften eine Erwärmung, die sich aus dem Kontakt-Widerstand ergibt, recht gut. Bis jetzt, auch bei Größeren Modellen, keine Probleme gehabt. Ist eine Überlegung wert.

Gruß Willi

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mario42

Arno und Michael,

danke für die Aufklärung.

 

Grüße

Mario

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ECO54

Halo Zusammen,

 

vielen Dank für die vielen Antworten und den damit verbundenen Informationen.

Ich werde mir die Idee von Oldie mal den Kopf gehen lassen.

 

Also, danke nochmal und ein schönes Wochenende

 

Edmund

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Guest Joachim C.

Ein Tipp aus meiner Bastelkiste: um einen Motor umzupolen benötigt man nicht unbedingt ein 2xUM Relais.

Es geht auch mit 2 Relais 1xUM.

 

Vorteil:

1xUM Relais mit höheren Strombelastungen sind einfacher und meist günstiger zu bekommen.

Notfalls kann man auf Relais aus dem KFZ Bereich zugreifen, die recht hohe Schaltströme haben.

 

Die Beschaltung habe ich mal angefügt.

 

 

Gruß

Joachim C.

Motor Umschaltung.pdf

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ECO54

Danke, gute Idee die ich weiterverfolgen werden.

 

Gruß

 

Edmund

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Guest Oldie
Ein Tipp aus meiner Bastelkiste: um einen Motor umzupolen benötigt man nicht unbedingt ein 2xUM Relais.

Es geht auch mit 2 Relais 1xUM.

 

Vorteil:

1xUM Relais mit höheren Strombelastungen sind einfacher und meist günstiger zu bekommen.

Notfalls kann man auf Relais aus dem KFZ Bereich zugreifen, die recht hohe Schaltströme haben.

 

Die Beschaltung habe ich mal angefügt.

 

 

Gruß

Joachim C.

 

Dies ist die Standartschaltung für Umpolfunktionen, die aber die Schaltkontakte bei höherer Belastung schnell an die Grenze bringt und keine geregelte Steuerung zulässt. In Verbindung mit einem Miniregler lassen sich bei entsprechender Beschaltung die Funktionen verdoppeln.

Das ist aber ein anderes Thema. Im Anhang füge ich eine Beschaltung einer zwar veralteten Version bei, die aber die Anwendung von 2 Relais, je 1 mal um, in einem Regler-System veranschaulichen sollten.

Gruß Willi

post-9934-1419862943,3137_thumb.jpg

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ECO54

so ist es angedacht, die Relais bestimmen die Richtung, die Versorgung des Motors geschieht dann über einen Mosfet. Bei der Umschaltung der Relais sind deren Kontakte stromlos.

 

Danke Willi.

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Guest Joachim C.

Dies ist die Standartschaltung für Umpolfunktionen, die aber die Schaltkontakte bei höherer Belastung schnell an die Grenze bringt und keine geregelte Steuerung zulässt

Es ging hier rein um die Umpolung des Motors durch 1x UM Relais zu zeigen.

Natürlich kann man per Elektronik die Drehzahl des Motors weiterhin regeln und dann die Relais zur Umpolung entsprechend ansteuern.

Was anderes machen viele Regler ja auch nicht.

Und da es hier viele Bastler gibt die sich mit Micro-Prozessoren aller Art auskennen, dürfte es da kein Problem sein die entsprechende Schaltung zu entwickeln.

 

 

Gruß

Joachim C.

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Guest Oldie

Hallo Joachim,

sorry, ich wollte Deinen Beitrag nicht abwerten. Deine Relais-Anordnung entspricht natürlich dem Grundgedanken nur in einer anderen Darstellung.

Ich hatte hierbei, abweichend von der TS-Frage, auch schon an eine andere Problematik gedacht. Da es wohl auch in diese Rubrik passt, möchte ich den Gedanken mal weiterspinnen.

Ich habe zwei Kräne auf meinem Modell. Jeder soll sich drehen, auf und ab schwenken und natürlich die Seilrolle auf und ab bewegen.

Bei der normalen Umschaltung benötige ich also zwölf Schaltfunktionen.

Wenn ich aber zwei Funktionen, z, B. rechts u. links über ein Relais aktivieren, aber die eigentliche Funktion über einen kleinen Regler ausführen kann, benötige ich nur sechs Schaltfunktionen plus einen freien Prop-Kanal zur Ausführung über den Regler.

ich habe in dem beigefügten Blockschaltbild mal versucht, die Idee zu veranschaulichen. Ich kann bei dieser Ausführung durch zuschalten der Mini-Relais, von 1 bis 8, natürlich auch gleichzeitige Vorgänge realisieren. Das dabei ein Sanft-Anlauf möglich ist, sei nur am Rande bemerkt.

Hoffe, mit dieser nicht gerade neuen Idee eine Anregung zur effizienten Verwertung der meist begrenzten Schaltfunktionen zu geben.

Gruß Willi

post-9934-1419862946,9174_thumb.jpg

Edited by Oldie

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