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Marco(R)

22.04.2009,
14:07
 

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten (Elektronik)

Hallo!

Habe hier mal einen neuen Eintrag erstellt, da unter dem alten Eintrag wohl keine Rückmeldung mehr kommt (war vom Dez. 2008)unter folgendem Link:

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=84317

Hier nun mein Update:

Hallo!

War leider lange Krank und konnte nicht antworten.
Leider bräuchte ich weiter Hilfe!
Habe nirgens mal eine Schaltung gefunden, um mir diese mal anzuschauen. Wie wird denn das ganze angeschlossen?
Habe mir jetzt ein SSR gekauft, das S216S02 (Datenblatt unter http://sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/s116s02_e.pdf).

Klar ist mir, dass an die Anschlüsse 3 und 4 (mit '+' und '-' gekenzeichnet) der Schaltimpuls angelegt wird.
Hier häte ich eine Gleichspannung von 12V, die über einen Tacktgenerator kommt. Wenn ich mich recht erinnere muß da bestimmt ein Widerstand vor dem SSR kommen, um den Strom der Schaltspnnung zu begrenzen.

1. Frage hierzu:
Wie hoch muß der Widerstand für die Schaltspannung von 12 Volt sein, damit mir das SSR nicht zertstörrt wird?

2. Frage:
Nun zu dem Rest der Schaltung.
Ich habe den Widerstand der Spule von dem Magneten, den ich schalten will mal gemessen. Es sind 2,2 Ohm.
Damit ergibt sich, da der SSR maximal 16A Last aushält eine maximale Wechselspannung, die ich anlegen kann, von ca. 35V - richtig?

3. Frage
Jetzt sehe ich im Datenblatt (und im Netz habe ich da auch was von einer 'Snubber-Schaltung' gelesen, um einen Schutz für das SSR zu erhalten. Dort wird immer von einer Reihenschaltung von einem Widerstand und einem Kondensator gesprochen. Wie müssen die dimensioniert werden? Finde da nichts :-( .

Am besten wäre eine kleine Skizze mit den Werten, dann kann ich endlich die Schaltung mal aufbauen und testen.
Da ich für das SSR über 11 Euro bezahlen musste, wäre es schade, wenn es gleich den geist aufgibt, nur weil ich einen Fehler gemacht habe.

Ich bedanke mich schon mal für Eure Hilfe 1.000 Fach !!!

Gruß Marco

jbe

E-Mail

22.04.2009,
16:41

@ Marco

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

» Hallo!
»
» Habe hier mal einen neuen Eintrag erstellt, da unter dem alten Eintrag
» wohl keine Rückmeldung mehr kommt (war vom Dez. 2008)unter folgendem
» Link:
»
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=84317
»
» Hier nun mein Update:
»
» Hallo!
»
» War leider lange Krank und konnte nicht antworten.
» Leider bräuchte ich weiter Hilfe!
» Habe nirgens mal eine Schaltung gefunden, um mir diese mal anzuschauen.
» Wie wird denn das ganze angeschlossen?
» Habe mir jetzt ein SSR gekauft, das S216S02 (Datenblatt unter
» http://sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/s116s02_e.pdf).
»
» Klar ist mir, dass an die Anschlüsse 3 und 4 (mit '+' und '-'
» gekenzeichnet) der Schaltimpuls angelegt wird.
» Hier häte ich eine Gleichspannung von 12V, die über einen Tacktgenerator
» kommt. Wenn ich mich recht erinnere muß da bestimmt ein Widerstand vor dem
» SSR kommen, um den Strom der Schaltspnnung zu begrenzen.
»
» 1. Frage hierzu:
» Wie hoch muß der Widerstand für die Schaltspannung von 12 Volt sein, damit
» mir das SSR nicht zertstörrt wird?
»
» 2. Frage:
» Nun zu dem Rest der Schaltung.
» Ich habe den Widerstand der Spule von dem Magneten, den ich schalten will
» mal gemessen. Es sind 2,2 Ohm.
» Damit ergibt sich, da der SSR maximal 16A Last aushält eine maximale
» Wechselspannung, die ich anlegen kann, von ca. 35V - richtig?
»
» 3. Frage
» Jetzt sehe ich im Datenblatt (und im Netz habe ich da auch was von einer
» 'Snubber-Schaltung' gelesen, um einen Schutz für das SSR zu erhalten. Dort
» wird immer von einer Reihenschaltung von einem Widerstand und einem
» Kondensator gesprochen. Wie müssen die dimensioniert werden? Finde da
» nichts :-( .
»
» Am besten wäre eine kleine Skizze mit den Werten, dann kann ich endlich
» die Schaltung mal aufbauen und testen.
» Da ich für das SSR über 11 Euro bezahlen musste, wäre es schade, wenn es
» gleich den geist aufgibt, nur weil ich einen Fehler gemacht habe.
»
» Ich bedanke mich schon mal für Eure Hilfe 1.000 Fach !!!
»
» Gruß Marco

Hallo

Der LED strom darf 16mA min und 24mA max sein, also nimmst du einen Mittelwert von 20 mA. Vorwiderstandsberechnung sollte geläufig sein.

Rv = U - UF/IF = 12V - ca 2V/20mA = 500 Ohm (470 oder 560 Ohm)nehmen.

Versorgungsspannung min 80V und max 240V.
Also geht das schon mal nicht mit 35V.

Snubber steht auch dort Cs 0,1µF Rs 47 Ohm 5Watt Zement nehmen.

ohne Gewähr peng

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

22.04.2009,
16:54

@ Marco

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

» Ich habe den Widerstand der Spule von dem Magneten, den ich schalten will
» mal gemessen. Es sind 2,2 Ohm.
» Damit ergibt sich, da der SSR maximal 16A Last aushält eine maximale
» Wechselspannung, die ich anlegen kann, von ca. 35V - richtig?

Hast Du denn keine genaueren Daten von dem
Magneten? Bei 2,2 Ohm erscheint es mir unwahr-
scheinlich, das der direkt mit Netzspannung
angesteuert werden soll. Du müsstest Dir dann
ja extra einen Strarkstromanschluss mit 100A
legen (lassen)
Gruss
Harald

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

22.04.2009,
18:04

@ Harald Wilhelms

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

Hallo
ist der Widerstand 2,2 Ohm der Gleichstromwiderstand ?
Was hat denn die Magetspule bei Wechselstrom?
Gruß
Scotty

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

22.04.2009,
19:00

@ Elko_Scotty

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

» Hallo
» ist der Widerstand 2,2 Ohm der Gleichstromwiderstand ?
» Was hat denn die Magetspule bei Wechselstrom?

Das macht bei typischen Zugmagneten keinen grossen
Unterschied.
Gruss
Harald

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

22.04.2009,
21:47

@ Harald Wilhelms

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

Hi,
ist ja schön.
Gruß
Scotty

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Marco(R)

22.04.2009,
23:31
(editiert von Marco
am 22.04.2009 um 23:34)


@ Harald Wilhelms

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

Hallo!

Was brauchst Du denn für Daten?

Es ist ein normaler Zugmagnet der nur einen ganz kurzen Impuls für ein einmaliges Anziehen erhät. Mehr als den Widerstand der Spule kann ich nicht messen. Gemessen mit einem normalen Ohmmeter.

Der Punkt ist ja grade, dass ich diesen Zugmagneten nicht mit einem riesen Relais steuern will sondern über die Halbleitertechnik. Ich weiss halt nur nicht, wie ich die hohen Ströme in den Griff bekommen kann, um das Ding zu schalten. Ich muss ja auch immer die gleiche Kraftentwicklung erhalten, weil ich eine Kugel immer in die gleich höhe beförden will. Und da kommt natürlich ein Solid State Relais mit Schaltung bei Nulldurchgang gerade recht, weil hier immer die gleiche Leistung umgesetzt werden kann.
Wenn jemand einen anderen Vorschlag hat nehm ich den gern an. Als Wechselspannung können maximal 60V angelegt werden, um den Magneten zu versorgen. Auch eine Gleichspannung kann verwendet werden doch dann fällt das mit dem Nulldurchgang weg. Ich hab nur absolut keine Ahnung von der Materie und Brauche einfach Eure Hilfe.
Sagt mir was Ihr von mir benötigt, dann versuche ich Euch die Infos zu geben. Alle Parameter, die ich habe, sind:

Ein Zugmagnet mit einem Widerstand von 2,2 Ohm soll ein Kugel immer in die gleiche Höhe befördern (schiessen) und ich habe die Möglichkeit maximal 60V Wechselspannung zu liefern.

VIELEN DANK FÜR JEDE UNTERSTÜTZUNG !!!

Sie muß nur eine komplette Lösung für mich beinhalten, weil ich mit einzelnen teilen nie zum Ziel gelange :-(
Gruß Marco


» » Ich habe den Widerstand der Spule von dem Magneten, den ich schalten
» will
» » mal gemessen. Es sind 2,2 Ohm.
» » Damit ergibt sich, da der SSR maximal 16A Last aushält eine maximale
» » Wechselspannung, die ich anlegen kann, von ca. 35V - richtig?
»
» Hast Du denn keine genaueren Daten von dem
» Magneten? Bei 2,2 Ohm erscheint es mir unwahr-
» scheinlich, das der direkt mit Netzspannung
» angesteuert werden soll. Du müsstest Dir dann
» ja extra einen Strarkstromanschluss mit 100A
» legen (lassen)
» Gruss
» Harald

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

23.04.2009,
09:36

@ Marco

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

» Hallo!
»
» Was brauchst Du denn für Daten?

Naja, die zulässige Spannung und die zulässige
Einschaltdauer aus dem Datenblatt des Magneten.
Falls Du den Magneten irgendwo ausgebaut hast,
müsstest Du die Spannung im alten Gerät nachmessen.

» Es ist ein normaler Zugmagnet

Schau Dir mal einen Internetkatalog an. Es gibt
Hunderte wenn nicht Tausende unterschiedliche
Zugmagneten.

» Mehr als den Widerstand der Spule kann ich
» nicht messen. Gemessen mit einem normalen Ohmmeter.

Gerade bei so kleinen Werten macht man oft Messfehler.

»
» Der Punkt ist ja grade, dass ich diesen Zugmagneten nicht mit einem riesen
» Relais steuern will sondern über die Halbleitertechnik. Ich weiss halt nur
» nicht, wie ich die hohen Ströme in den Griff bekommen kann, um das Ding zu
» schalten.

Dazu musst Du zuerst wissen, wie hoch der Strom
ist, den der Magnet überhaupt verträgt, ohne
durchzubrennen.
Gruss
Harald

A-Freak(R)

Homepage E-Mail

26.04.2009,
10:53

@ Harald Wilhelms

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

Hallo an euch alle, auch ich verfolge diese Diskussion weiterhin.

> Sie muß nur eine komplette Lösung für mich beinhalten, weil ich mit einzelnen teilen nie zum Ziel gelange :-(

Einen nahezu kompletten Schaltungsvorschlag dazu hatte ich dir beim letzten mal schon gemacht. Die Betriebsspannung lädt über einen Brückengleichrichter und einen Vorwiderstand einen Speicherkondensator auf. Gibt der Impulsgeber seinen Impuls ab wird der Thyristor gezündet und entlädt den Kondensator durch die Magnetspule.

Das SSR das du dir ausgesucht hast ist leider nicht für Kondensatorentladungen geeignet weil der Nulldurchgangsdetektor ewig wartet und nie die Zündung zuläßt. Die richtige Wahl wäre:
> Non-zero cross type is also available. (S116S01 Series/
> S216S01 Series)

Ist die Ladespannung des Kondensator konstant so ist auch die Energie die auf die Spule gegeben wird konstant und die Kugel hüpft auf die gleiche Höhe. Wieviel Energie nötig ist bzw. welche Kapazität der Kondensator haben muß läßt sich nicht ohne weiteres vorausberechnen, das geht schneller wenn du einfach mal die Schaltung aufbaust und durchprobierst wieviele µF du brauchst.

Eine direkte Speisung aus der Wechselspannung halte ich für eine schlechte Idee, wenn das mit reproduzierbarer Energie funktionieren soll dann müßte der Impulsgeber auf die Netzspannung synchronisiert werden und die Perioden mitzählen. Bei Punktschweißmaschinen gibt es vergleichbare Probleme und reichlich komplizierte Steuerungen.


Über die Belastbarkeit vom SSR würde ich mir nicht so viele Gedanken machen. Nochmal ein Zitat aus dem Datenblatt:
> Peak one cycle surge current Isurge 160 A

Selbst bei 60V Wechselspannung (ca. 85V Gleichspannung am Kondensator) bekommst du allerhöchstens 42A Spitzenstrom, da die Spule eine größere Induktivität haben wird sogar wesentlich weniger.

Für die Spule selbst habe ich noch weniger Bedenken, das ist ja immer nur ein kurzer Impuls der sich einmal in der Minute wiederholt. Wenn die Spule nicht gleich beim ersten Schuß kochend heiß wird dann wird sie sich auch auf Dauer nciht überhitzen.

Marco(R)

26.04.2009,
20:57

@ A-Freak

Leistungsschaltung für einen Elektromagneten

Hallo!

Vielen Dank für die Unterstützung.
Weitere Werte für den Zugmagneten kann ich leider nicht liefern. Ich habe den mal mit 60V Wechselspannung alle 4-5 Sekunden mit einem Relais impulsartig anziehen lassen und das hat funktioniert, ohne dass der durchgebrannt ist. Natürlich wird der nach einer weile ziemlich warm ist aber nicht problematisch.

Recht herzlichen Dank an A-Freak!

Kannst Du mir die obere Schaltung (ohne Relais) noch genauer beschreiben?
Ich erkenne das Element links vor dem Brückengleichrichter leider nicht und wo ist der Thyristor in der Schaltung?

Als Vorgabe können wir folgende Daten nehmen:
Wechselspannung zum Schalten der Spule = AC 60V - Kann auch eine Gleichspannung sein, wenn Du das wünschst.
Der Spulen Widerstand gemessen... 2,2 Ohm (leider keine weiteren Kenndaten vorhanden)


Da ich leider den Falschen Baustein gekauft habe, muss ich halt den andern kaufen :-D .
Welcher wäre da besser - S116S01 oder S216S01?

Hast Du für mich eine Hausnummer für den Kondensator µF und Spannung mit dem ich anfangen könnte?

Wie schaut es mit dem Vorwiderstand als Strombegrenzung zum Laden aus?

Wie muss die Freilaufdiode Dimensioniert sein?

Ich würde mich über Ansatzwerte für die Schaltung freuen, damit ich die Bauteile kaufen kann - natürlich betrachte ich die Werte nur als Hinweis von Dir und nicht als Garantie.


» Hallo an euch alle, auch ich verfolge diese Diskussion weiterhin.
»
» > Sie muß nur eine komplette Lösung für mich beinhalten, weil ich mit
» einzelnen teilen nie zum Ziel gelange :-(
»
» Einen nahezu kompletten Schaltungsvorschlag dazu hatte ich dir beim
» letzten mal schon gemacht. Die Betriebsspannung lädt über einen
» Brückengleichrichter und einen Vorwiderstand einen Speicherkondensator
» auf. Gibt der Impulsgeber seinen Impuls ab wird der Thyristor gezündet und
» entlädt den Kondensator durch die Magnetspule.
»
» Das SSR das du dir ausgesucht hast ist leider nicht für
» Kondensatorentladungen geeignet weil der Nulldurchgangsdetektor ewig
» wartet und nie die Zündung zuläßt. Die richtige Wahl wäre:
» > Non-zero cross type is also available. (S116S01 Series/
» > S216S01 Series)
»
» Ist die Ladespannung des Kondensator konstant so ist auch die Energie die
» auf die Spule gegeben wird konstant und die Kugel hüpft auf die gleiche
» Höhe. Wieviel Energie nötig ist bzw. welche Kapazität der Kondensator
» haben muß läßt sich nicht ohne weiteres vorausberechnen, das geht
» schneller wenn du einfach mal die Schaltung aufbaust und durchprobierst
» wieviele µF du brauchst.
»
» Eine direkte Speisung aus der Wechselspannung halte ich für eine schlechte
» Idee, wenn das mit reproduzierbarer Energie funktionieren soll dann müßte
» der Impulsgeber auf die Netzspannung synchronisiert werden und die
» Perioden mitzählen. Bei Punktschweißmaschinen gibt es vergleichbare
» Probleme und reichlich komplizierte Steuerungen.
»
»
» Über die Belastbarkeit vom SSR würde ich mir nicht so viele Gedanken
» machen. Nochmal ein Zitat aus dem Datenblatt:
» > Peak one cycle surge current Isurge 160 A
»
» Selbst bei 60V Wechselspannung (ca. 85V Gleichspannung am Kondensator)
» bekommst du allerhöchstens 42A Spitzenstrom, da die Spule eine größere
» Induktivität haben wird sogar wesentlich weniger.
»
» Für die Spule selbst habe ich noch weniger Bedenken, das ist ja immer nur
» ein kurzer Impuls der sich einmal in der Minute wiederholt. Wenn die Spule
» nicht gleich beim ersten Schuß kochend heiß wird dann wird sie sich auch
» auf Dauer nciht überhitzen.