Verwendung des DPST-Relais zur Steuerung der AC-Last

Unten ist das Funktionsschema, das ich zur Steuerung einer Wechselstromlast verwenden möchte (Klimaanlage in diesem Beispiel mit einer maximalen Stromaufnahme von 32 A). Da ich mit Netzstrom und Relais noch relativ neu bin, würde ich mich freuen, wenn Sie das Design kommentieren und darauf hinweisen könnten, ob mir etwas fehlt und ob dieses Design sicher ist oder nicht.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  1. Ich plane, ein DPST-Verriegelungsrelais mit einer Spulenspannung von 5 V und einem maximalen Laststrom von 40 A zu verwenden. Das Relais würde für zusätzliche Sicherheit sowohl auf der Live- als auch auf der Neutralleitung arbeiten
  2. Es würde auch eine 40-A-Sicherung in der Live-Leitung geben, um vor Überstrom zu schützen
  3. Ein 12-V-Schottkey zum Schutz vor Gegen-EMK
  4. Ein Hall-Sensor auf der Live-Leitung, um dem Mikrocontroller Rückmeldung zu geben, ob der Strom zur Last fließt oder nicht.
Was für ein Stromstoßrelais verwendest du? Dual- oder Singlecoil?
@Majenko-notGoogle Ich habe vor, eine Doppelspule zu verwenden, um es einfach zu halten (mit 2 Mikrocontroller-Pins.
Okay, dann ist es gut.
Ich nehme auch an, dass Sie die Spulen des Relais nicht direkt mit dem IO-Pin der MCU ansteuern, sondern über einen Transistor?
Wenn Ihr Mikro genug Strom treiben kann, damit das Relais funktioniert, ist dieser Teil in Ordnung. Die meisten können das nicht, also brauchen sie eine Art Verstärker dazwischen, normalerweise einen einzelnen Transistor pro Spule für das, was Sie tun. Außerdem muss der Stromsensor vom Netz getrennt werden und darf auch kein Transformator werden. Ansonsten finde ich dich gut.
Oh, Ihr Schema zeigt eine einzelne Spule, aber Sie sagten, Sie würden eine Doppelspule verwenden. Was planst du eigentlich?
Es wäre wahrscheinlich eine gute Idee, wenn Sie hier anfangen würden
Ja, ich würde einen Transistor verwenden, um die Spule anzusteuern. @AaronD Das Bild wurde aktualisiert, um eine Doppelspule aufzunehmen. Ich habe den Teil über das Isolieren des Stromsensors nicht verstanden.
Es gibt viele Möglichkeiten, Strom zu messen. Einige sind von Natur aus isoliert, andere von Natur aus nicht. Andere können so oder so arbeiten. Eine weitere Gefahr besteht darin, dass Sie, wenn Sie den Strom, den Sie messen, verwenden, um ein Magnetfeld in einem Draht oder einer Spule zu erzeugen, und dann einen anderen Draht oder eine andere Spule verwenden, um das Magnetfeld zu messen, tatsächlich einen Transformator hergestellt haben. Dies kann immer noch die Isolationsanforderungen erfüllen, aber das Risiko besteht darin, dass die Ausgangsspannung in einigen Fällen höher wird als das, was Ihr Instrument verarbeiten kann.
Ihr Hallsensor verwendet dieses Prinzip normalerweise nicht, aber Sie könnten es versehentlich durch unvorsichtige Verkabelung tun.

Antworten (1)

Nun, ein paar Dinge. Erstens, wenn Sie sich jemals den Steuerkasten in einer Klimaanlage im ganzen Haus angesehen haben, würden Sie feststellen, dass das Relais eine ziemlich kräftige Open-Frame-Einheit ist, die von einem Solenoid angetrieben wird und Kontakte hat, die sich ziemlich weit öffnen (manchmal bis zu 1 /2 Zoll). Das liegt daran, dass die induktive Qualität der Last ausreicht, um beim Öffnen des Relais einen signifikanten Lichtbogen an den Kontakten zu erzeugen. Wenn Ihr Relais nicht für einen solchen induktiven "Rückschlag" ausgelegt ist, sollten Sie einen Kondensator zwischen L und N hinzufügen, damit dieser Lichtbogen unterdrückt wird. Neben anderen Vorteilen halten Ihre Kontaktlinsen viel länger. Der genaue Wert eines solchen Kondensators ist schwer zu berechnen, aber ein "Start"-Kondensator (ähnlich dem, der in der Kompressormotorschaltung verwendet werden könnte) könnte ein guter Ausgangspunkt sein. 6 uF bei 400 VAC sollten eine gute ungefähre Schätzung sein. und das Beobachten Ihrer Kontakte, wie sie sich mit und ohne Kappe öffnen, wird eine gute Bestätigung sein. Der Unterschied kann verblüffend sein! Sie können auch eine gewisse Kapazität über der Relaisspule als zusätzlichen Schutz für die Spulentreiberelektronik gegen die von Ihnen erwähnte Gegen-EMK in Betracht ziehen.

Zweitens würde ich dringend dazu raten, die Verwendung eines Stromstoßrelais zur Steuerung einer solchen Last zu überdenken. Aus Sicherheitsgründen laden Sie zu viele Fehlermodussituationen ein, in denen die Last unter Spannung bleiben könnte, wenn Sie sie wirklich abschalten möchten. Wenn der Controller eine Fehlfunktion aufweist oder sogar nur Strom verliert, möchten Sie dann nicht, dass die Laststromversorgung abgeschaltet wird? Wenn Sie eine MCU beteiligt haben, könnte zumindest ein nicht selbsthaltendes Relais von einer ausfallsicheren Schaltung betrieben werden, wobei das Fehlen eines gelegentlichen Impulses anzeigen würde, dass die MCU nicht läuft, und eine Abschaltung auslösen würde. Alle zusätzlichen Sicherheitssensoren oder -funktionen, die Sie Ihren aktuellen oder zukünftigen Plänen hinzufügen, lassen sich leicht umgehen, wenn die Steuerung ausfällt, wenn das Relais selbsthaltend ist. Und übrigens, ein solches mechanisch verriegelndes Leistungsrelais wird wahrscheinlich teuer sein. Wenn Sie wirklich einen Verriegelungstyp wollen, Es könnte sowohl besser als auch billiger sein, ein Relais zu finden, das einen zusätzlichen "Halte" -Kontakt hat. Diese ermöglichen Schaltungsanordnungen, bei denen ein Impuls das Relais schließt und die Spule dann über den Haltekontakt erregt bleibt.

Je nach Anwendung kann es in Ordnung sein, es eingeschaltet zu lassen. Wenn es dafür ausgelegt ist, die ganze Zeit eingesteckt zu sein und er es nur gelegentlich ausstecken möchte, ohne es tatsächlich auszustecken ...
Außerdem müssen Sie für den Haltekontakt wahrscheinlich ein 3-poliges Relais verwenden. Sie existieren höchstwahrscheinlich als Motorstarter / Schütze (Starter haben einen eingebauten Schaltkreisschutz, Schütze nicht) mit Hilfskontakten, die einem industriellen Steuerungssystem mitteilen, in welchem ​​​​Zustand es sich tatsächlich befindet. Die Hauptkontakte davon sind so ausgelegt für Motoren ohne zusätzliche Lichtbogenlöschung. Das Problem dabei ist, dass die Spulen normalerweise entweder für Netzspannung oder 24 V DC ausgelegt sind, aber das ist in Ordnung, wenn Sie eine geeignete Versorgung, getrennt von der MCU, und einen Transistor haben.
Ich hatte eigentlich vor, ein magnetisches Verriegelungsrelais mit Doppelspulen zu verwenden. Die Idee hinter der Verwendung eines Verriegelungsrelais anstelle eines nicht verriegelnden Relais war, den konstanten Strom zu sparen, der erforderlich ist, um ein nicht verriegelndes Relais im Vergleich zu einem kurzzeitigen Impuls im Fall des Verriegelungsrelais zu halten . Ich würde die Steuereinheit verwenden, um meine Klimaanlage über Bluetooth-Befehle von meinem Telefon aus zu bedienen. Selbst wenn das Steuergerät ausfällt (in der geschlossenen Position), würde ich dies erkennen und es einfach ausschalten.
Solange es für den von Menschen überwachten Betrieb vorgesehen ist, ist das in Ordnung. Wenn Sie dieses magnetische Stromstoßrelais bereits ausgewählt haben, hätte ich nichts dagegen, einen Link zum Produkt zu sehen. Ich würde immer noch darauf wetten, dass es im Vergleich zu einem Relais mit einem Haltekontakt oder einer anderen Anordnung, die den Konstantstrom benötigt, teuer ist, aber es würde mir trotzdem nichts ausmachen, zu sehen, was Sie finden.
Verwendung des DPST-Relais zur Steuerung der AC-Last
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