Make-Before-Break-Relais mit sehr hohem DC-Dauerstrom

Ich brauche ein Relais, um Feld-Sweeps mit meinem Elektromagneten durchzuführen, der an ein paar sehr kräftige Monopol-Stromversorgungen angeschlossen ist. (Die Impedanz meines Magneten beträgt ~ 2 Ohm, und ich stecke ~ 40 Ampere bei maximaler Leistung durch).

Anfangs dachte ich, dass das zweipolige 30-A-Leiterplattenrelais der T92-Serie von Potter & Brumfield für mich funktionieren würde.

Ein flüchtiger Blick auf die Kontaktdaten verriet:

  • Nennstrom: 30A
  • Begrenzter Dauerstrom: 40A
  • Begrenzter Einschaltstrom: 40A
  • Begrenzter Ausschaltstrom: 40A

Ich nahm an, dass ich an die Grenzen gehen würde, aber diese Staffel kostet 13 US-Dollar und ich hatte eine rumliegen. Dann habe ich mir jedoch die Kontaktbewertungen angesehen und unter der Überschrift „Laden“ Folgendes gesehen:

  • 40A, 277VAC, resistiv
  • 30A, 120/277VAC, resistiv
  • 10 A, 600 VAC, Allzweck
  • 20A, 28VDC, resistiv

Wo ich die Bewertung, die mich betrifft, kursiv gesetzt habe. Soll das heißen, dass ich dieses Relais nicht verwenden sollte? Hat jemand eine Idee, was für ein Relais ich verwenden sollte? Wenn ich mir "Leistungsrelais" ansehe, scheinen sie alle nur zwei Kontakte zu haben, anstatt der acht, die ich erwarten würde ... Außerdem, wie erkenne ich, ob die Relais Make-before-Break oder Break-before-Make sind ? Ich weiß, dass das, was ich jetzt habe, funktionieren wird, nur weil ich jemanden kenne, der es für die gleiche Sache verwendet ...

Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe!

Vielleicht möchten Sie nach "Schützen" und nicht nach "Relais" suchen. Einige dieser bösen Jungs würden wahrscheinlich den Job machen; Der Vorschlag von @ DwayneReid für ein Startermagnetventil für Kraftfahrzeuge ist ebenfalls gut (und wahrscheinlich billiger).

Antworten (2)

Die DC-Nennspannung von Relais und Schaltern beträgt ungefähr 10 % der AC-Nennspannung. Wenn Sie anfangen, höhere Ströme zu erreichen, ist die DC-Bewertung noch schlechter.

Dies liegt an der Lichtbogenbildung, wenn die Kontakte unterbrochen werden. Bei AC wird der Lichtbogen automatisch gelöscht, wenn die Wellenform den Nullpunkt kreuzt. DC tut dies natürlich nicht, sodass der Lichtbogen nicht von selbst erlischt. Sie können also nur viel niedrigere Spannungen für den gleichen Kontaktabstand unterstützen. Und natürlich können dadurch die Lichtbögen länger dauern, was bedeutet, dass auch der maximale Strom reduziert werden muss.

Im Allgemeinen sind Relais Break-before-Make, da sie funktionieren, indem sich ein einzelnes Blatt zwischen zwei Kontakten bewegt. Um eine Make-before-Break zu erhalten, müssen Sie effektiv zwei vollständig getrennte Kontaktsysteme haben, die zu unterschiedlichen Zeiten arbeiten. Es ist normaler, zwei separate Relais zu verwenden und sie zu unterschiedlichen Zeiten zu steuern, wenn Sie wirklich Make-Before-Break benötigen.

"Leistungs"-Relais, die sehr hohe Ströme verarbeiten, sind oft nur ein-aus, da sie sehr große Kontakte haben, die sich über eine größere Entfernung bewegen.

Eine weitere Überlegung bei den Relais ist die Art der Last. Du hast einen Elektromagneten. Das ist eine induktive Last, nicht nur eine ohmsche Last. Die Bewertung gilt für rein resistiv und berücksichtigt keine Gegen-EMK ( gegenelektromotorische Kraft ) von einer induktiven Last. Die durch das zusammenbrechende Magnetfeld induzierte EMF kann um ein Vielfaches höher sein als die Spannung, mit der Sie arbeiten, und diese EMF kann mehr Lichtbögen in den Relaiskontakten verursachen, was das Relais weiter verschlechtert. Für eine induktive Last benötigen Sie also ein Relais mit höherer Nennleistung als für eine ohmsche Last.

Nur um sicherzustellen, dass ich das richtig verstehe, würden Sie empfehlen, zwei Leistungsrelais zu besorgen und dann etwas Logik in meine Steuerung einzubauen, damit beide gleichzeitig hergestellt werden, wenn ich schalte?
Sie sagen auch: "Das liegt an der Lichtbogenbildung, wenn die Kontakte unterbrochen werden." Wenn ich immer bei Nullstrom schalte (was ich vorhabe), ist das ein Problem?
Der kritische Zeitpunkt ist, wenn Sie die Verbindung unterbrechen. Das ist die schlechteste Lichtbogenzeit. Wenn die Stromversorgung zu diesem Zeitpunkt bereits "aus" ist, kann es keinen Lichtbogen geben. Was ist deine Schaltung? Wie funktioniert es?
Ich habe zwei Netzteile im Konstantstrommodus in Reihe geschaltet. Ich fege den Strom von 40A auf Null herunter. Dann, bei Null, habe ich die Versorgung abgeschaltet, die Leitungen manuell auf den Magneten umgeschaltet, die Versorgung wieder eingeschaltet und meine Suche fortgesetzt. Auf diese Weise kann ich sowohl positive als auch negative Felder fegen. Ich habe kein gutes Verständnis dafür, warum es Make-before-Break sein muss, aber mehrere andere, die so etwas schon einmal gemacht haben, haben mir gesagt, dass es so sein muss.
Make-before-Break würde einen Kurzschluss über den Magneten verursachen. Dies kann wünschenswert sein, um jedes Feld und jede EMF im Magneten vollständig zu entladen, bevor der negative Sweep gestartet wird. Es gibt keinen logischen Unterschied zwischen einem Relais mit mehreren Polen und mehreren Relais mit einem Pol.
Nur zur Klarstellung, weil ich das Gefühl habe, die letzten paar Dinge, die gesagt wurden, falsch verstanden zu haben (da sie viel zu bequem wären, wenn sie wahr wären): Ich kann dieses Relais wahrscheinlich gut verwenden, da ich bei Null schalte Strom . Wenn ich ein kräftigeres Setup möchte, sollte ich nur zwei Leistungsrelais verwenden. Rechts?
Das klingt für mich richtig, ja. Das einzige Mal, wenn Sie Strom haben, sind die Kontakte bereits hergestellt, sodass Lichtbögen kein Problem darstellen, sondern nur der stationäre (oder maximale) Strom, über dem die Kontakte aufgrund übermäßiger Hitze verschmelzen könnten. Und ja, Sie können mehrere Leistungsrelais verwenden, um die Arbeit zu erledigen, wenn Sie sie richtig steuern.
Warten Sie - Sind Sie sicher, dass Sie zwei Netzteile in Reihe im Konstantstrommodus haben? Das wird nicht gut funktionieren, da jeder, der auf einen noch etwas niedrigeren Strom eingestellt ist, die gesamte Spannung in Beschlag nimmt. Es ist die Kehrseite der Parallelschaltung zweier Spannungsquellen.
Ja, ich habe sie (Master/Slave) für Konstantstrom in Reihe geschaltet. Dies ist für mich sinnvoll, da meine Versorgung 50 V / 50 A beträgt und ich eine Impedanz von 2 Ohm habe, sodass ich spannungsbegrenzt bin.

Majenko erklärt Ihnen, warum die meisten Relais so begrenzte DC-Nennwerte haben. Es gibt jedoch andere Optionen.

Sie erwähnen 2 Ohm, 40 Ampere. Ich nehme an, das bedeutet, dass Sie mit etwa 80 VDC arbeiten.

1) Kfz-Startermagnete sind für sehr hohe DC-Ströme mit sehr induktiven Lasten ausgelegt. Sie sollten sich 24-V-Magnetspulen ansehen, die zum Starten von Big-Rig-Dieselmotoren verwendet werden, nicht solche, die für 12-V-Personenkraftwagen verwendet werden.

2) Ich denke, Ihre bessere Option ist es, sich MOSFETs anzusehen. Dadurch können Sie auch Ihr Make-before-Break-Timing in Ihrem Steuerkreis implementieren.