Benötigen wir einen Schutz für die AC-Relaisspule?

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Ich habe bis jetzt hauptsächlich Gleichstromrelais gesehen und behandelt. Bis jetzt habe ich eine Schaltung, die Wechselstromrelais beinhaltet. In den meisten DC-Relais verwenden wir eine Diode (wie im Bild unten), um die Komponenten wie Transistoren, MOSFETs usw. vor den Hochspannungs-Gegen-EMK-Spitzen zu schützen.

Meine Frage ist, ob die AC-Relais auch einen Schutz an ihren Relaisklemmen benötigen, um Lichtbogenbildung beim Ausschalten zu verhindern. Die Relais, an denen ich arbeite, sind 120VAC.

ac diodes relay

— The_Vintage_Collector
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Es ist nicht ungewöhnlich, ein Relais ohne "Schutz" mit den Kontakten eines anderen zu schalten. Sie können einen RC-Dämpfer (normalerweise etwa 100 Ohm in Reihe mit einigen Zehntel Mikrofarad) über den Kontakt oder über die Spule anbringen, um EMI und Funkenbildung zu reduzieren.

Ein solcher Dämpfer kann auch über eine induktive Last hinweg nützlich sein. Oder über die Spule, um zu verhindern, dass ein hoher dv / dt beim Ausschalten die Kommutierung eines Thyristors verhindert (wenn Sie einen SSR verwenden, wird dieser häufig in den SSR eingebaut).

Manchmal werden MOVs (Metalloxid-Varistoren) verwendet, aber ich würde empfehlen, sie nicht für sich wiederholende Transienten zu verwenden, da sie sich im Laufe der Zeit tatsächlich abnutzen und dennoch ziemlich hohe Spannungen zulassen und dv / dt nicht signifikant reduzieren. Wenn Sie sie verwenden müssen, berücksichtigen Sie ihren möglichen Ausfallmodus (normalerweise kurzgeschlossen, gefolgt von einer bestimmten Menge an Flammen und Rauch und öffnen Sie sich dann, wenn sie sich über der Stromversorgung befinden).

— Spehro Pefhany
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Dies steht im Einklang mit den Anwendungshinweisen von OMRON. Rahul wäre klug, die MTBF-Reduzierung der induktiven Lasten von 1 Million mechanischen Nennwerten auf 10.000 Zyklen ohne Dämpfer zu überprüfen.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@ TonyStewart.EEsince'75 In der Tat. Am besten wählen Sie ein Relais aus, das eine Bewertung für den spezifischen Lasttyp (z. B. Motor) sowie den erwarteten cos () - Leistungsfaktor aufweist.

— Spehro Pefhany

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@SpehroPefhanyYes Ich habe viele RC-Snubber in meiner Komponentensammlung, als ich nachgesehen habe. Nein, die Relais, die ich verwende, sind die elektromagnetischen, obwohl es so klingt, als ob SSR besser ist als das, was Sie gesagt haben. Ich habe Opto22 und OMEGA überprüft und gesehen, wie Tony oben erwähnt hat. Scheint von guter Qualität zu sein (in den USA hergestellt), aber der Preis liegt um 20 US-Dollar über dem von elektromagnetischen.

— The_Vintage_Collector

Gibt es auch eine Möglichkeit, die anfängliche Gegen-EMK sicher zu messen und nach Verwendung des Snubbers zu sehen, wie viel der Gegen-EMK unterdrückt wurde?

— The_Vintage_Collector

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Sie benötigen keine, wenn Sie das AC-Relais mit einem SCR oder Triac ausschalten, da sich diese automatisch bei Strom Null ausschalten. In diesem Fall wird beim Ausschalten keine Spannung induziert.

Wenn Sie das AC-Relais durch einen anderen Kontakt ausschalten, platzieren Sie ein RC-Netzwerk, einen Snubber, über diesem Kontakt, sodass der Strom nicht sofort abgeschaltet, sondern langsam auf den viel niedrigeren Wert der RCL-Serienverbindung reduziert wird. Auf diese Weise ist die induzierte Spannung niedrig und wird nicht über dem Öffnungskontakt liegen.

— Janka
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Anstelle eines Dämpfers können Sie auch einen Varistor verwenden. Solange das Relais angezogen ist, hat der Varistor einen sehr hohen Widerstand. Wenn Sie das Relais ausschalten, steigt die durch die Selbstinduktion der Spule erzeugte Spannung auf einen höheren Wert als die Versorgungsspannung und der Varistor wird leitend.

Der Varistor muss anhand der Versorgungsspannung Ihrer Spule und der in Ihrer Spule gespeicherten Energie ausgewählt werden.

Sie können die Energie Ihrer Spule berechnen durch: $E=\frac{1}{2}LI^2$

— Michael S.
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Aber wie oben erwähnt, scheint es eine höhere Ausfallrate zu haben als die Verwendung eines Snubbers.

— The_Vintage_Collector

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Schauen Sie sich diese PDF-Datei von Siemens an: cache.industry.siemens.com/dl/files/985/24500985/att_2330/v1/… Sie zeigen Ihnen einige Vor- und Nachteile der Schutzarten für das Schalten von Überspannungen. Da sie die "höhere Ausfallrate" nicht erwähnen, halte ich dies für einen unbedeutenden Punkt. Außerdem wird erwähnt, dass Sie bei Verwendung eines RC-Elements den Widerstand und den Kondensator entsprechend der Induktivität Ihrer Spule sorgfältig auswählen müssen. Wenn Sie einen Varistor verwenden, müssen Sie nur sicherstellen, dass Ihr Varistor so ist, wie ich es in meiner Antwort geschrieben habe.

— Michael S.

Danke Michael. Ich werde etwas recherchieren und sehen, was besser ist. Wie Spehro oben erwähnt hatte, sind Varistoren anfälliger für Ausfälle, was mich verwirrte.

— The_Vintage_Collector