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Wer kennt eigentlich die Elektronik-Zeitschrift "DESIGN UND ELEKTRONIK"?

In der aktuellen Ausgabe im Heft 10 findet man einen interessanten Artikel wie man Relais mit 40% Leistungsreduktion betreibt.

Mehr dazu liest man hier:

"RELAISTECHNIK - Weniger Spulenverluste"
http://www.elektroniknet.de/e-mechanik/technik-know-how/relais/article/92451/

Es gibt in Bild 2 eine einfache Schaltung mit dem CD4093B, die jeder der Lust hat selbst ausprobieren kann.

Viel Spass.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Wer kennt eigentlich die Elektronik-Zeitschrift "DESIGN UND ELEKTRONIK"?
»

Ich,
ich bin Abonnent seit der 198Xer.
Früher war es besser, da waren viel mehr Expertenthemen.
Heutig ists mehr ein Werbeprospekt, mit etwas Technik drinnen.

» In der aktuellen Ausgabe im Heft 10 findet man einen interessanten Artikel
» wie man Relais mit 40% Leistungsreduktion betreibt.
»
» Mehr dazu liest man hier:
»
» "RELAISTECHNIK - Weniger Spulenverluste"
» http://www.elektroniknet.de/e-mechanik/technik-know-how/relais/article/92451/
»
» Es gibt in Bild 2 eine einfache Schaltung mit dem CD4093B, die jeder der
» Lust hat selbst ausprobieren kann.
»

Auf das ein eventuelles Klackern muss man halt achten.
Kann recht unangenehm für empfindliche Ohren sein,
"singende Spule". "!Wau, Wuff!"

Stoß- Schockprobleme, die fallweisen Ausfälle dazu wären ein interessantes Philosphiethema.


Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Na ja, warum einfach, wenn es auch kompliziert geht ?

die Aussage im Artikel: "Eine gängige Methode nutzt zuschaltbare Vorwiderstände, um die Gleichspannung abzusenken. Diese Methode verlagert jedoch nur einen Teil der Verlustleistung auf die Widerstände."

halte ich für unglaubwürdig. Wenn ich der Relaisspule einen Widerstand vorschalte, dann reduziert sich bei gleichbleibender Systemspannung natürlich auch die Leistung. Ein Teil der Verlustleistung wird nicht auf die Widerstände verlagert, sondern entfällt ebenfalls.
Also kann man auch mit der "gängigen" Widerstandsmethode schon die Leistung auf 50% reduzieren, wobei die besonders betonte Reduzierung der Verlustwärme in der Spule ebenfalls in gleichem Maß erfolgt, nämlich auf 25% des ursprünglichen Wertes.

Diese aufwendige Schaltung für jedes Relais, wobei es ja erst sinnvoll ist, wenn mehrere bis viele Relais verwendet werden, also auch die Schaltung mehr- bis vielfach benötigt wird.

Da in Steuerungen ohnehin oft mehrere unterschiedliche Schienenspannungen vorhanden sind, würde eine einfache Umschaltung von z.B. 24V auf 12V Haltespannung wesentlich einfacher sein, und weniger EMV-Störungen und mögliche Resonanzeffekte verursachen.

Ist aber wohl zu einfach in einer überdigitalisierten Welt, die nur noch von Einsen und zunehmend vielen Nullen gesteuert wird.

Ist eine Schaltung mit 11 zusätzlichen Bauteilen tatsächlich weniger störanfällig als ein Widerstand?
Muß man da einen 4093 als 2fachen Negator verkrüppeln?

Nicht daß ich gegen Stromsparen bin, aber diese Lösung erscheint mir lediglich sinnvoll, um in bestehenden Anlagen etwas zu ändern. Möglicherweise ist das auch so gedacht.
Für Neuentwicklung gibt es sicher bessere Möglichkeiten.

--
Ein Tröpfchen Öl von Zeit zu Zeit
trägt vieles bei zur Haltbarkeit!

I got 14 channels of shit in the TV.... Pink Floyd

Hallo

Die Leistungsreduzierung ist ein uralter Hut. Schon immer wurde bei Leistungsrelais (Schütze) die Spannung reduziert, wenn das für den Anzug notwendige Magnetfeld die Spule sonst im weiteren Betrieb erhitzte. Oder sagen wir zumindest, ein Entwicklungsingenieur der etwas von der Sache verstand, hat das so gemacht. Über einen Vorwiderstand wurde die Spannung bis knapp über die Haltespannung reduziert. Das entlastet auch die Stromversorgung.

Einer der Vorteile von Relaisschaltungen ist es, dass ich an jedem Punkt der Schaltung klare einfachst messbare Verhältnisse habe. Die Versorgungsspannung ist ebenfalls klar und eindeutig. Wenn ich nun das Relais über Impulse ansteuern würde, wäre das nicht mehr so eindeutig. Mir persönlich ist es jedenfalls lieber, wenn meine Schaltung eventuell ein paar Watt mehr verbraucht, und dafür betriebssicherer und überschaubarer bleibt.

Aus meiner Sicht, hat da jemand etwas entwickelt, weil es seine Aufgabe ist etwas Neues zu entwickeln, aber wirklich gebraucht wird es nicht.

Theo

» Hallo
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» Die Leistungsreduzierung ist ein uralter Hut. Schon immer wurde bei
» Leistungsrelais (Schütze) die Spannung reduziert, wenn das für den Anzug
» notwendige Magnetfeld die Spule sonst im weiteren Betrieb erhitzte. Oder
» sagen wir zumindest, ein Entwicklungsingenieur der etwas von der Sache
» verstand, hat das so gemacht. Über einen Vorwiderstand wurde die Spannung
» bis knapp über die Haltespannung reduziert. Das entlastet auch die
» Stromversorgung.
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» Einer der Vorteile von Relaisschaltungen ist es, dass ich an jedem Punkt
» der Schaltung klare einfachst messbare Verhältnisse habe. Die
» Versorgungsspannung ist ebenfalls klar und eindeutig. Wenn ich nun das
» Relais über Impulse ansteuern würde, wäre das nicht mehr so eindeutig.
» Mir persönlich ist es jedenfalls lieber, wenn meine Schaltung eventuell
» ein paar Watt mehr verbraucht, und dafür betriebssicherer und
» überschaubarer bleibt.
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» Aus meiner Sicht, hat da jemand etwas entwickelt, weil es seine Aufgabe
» ist etwas Neues zu entwickeln, aber wirklich gebraucht wird es nicht.
»
» Theo

Ja, so denke ich auch.
Vor allen denke ich, dass das Abfallverhalten bezüglich Impuls und Pause unterschiedlich ist, wenn eine Trennung erfolgt.
Manchmal ist das zwar unwichtig, oft aber auch sehr wichtig.

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

» » Wer kennt eigentlich die Elektronik-Zeitschrift "DESIGN UND ELEKTRONIK"?
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» Ich,
» ich bin Abonnent seit der 198Xer.

Ich kenne sie erst seit etwa 10 Jahren. Ich weiss nicht warum, ab irgendwann habe ich sie an der ETH regelmässig gratis bekommen. Sonst hätte ich sie gar nicht und würde sie vielleicht nicht mal kennen.

» Früher war es besser, da waren viel mehr Expertenthemen.
» Heutig ists mehr ein Werbeprospekt, mit etwas Technik drinnen.

Das ist in CH auch so. Solange es den ELEKTRONIKER gab, war es eine tolle Zeitschrift für elektronische Schaltungstechnik. Ich habe damals auch einiges publiziert. Dann änderte alles in der selben Weise mit dem neuen Titel MEGALINK. Wie heisst es so schön: Geld stinkt nicht.

» » In der aktuellen Ausgabe im Heft 10 findet man einen interessanten
» Artikel
» » wie man Relais mit 40% Leistungsreduktion betreibt.
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» » Mehr dazu liest man hier:
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» » "RELAISTECHNIK - Weniger Spulenverluste"
» »
» http://www.elektroniknet.de/e-mechanik/technik-know-how/relais/article/92451/
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» » Es gibt in Bild 2 eine einfache Schaltung mit dem CD4093B, die jeder
» der
» » Lust hat selbst ausprobieren kann.
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» Auf das ein eventuelles Klackern muss man halt achten.
» Kann recht unangenehm für empfindliche Ohren sein,
» "singende Spule". "!Wau, Wuff!"

Man liest im Aritkel etwas dazu, dass man logischerweise die Frequenz hoch genug und ausserhalb der Resonanzfrequenz wählen sollte.

» Stoß- Schockprobleme, die fallweisen Ausfälle dazu wären ein interessantes
» Philosphiethema.

Hast Du den entsprechenden Teil mit der Tabelle dazu gelesen? Wenn ja, würde mich interessieren, was dort im Text oder in der Tabelle zu kritisieren wäre. Ich habe diesen Teil nur kurz durchgelesen.

Wegen dieser Schaltung. So wie ich den Artikel verstanden habe, ist diese eher für exprimentelle Zwecke gedacht. Man liest an einer gewissen Stelle des Textes, dass die Motivation für den getakteten Spulenstrom daher kommt, weil heutzutage sehr oft Relais von einem µP angesteuert wird und die Frequenz dazu, quasi nebenbei damit erzeugt werden kann und so der Aufwand entsprechend gering ist. So jedenfalls habe ich dieses Textteil verstanden.

Ich könnte ja noch raussuchen, wo ich denn all das gelesen habe. Tu ich aber nicht. Gibt mir zuviel Arbeit.

--
Gruss
Thomas

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» Aus meiner Sicht, hat da jemand etwas entwickelt, weil es seine Aufgabe
» ist etwas Neues zu entwickeln, aber wirklich gebraucht wird es nicht.
»
» Theo

Einfacher geht es, wenn nur zum Erregen eine Spannungsverdopplung eingesetzt wird.
Anschließend wird das Relais mit 50% seiner Nennspannung gehalten.

»
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»

Hallo

Und das mit seinen 12 weiteren Bauteilen soll betriebssicherer sein als das hier:





Da habe ich meine Zweifel.

Theo

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»
» Hallo
»
» Und das mit seinen 12 weiteren Bauteilen soll betriebssicherer sein als

Wenn man den Ansteuertransistor nicht mitzählt, sind es nur noch acht zusätzliche Bauelemente.


»
» Da habe ich meine Zweifel.

Diese Schaltung hat sich schon bewährt!
»



»

Ein nicht nacheilender Öffnerkontakt, reduziert die Erregung allerdings sehr früh.
Bei Gleichstromschützen öffnet dieser Kontakt erst, wenn das Joch schon den größten teil seines Weges zurückgelegt hat.

» »
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» »
»
» Hallo
»
» Und das mit seinen 12 weiteren Bauteilen soll betriebssicherer sein als
» das hier:
»
»
»
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»
» Da habe ich meine Zweifel.

Die können durchaus berechtigt sein.

Allerdings erfüllt die obige Transistorschaltung einen etwas andern Zweck. Beim Einschaltvorgang entsteht über der Relaisspule einen kurzen Spannungshub von 6 V auf knapp 12 V. Dies macht es möglich ein 12-VDC-Relais an 6 VDC zu betreiben. Der Strom der sich nach dem Einschaltvorgang aus etwas weniger als 6 VDC an der Spule ergibt, muss als Haltestrom sicher genügen. Das ist vielleicht schon etwas an der unteren Grenze (weniger als 50%) und muss gestestet werden.

Ein Einbau in einer Vibrationsmaschine vermeidet man besser...

--
Gruss
Thomas

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» » Hallo
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» » Und das mit seinen 12 weiteren Bauteilen soll betriebssicherer sein als
»
» Wenn man den Ansteuertransistor nicht mitzählt, sind es nur noch acht
» zusätzliche Bauelemente.
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» » Da habe ich meine Zweifel.
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» Diese Schaltung hat sich schon bewährt!
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» Ein nicht nacheilender Öffnerkontakt, reduziert die Erregung allerdings
» sehr früh.
» Bei Gleichstromschützen öffnet dieser Kontakt erst, wenn das Joch schon
» den größten teil seines Weges zurückgelegt hat.

Bei einem hundsgewöhnlichen DC-Relais liesse sich dieses Problem lösen, wenn man einen entsprechend grossen Elko (nicht ELKO ) parallel zum Kontakt schaltet.

Vielleicht zum Schutz des Kontaktes zusätzlich einen niederohmigen Widerstand (etwa 10 Ohm) in Serie zum Elko schalten.

--
Gruss
Thomas

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» »
» » Da habe ich meine Zweifel.
»
» Die können durchaus berechtigt sein.
»
» Allerdings erfüllt die obige Transistorschaltung einen etwas andern Zweck.
» Beim Einschaltvorgang entsteht über der Relaisspule einen kurzen
» Spannungshub von 6 V auf knapp 12 V. Dies macht es möglich ein
» 12-VDC-Relais an 6 VDC zu betreiben.

Ja, das ist eigentlich der ursprüngliche Gedanke dieser Schaltung.


» Der Strom der sich nach dem
» Einschaltvorgang aus etwas weniger als 6 VDC an der Spule ergibt, muss als
» Haltestrom sicher genügen. Das ist vielleicht schon etwas an der unteren
» Grenze (weniger als 50%) und muss gestestet werden.
»
» Ein Einbau in einer Vibrationsmaschine vermeidet man besser...

Ein Relais muss bei 70% Nennspannung noch anziehen. Damit ist es eigentlich ersichtlich, dass es bei 50% Nennspannung noch erregt bleibt.

» Bei einem hundsgewöhnlichen DC-Relais liesse sich dieses Problem lösen,
» wenn man einen entsprechend grossen Elko (nicht ELKO ) parallel zum
» Kontakt schaltet.
»
» Vielleicht zum Schutz des Kontaktes zusätzlich einen niederohmigen
» Widerstand (etwa 10 Ohm) in Serie zum Elko schalten.

Ja dann klappt es!

Um den Bauelemente geizigen Theo zu reizen, Habe ich noch ne Diode dazugegeben. Nun sind es wenigstens fünf zusätzliche Bauelemente.

Alternativ gäbe es die Variante mit MOSFET:



Benötigt werden 7, bzw. mit den Schaltern bis zu 9 Baueile:

1 Lampe 14V/80mA als Indikator,
gleichzeitig dient sie zum Aufladen des Elkos.
1 R 27k
1 Zener 13V (zum Gate des Transi)
1 Transil 24V
1 Elko 4700µ/25V
1 MOSFET zB IRF530
1 Schottky zB 40V/3A

In der Simu musste ich halt die Transil mit Zener
machen und die Zener_U zusammenbasteln, ok.

Der Schalter S1 schaltet das Relais ein.
S2 ist mal hier um die Power zuzuführen.

Mit diesem Elko dauert es ca. 1,5Sek, um ihn über den geschlossenen S2 und Lampe und Schottky auf die 12V aufzuladen.
Die Lampe leuchtet währendem, verlischt dann im letzten drittel der Ladezeit.

Dann ist Grundstellung.

Wird nun S1 geschlossen, schaltet er den MOSFET durch R1 durch,
bringt gleichzeitig die 12V auf das Relais.
Mit Durchschalten des Transis und dadurch bedingtes Umladen es Elkos wird ein negativer Impuls erzeugt,
der dann ein 24V Relais zum Anziehen bringt.
Dies entlädt den Kondi schlagartig, dass am Ende der Aktion das Relais mit den knapp 12V (S1 - durch die Schottky zu GND) gehalten wird.

Mit der Wahl des Elkowerts kann man eben unterschiedliche Schaltzeiten erzeugen,
bzw. anpassen auf verschiedene Relaisspulenwerte.

Die Lampe kann man sicher durch einen R ersetzen,
aber dann wäre keine Aktionsanzeige vorhanden.


Naja, ist halt auch eine mögliche Spielerei, um den Spulenstrom zu reduzieren.
Man kann damit günstige Relais aus dem Industriebereich nehmen,
als eventuell teuere KFZ-Typen, bzw. als solche mit exotischen Schaltspannungen.


Aber:
All diese Schaltungen, auch die der von dir vorgestellten modifizierten Relaisschaltung mit dem Ruhekontakt,
mit dem großen Elko drinnen, haben das Problem,
wenn man die Relais mit schnelleren Schaltintervalen schalten will, bzw. muss.
Repidierendes Schalten ist wegen des dauernden Herumladen des ELkos sehr begrenzt möglich.

Besser wäre daher ein passendes Relais zu nehmen,
welches den Stromsparargumenten genügend Rechung trägt.
Oft artet sowas in Philosophieren aus.
Schade dann um die Zeit und Geld, nur wegen einem Stück billigen Relais.

Grüße
Gerald
----

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Noch eine Alternativ gäbe es die Variante mit CMOS 4093:
»


Grüße
Gerald
---

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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Um den Bauelemente geizigen Theo zu reizen, Habe ich noch ne Diode
» dazugegeben. Nun sind es wenigstens fünf zusätzliche Bauelemente.
»
»

Jaaaaaa und diese Diiiiiode macht einen ganz grossen Sinn: Wenn sich der Kontakt beim Einschalten der Relaisschaltung öffnet, dann wird der Elko-Vorwiderstand (mit 10 Ohm) überbrückt und so fliesst der Strom beim Laden des Elko praktisch nur durch diese Diode.

Wenn sich dann der Kontakt beim Ausschalten wieder schliesst, entladet sich der Elko über den Elko-Vorwiderstand und schützt als "Strombremse" den ehrenwerten Ruhe-Kontakt des ebenso hochehrenwerten Relais.

Dass diese Diode wegen dem viel höheren Spulenwiderstand nutzlos ist, spielt keine Rolle. Es gehört sich einfach, dass es an der richtigen und optisch passenden Stelle eine Diode hat. Man nennt das Elektronik-Ästethik.

--
Gruss
Thomas

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