Relaisausfall bei induktiven Lasten: Lichtbögen vs. Überspannungen

Was ist die Hauptursache für vorzeitige Relaisausfälle bei induktiven Wechselstromlasten: induktiver Rückschlag, der Lichtbögen über den Kontakten verursacht, oder der Einschaltstoßstrom, der die Kapazität der Kontakte übersteigt? Insbesondere versuche ich, das richtige Relais zu finden, um einen Ofenmotor mit 120 V, 7,7 A (1/2 PS) zu steuern. Das Relais würde von Rauchmeldern angesteuert.

EDIT: Zur Verdeutlichung hat der Ofen einen Hauptschalter und wird auch vom Thermostat ein- und ausgeschaltet. Das Relais selbst wird nicht verwendet, um den Ofen ein- oder auszuschalten, AUSSER im Brandfall, in welchem ​​Fall die Rauchmelder das Relais aktivieren und die N/C-Kontakte öffnen, um den Ofen abzuschalten.

Ein Ingenieur eines großen Relaisherstellers empfahl ein Modell von ihnen, das den hohen Einschaltstrom bewältigen würde, erwähnte jedoch keine Unterdrückung von Spannungsspitzen. Diskussionen auf diesem Board konzentrieren sich jedoch hauptsächlich auf RC-Snubber-Lösungen.

Angesichts der Natur meiner Anwendung würden die Öffner-Relaiskontakte im normalen Betrieb geschlossen bleiben, außer im Falle eines Feuers, monatlicher Detektortests oder gelegentlicher verbrannter Toastscheiben. Es sollte also minimale (aber nicht null) Lichtbogenereignisse geben. Andererseits würden mehrmals täglich Einschaltstöße durch die geschlossenen Kontakte auftreten, wenn der Ofen ein- und ausgeschaltet wird.

Dies führt mich zu der Annahme, dass eine Überdimensionierung der Relaiskapazität in der Tat das Wichtigste ist. Aber halten Sie es auch für ratsam, sich einen Snubber anzuschauen?

OK, noch keine Lösung. Aber hier ist ein anderer möglicher Ansatz ... Verwendet ein Ofenthermostat nicht ein Relais, um den Ofen ein- und auszuschalten? Wenn ja, anstatt das an den Rauchmelder angeschlossene Relais zum direkten Abschalten des Ofenmotors zu verwenden, könnte es möglich sein, dieses (neue) Relais zu verwenden, um den Strom zum vorhandenen Relais zu steuern, das bereits irgendwo im Ofen installiert ist ? Vermutlich ist dieses vorhandene Relais bereits ordnungsgemäß spezifiziert und / oder überspannungsgeschützt. Ich habe keinen Schaltplan für diesen Ofen, aber klingt das nach einer Möglichkeit?

Bei Relais ist nur die Zustandsänderung von Bedeutung. Ein Stoßstrom durch bereits geschlossene Kontakte ist wie ein Stoßstrom durch Draht, es passiert nichts. Die störenden Teile sind ein Stoßstrom beim Schließen der Kontakte und ein induktiver Kick beim Öffnen der Kontakte.
Wenn das Relais mehrmals am Tag arbeitet, um den Ofen ein- und auszuschalten, würden alle Kontakte öffnen und schließen. Fragen Sie nach mehr als einem Relais? Normalerweise wird der Motorstrom nur von den Schließern eines Relais oder Schützes geführt. Dieses Relais oder Schütz sollte eine Motornennleistung haben. Das sollte verwendet werden, um das Relais auszuwählen, nicht die Stromstärke. Relais ohne Motornennleistung sollten nicht zum Schalten von Motorstrom verwendet werden. Sie müssen die Frage überarbeiten, um sie klarer zu machen. Ein Diagramm würde helfen.
Es hört sich so an, als würden Sie ein Relais hinzufügen, das einen normalerweise geschlossenen Kontakt in Reihe mit dem Hauptnetzschalter hat. Das Relais zieht im Brandfall an, um den Ofen abzuschalten. Etwas für die Notabschaltung im Brandfall unter Strom zu setzen, ist im Allgemeinen keine gute Praxis. Snubber werden oft über Relais- und Solenoidspulen verwendet, aber nicht über Motoren. Jedes Relais, das Motorstrom schalten oder unterbrechen muss, sollte für diesen Zweck als geeignet ausgelegt und gekennzeichnet sein, außer bei sehr kleinen Motoren.
Ja das ist es. Ein Relais in Reihe mit einem Hauptschalter. Es ist vielleicht keine gute Praxis, aber es ist von der Bauordnung hier in Ontario vorgeschrieben, wenn ich eine legale Wohnung in meinem Haus haben möchte. Ich habe sicherlich die Erwähnung von Dämpfern über Motoren gesehen. @MEZLAW (unten) bietet einen Link zu einer solchen Lösung. Aber ich würde gerne ein Relais finden, das speziell zum Unterbrechen eines Motorstroms bestimmt ist. Kennt jemand einen?
@vini_i Danke für diesen ausgezeichneten Punkt. Zustandsänderung ist dann der Schlüssel. Da die Kontakte normalerweise geschlossen sind (und normalerweise geschlossen bleiben), sollte der Einschaltstrom kein wirkliches Problem darstellen. Außer, dass die Kontakte gelegentlich öffnen und dann wieder schließen. Ich frage mich, warum der Relaishersteller den Lichtbogen ignoriert.
Sie sollten das Relais in die entgegengesetzte Richtung verwenden. Verwenden Sie die normalerweise offenen Kontakte. Lassen Sie das Relais die ganze Zeit angezogen. Wenn ein Feuer ausbricht und Rauch erkannt wird, ziehen Sie das Relais ab, um den Ofen abzuschalten. Auch wenn der Stromkreis ausfallen würde, was auch immer der Ofen abschalten würde.
Die Rauchmelder liefern 24 V an das Relais, wenn sie ausgelöst werden. Ich bin mir nicht sicher, wie ich sie verwenden könnte, um das Relais unter Strom zu halten.
Siehe Überarbeitung meiner Antwort.

Antworten (3)

Es ist keine gute Praxis, ein Relais zu haben, das erregt bleiben muss, um ein System abzuschalten, das im Brandfall abgeschaltet werden muss. Das Abschalten der Stromversorgung zum Ofen kann in Ordnung sein.

Wahrscheinlich schaltet das Thermostat den Lüfter nicht sofort ab. Es weist den Ofen an, die Hitze abzuschalten. Dadurch wird zuerst das Feuer ausgeschaltet und einige Zeit später der Lüfter ausgeschaltet. Dadurch kann die Restwärme im Ofen durch das Gebäude zirkuliert werden.

Sie möchten nicht einfach den Lüfter abstellen, ohne das Feuer im Ofen auszuschalten. Der Ofen muss so konstruiert sein, dass er im Falle eines Stromausfalls sicher abschaltet, daher würde ich denken, dass es in Ordnung wäre, den Ofen für eine Notabschaltung einfach vom Strom zu trennen.

Ich würde jedoch denken, dass der Ofen über eine Notabschaltung verfügen sollte, die den Anschluss eines Schwachstromrelais an einer speziellen Stelle in der Ofensteuereinheit ermöglichen würde. Das solltest du wohl untersuchen. Ich würde denken, dass ein Heizungsbauer genau wissen würde, was der empfohlene Weg ist, um das zu erreichen, was Sie tun möchten.

Wenn Sie den Ofenstrom mit einem normalerweise offenen Relaiskontakt abschalten möchten, suchen Sie nach Hp-Relais (Pferdestärken). Beachten Sie, dass ein moderner Ofen sowohl einen Umluftgebläsemotor als auch einen Zwangszuggebläsemotor hat. Da normalerweise geschlossene Kontakte in Motorstromkreisen normalerweise nicht verwendet werden, finden Sie möglicherweise kein Hp-bewertetes Relais mit Öffnerkontakten.

Die Rauchmelder liefern 24 V an das Relais, wenn sie ausgelöst werden. Ich bin mir nicht sicher, wie ich sie verwenden könnte, um das Relais unter Strom zu halten.

Verwenden Sie eine Verriegelungsschaltung wie unten gezeigt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ausgezeichnete Punkte, Charles. Wir haben tatsächlich vor 2 1/2 Jahren von dem Elektriker, der die Rauchmelder installiert hat, ein NC-Relais für diesen Zweck einbauen lassen. Aber es fiel nach mehreren Monaten aus, ebenso wie sein identischer Ersatz. Es stellte sich heraus, dass es nur für nicht induktive Lasten ausgelegt war. Ihr Vorschlag, mit einem Heizungsfachbetrieb zu sprechen, ist sehr sinnvoll!
Charles, danke für dein Diagramm. Ich gehe davon aus, dass der Rauchmelder die NC-Kontakte eines Relais sind, das mit dem Alarm verbunden ist. Ich hoffe immer noch auf eine Ein-Relais-Lösung, also suche ich nach dem HP-bewerteten Relais mit Öffnerkontakten.
Ja. Der NC-Kontakt würde von einem Relais stammen, das durch den Alarm erregt wird, und müsste nur den Spulenstrom des Motornennrelais handhaben.

Sie müssen Ihre eigene Kontaktschutzschaltung herstellen, das habe ich in den elektromechanischen Tagen bei Bell System gelernt.

Dies sollte Ihnen helfen, das zu entwerfen, was Sie brauchen. https://www.industrologic.com/mechrela.htm

Danke Mezlaw. Dieser Link hilft, aber für Wechselstrommotoren fehlt es etwas an Details. Nicht sicher, welche Werte für R & C verwendet werden sollen. :-(

Die Antwort auf meine ursprüngliche Frage lautet: Einschaltspitzenstrom war die Ursache für das Braten meiner beiden Ofenrelais. Dies basiert auf den Beobachtungen, dass (a) die Öffnerkontakte vor dem Versagen nur wenige Male öffneten – daher nicht viele Lichtbogenereignisse; (b) Andererseits hätte der Ofenmotor hunderte Male gestoppt und gestartet, was zu den Ausfällen geführt hätte – mit enormen Überspannungen, die bei jedem Start durch die NC-Kontakte liefen.

Außerdem muss ich Charles Cowie dafür danken, dass er mich in die richtige Richtung gewiesen hat, um mein Problem tatsächlich zu lösen . Charles schlug vor, mit einem Ofenbauer zu sprechen . Bingo! Das SM120X-Relais ist gut zu verwenden, aber nicht, um die 120-V-Stromversorgung des Ofens zu unterbrechen. Stattdessen sollte es verwendet werden, um den 24-V-Steuerkreis im Ofen zu unterbrechen, was wiederum die Stromversorgung des Ofens unterbricht. In der Praxis bedeutet dies, dass die normalerweise geschlossenen Kontakte des Relais in den Weg des roten Kabels vom Thermostat gelegt werden.

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