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Sel(R)

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Radebeul,
25.05.2020,
07:54

@ Mikee

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » Nach den Angaben von Sel oben hat das Relais etwa 30Ohm Spulenwiderstand
» » (400mA@12V),
»
» Hallo,
»
» die Frage ist für mich, warum überhaupt so ein hoher Strom fließen muss?
» Ist das wegen der Anziehkraft, damit der Schaltkontakt ordentlich Druck auf
» den
» Kontakten hat?
» Es würde nämlich auch mit 9 mA gehen, so wie bei meinem hier (12V
» 1,3kOhm).
» Das schaltet allerdings nur 2A.

Wahrscheinlich eher wegen billig... "Gute" Relais haben ja auch ähnliche Leistungsdaten, trotzdem kommen die mit sehr viel weniger Spulenstrom aus. Ein Vergleich zweier 12V-Typen: ein stinknormales KFZ-Relais für 50 Ampere (kostet 1,80 Euro) mit R=80 Ohm <-> preiswertes "Normalrelais" für 16 Ampere (kostet 1,50...20 Euro) mit R=270...700 Ohm. Der Unterschied liegt besonders im Kontaktmaterial, aber auch der Größe, der internen Isolation und der Lebensdauer. Wobei mir die Preisgestaltung nicht ganz nachvollziehbar vorkommt. Ein KFZ-Relais benötigt aber bei weitem nicht alle Prüfungen, die ein anderes Relais bestehen muß. Und da fließt Geld. Auch die Fetigungstoleranzen sind beim KFZ-Relais je relativ grobschlächtig. Hier gehts ja eigentlich nur um "funktioniert" und "funktioniert nicht". Über das "Wie" wird nicht gesprochen.

LG Sel

xy(R)

E-Mail

25.05.2020,
09:35

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Wahrscheinlich eher wegen billig...

Spätestens seit López...

Wolfgang Horejsi(R)

25.05.2020,
11:39

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » » Nach den Angaben von Sel oben hat das Relais etwa 30Ohm
» Spulenwiderstand
» » » (400mA@12V),
» »
» » Hallo,
» »
» » die Frage ist für mich, warum überhaupt so ein hoher Strom fließen muss?
» » Ist das wegen der Anziehkraft, damit der Schaltkontakt ordentlich Druck
» auf
» » den
» » Kontakten hat?
» » Es würde nämlich auch mit 9 mA gehen, so wie bei meinem hier (12V
» » 1,3kOhm).
» » Das schaltet allerdings nur 2A.
»
» Wahrscheinlich eher wegen billig... "Gute" Relais haben ja auch ähnliche
» Leistungsdaten, trotzdem kommen die mit sehr viel weniger Spulenstrom aus.
» Ein Vergleich zweier 12V-Typen: ein stinknormales KFZ-Relais für 50 Ampere
» (kostet 1,80 Euro) mit R=80 Ohm <-> preiswertes "Normalrelais" für 16
» Ampere (kostet 1,50...20 Euro) mit R=270...700 Ohm. Der Unterschied liegt
» besonders im Kontaktmaterial, aber auch der Größe, der internen Isolation
» und der Lebensdauer.

Das Startrelais eines Motorrades (heute nachgemessen) braucht etwa 3A Spulenstrom. Dafür kann es dann auch jahrelang den Strom des Anlassermotors schalten.

Hartwig(R)

25.05.2020,
12:36

@ Mikee

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Hallo,
»
» die Frage ist für mich, warum überhaupt so ein hoher Strom fließen muss?
» Ist das wegen der Anziehkraft, damit der Schaltkontakt ordentlich Druck auf
» den
» Kontakten hat?

schlußendlich kann man vieles über den Preis erklären, aber z. B. auch das von xy eingangs verlinkte K100-Relais hat bei 12V einen Spulenwiderstand von 60Ohm, das bei einem Preis bei brutto etwa 30€.

sucht man nach passenden Relais für 100A, dann findet man viele Typen, die aber nur für AC spezifiziert sind. Die meisten DC-spezifizierten Relais sind dann deutlich leistungshungriger, < 1W dürfte selten zu finden sein.

Ich vermute mal, das schnelles Schalten den Kontaktabbrand verringert. Die Einschaltdauer hängt von der Magnetkraft ab. Die Ausschaltdauer wird hauptsächlich durch die Kraft der Kontaktfeder vorgegeben. Die Ausschaltgeschwindigkeit ist wegen des Abrißfunkens wohl wichtiger. Nur muss beim Einschalten die Federkraft ebenfalls überwunden werden. Da steigt der Leistungsbedarf also schnell an. Dann könnten der Kontaktdruck noch wichtig sein, dabei denke ich an Vibrationen im KFZ. Und wenn man 100A schalten will, könnte ich mir schon vorstellen, dass es zum "Kleben" von Kontakten durch partielle Verschweißung kommen kann - auch da wird eine kräftige Feder vielleicht helfen.

Man kann die genannten Probleme ja vielleicht durch ein aufwändigeres Design und hochwertigere Kontaktwerkstoffe lösen, aber bei KFZ-Anwendungen wird der Energieverbrauch eines Relais eine untergeordnete Rolle spielen bzw. gespielt haben.
ach ja, hier mal ein richtiges 100A Automotive-Relais von Tyco, das will bei 12V 460mA haben, der Distributor einen gerade mal dreistelligen €-Betrag ;-) (na ja, Sel will ja (noch) keine 900V schalten....)
https://docs.rs-online.com/75e6/0900766b8121f827.pdf
Grüße
Hartwig

Hartwig(R)

25.05.2020,
14:02

@ Wolfgang Horejsi

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » » » Nach den Angaben von Sel oben hat das Relais etwa 30Ohm
» » Spulenwiderstand
» » » » (400mA@12V),
» » »
» » » Hallo,
» » »
» » » die Frage ist für mich, warum überhaupt so ein hoher Strom fließen
» muss?
» » » Ist das wegen der Anziehkraft, damit der Schaltkontakt ordentlich
» Druck
» » auf
» » » den
» » » Kontakten hat?
» » » Es würde nämlich auch mit 9 mA gehen, so wie bei meinem hier (12V
» » » 1,3kOhm).
» » » Das schaltet allerdings nur 2A.
» »
» » Wahrscheinlich eher wegen billig... "Gute" Relais haben ja auch ähnliche
» » Leistungsdaten, trotzdem kommen die mit sehr viel weniger Spulenstrom
» aus.
» » Ein Vergleich zweier 12V-Typen: ein stinknormales KFZ-Relais für 50
» Ampere
» » (kostet 1,80 Euro) mit R=80 Ohm <-> preiswertes "Normalrelais" für 16
» » Ampere (kostet 1,50...20 Euro) mit R=270...700 Ohm. Der Unterschied
» liegt
» » besonders im Kontaktmaterial, aber auch der Größe, der internen
» Isolation
» » und der Lebensdauer.
»
» Das Startrelais eines Motorrades (heute nachgemessen) braucht etwa 3A
» Spulenstrom. Dafür kann es dann auch jahrelang den Strom des Anlassermotors
» schalten.

das etwa ist auch meine Erfahrung - ich kann mich keines je ausgefallenen Relais erinnern, und ich war viele Jahre beruflich sehr viel unterwegs, meist auf langen Strecken.
Die KFZ-Relais für 1,80 dürften allenfalls Bastelware sein, bestenfalls verramschte Marken-Überbestände. Die Listenpreise (Bosch, Tyco, Zettler) bei Distributoren sind durchaus mit denen anderer Relais vergleichbar. Und diese Hersteller haben ja vielleicht sogar auch eine Qualitätskontrolle.

bigdie(R)

25.05.2020,
14:45

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

Ich dachte eher so




ob der Schalter dann den + oder Masse schaltet ist egal.
Alternativ geht aber euch eine Konstantstromquelle für Leds getaktet.
Habe ich zu Hause für meinen Türöffner mit einem MC34063.
Mein Türöffner zieht bei DC etwa den 4-fachen Strom wie AC und weil ich den auch dauerhaft öffnen kann muss der bei Dauerbetrieb DC bekommen weil sonst das Brummen stört Die ca. 300mA Konstantstrom liefert der MC34063 und danach sitzt ein Elko 1000µ so das Anfangs 16V beim Zuschalten anliegen. Ich hatte zuerst auch eine lineare Konstantstromquelle aber die hat mir zu viel Leistung verheizt und der Kühlkörper war mir zu groß.

bigdie(R)

25.05.2020,
14:59

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

»
» Wahrscheinlich eher wegen billig... "Gute" Relais haben ja auch ähnliche
» Leistungsdaten, trotzdem kommen die mit sehr viel weniger Spulenstrom aus.
» Ein Vergleich zweier 12V-Typen: ein stinknormales KFZ-Relais für 50 Ampere
» (kostet 1,80 Euro) mit R=80 Ohm <-> preiswertes "Normalrelais" für 16
» Ampere (kostet 1,50...20 Euro) mit R=270...700 Ohm. Der Unterschied liegt
» besonders im Kontaktmaterial, aber auch der Größe, der internen Isolation
» und der Lebensdauer. Wobei mir die Preisgestaltung nicht ganz
» nachvollziehbar vorkommt. Ein KFZ-Relais benötigt aber bei weitem nicht
» alle Prüfungen, die ein anderes Relais bestehen muß. Und da fließt Geld.
» Auch die Fetigungstoleranzen sind beim KFZ-Relais je relativ
» grobschlächtig. Hier gehts ja eigentlich nur um "funktioniert" und
» "funktioniert nicht". Über das "Wie" wird nicht gesprochen.
»
» LG Sel
KFZ Relais haben wegen der niedrigen zu schaltenden Spannung keinerlei Funkenlöscheinrichtung. Lichtbogen verlöschen unter 30V von selbst. Und um die große Kontaktfläche für 80A plan aufeinander zu drücken braucht man Kraft um Unebenheiten zu egalisieren. Deshalb die relativ starken Magnete.
Andere Relais sind fast immer für 125 oder 250V AC ausgelegt aber für viel weniger Strom. Daher sind die Kontaktflächen viel kleiner und brauchen weniger Druck.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
25.05.2020,
15:00
(editiert von Sel
am 25.05.2020 um 15:03)


@ Hartwig

KFZ-Relais und ihre Tücken

Stimmt ja alles was du schreibst. Im Grunde wählte ich das 100A-KFZ-Relais wegen der Spezifikation Strom: Da sind 100A bei 12V zugelassen, 50A bei 24V, 25A bei 48V...
Maximal 72V dürfen geschalten werden, ich habe da 60V zu trennen mit dem Relais. Und da dürfen 20A rüberrattern. Bissel Sicherheit zugegeben, da bin ich bei maximalen 10A. Und ganz sicher komme ich auf 8A beim Schalten. Würde ich mit den Daten einen Mosfet suchen wollen, dazu incl. Kühlung die Größe vom Relais erreichen wollen, dann wirds schon schwierig. Abgesehen davon, das mit Sicherheit das Relais elektrisch robuster sein wird.

Wobei, man muß sogar nachsehen, ob der zugelassene Strom für den schließenden oder den sich öffnenden Kontakt gilt. Ob AC oder DC wurde ja schon gesagt.

Letztendlich wird die Auswahl von einem Relais genau so ein Problem unter Umständen, als wenn man sich für bestimmte Anwendungen den richtigen Halbleiter suchen will. Also nix ganz einfach...

LG Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
25.05.2020,
18:16

@ bigdie

KFZ-Relais und ihre Tücken

»

Auch eine Variante. Danke. Im Prinzip ist es ja letztendlich wurscht, Hauptsache der Strom sinkt und verheizt nicht das Relais. Oder den Türöffner oder...

LG Sel

Hartwig(R)

25.05.2020,
19:19

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

Hallo Sel,
» Letztendlich wird die Auswahl von einem Relais genau so ein Problem unter
» Umständen, als wenn man sich für bestimmte Anwendungen den richtigen
» Halbleiter suchen will. Also nix ganz einfach...

worum geht es jetzt eigentlich? Kernsatz Deines Postings war doch:
» "Die Spulen werden nämlich sauheiß! In den Datenblättern ist meist wenig zu finden über die Einschaltdauer. Aber ein 12V-KFZ-Relais bei 12V ist nach 10 Minuten am
» Durchbrennen der Spule (gefühlt)."

Bei der Durchsicht mehrerer Relais-Datenblätter der "50-100A - DC - Klasse" habe ich immer Spulenleistungen zwischen 2W und 5W gefunden, die thermischen Daten für die Spule waren mit Temperaturerhöhungen im Betrieb von 50-70K angegeben, zuweilen war eine maximale Spulentemperatur bei 150°C angegeben (Beim KFZ im Sommer also realistisch, wobei die PTC-Eigenschaften des Cu da etwas Dampf rausnehmen!). Somit gehe ich davon aus, dass das von Dir "gefühlte Durchbrennen" der Spule eher den normalen Betrieb darstellt. (bei 150°C dürfte sich der Cu-Widerstand gegenüber Raumtemperatur kräftig erhöht haben, der Temperaturanstieg ist somit sehr leicht zu erfassen). Das die hohen Spulenleistungen durchaus sinnvoll sind, lässt sich erklären. Bigdie erwähnt in seinem Posting den erforderlichen Anpreßdruck - daraus schließe ich, dass es durchaus sinnvoll ist, das Relais auch mit seinen spezifizierten Daten zu betreiben. Und bei einem Relais würde ich grundsätzlich eine Einschaltdauer von 100% annehmen, solange dies nicht in den Daten oder im Aufdruck anders angegeben ist.

Die Antwort auf Dein Posting wäre also: Ja, die Dinger werden "sauheiß", das ist normal! Abwärme und Temperatur von Leistungsrelais liegen damit etwa in der gleichen Größenordnung wie bei MOSFETs. Aber letzteres war ja nicht die Frage.

Was ist da jetzt so schwer??

Grüße
Hartwig

bigdie(R)

26.05.2020,
16:09

@ Hartwig

KFZ-Relais und ihre Tücken

» erhöht haben, der Temperaturanstieg ist somit sehr leicht zu erfassen). Das
» die hohen Spulenleistungen durchaus sinnvoll sind, lässt sich erklären.
» Bigdie erwähnt in seinem Posting den erforderlichen Anpreßdruck - daraus

Der Anpressdruck erklärt auch gut den Unterschied der zulässigen Ampere zwischen Öffner und Schließer. Der Schließer hat ja deutlich mehr Druck auf dem Kontakt.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
26.05.2020,
19:30

@ bigdie

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » erhöht haben, der Temperaturanstieg ist somit sehr leicht zu erfassen).
» Das
» » die hohen Spulenleistungen durchaus sinnvoll sind, lässt sich erklären.
» » Bigdie erwähnt in seinem Posting den erforderlichen Anpreßdruck - daraus
»
» Der Anpressdruck erklärt auch gut den Unterschied der zulässigen Ampere
» zwischen Öffner und Schließer. Der Schließer hat ja deutlich mehr Druck auf
» dem Kontakt.

Druck erzeugt im Moment des Kontaktschlusses auch Reibung. Damit "putzt" sich der Kontakt selbstständig. Dieses "Rutschen" der Kontakte beseitigt Oxydation. Wenn allerdings nach Kontaktschluß der Druck ein klein wenig nachläßt, so wird das keinen negativen Einfluß haben. Zumindest nicht, wenn der Kontakt nicht grade bis zur Grenze ausgelastet wird. So zumindest meine Vorstellungen.

Ich hätte jetzt echt nicht gedacht das diese Sache hier so lang wird. Aber für die vielen neuen Erkenntnisse hat sich das zumindest für mich echt gelohnt. Danke!

LG Sel

xy(R)

E-Mail

26.05.2020,
19:59

@ Hartwig

KFZ-Relais und ihre Tücken

» schlußendlich kann man vieles über den Preis erklären, aber z. B. auch das
» von xy eingangs verlinkte K100-Relais hat bei 12V einen Spulenwiderstand
» von 60Ohm, das bei einem Preis bei brutto etwa 30€.

Bemerkt, dass es ein bistabiles Relais ist?

Hartwig(R)

26.05.2020,
20:15

@ bigdie

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » erhöht haben, der Temperaturanstieg ist somit sehr leicht zu erfassen).
» Das
» » die hohen Spulenleistungen durchaus sinnvoll sind, lässt sich erklären.
» » Bigdie erwähnt in seinem Posting den erforderlichen Anpreßdruck - daraus
»
» Der Anpressdruck erklärt auch gut den Unterschied der zulässigen Ampere
» zwischen Öffner und Schließer. Der Schließer hat ja deutlich mehr Druck auf
» dem Kontakt.

Nach meinem Posting gestern kam mir der Gedanke, dass der Anpressdruck wahrscheinlich nicht von der Kraft des Magneten vorgegeben ist. Der Magnet zieht den Anker an, bis dieser am Kern aufliegt. Der Kontakt ist federnd mit dem Anker verbunden. Da der Anker jetzt praktisch am Kern fixiert ist, definiert allein der Federdruck die Anpresskraft des Kontaktes. Das erklärt auch, dass man beim langsamen Steigern der Spulenspannung eines Relais einen "Doppelklick" hört, zunächst schlagen die Kontakte auf, dann kurz danach der Anker.
Das der Andruck die Stromtragfähigkeit beeinflusst, klingt logisch. Ich bin bisher davon ausgegangen, dass beim öffnen der Kontakte eben ein stärkerer Kontaktabbrand (auch ohne richtigen Lichtbogen) entsteht.
Wie Sel sinngemäß sagte, es ist mal ganz interessant ein Relais -Datenblatt zu lesen (und {zu versuchen} es zu verstehen) ;-)

Hartwig(R)

26.05.2020,
20:19
(editiert von Hartwig
am 26.05.2020 um 20:30)


@ xy

KFZ-Relais, gepostete Links und deren Tücken

» » schlußendlich kann man vieles über den Preis erklären, aber z. B. auch
» das
» » von xy eingangs verlinkte K100-Relais hat bei 12V einen Spulenwiderstand
» » von 60Ohm, das bei einem Preis bei brutto etwa 30€.
»
» Bemerkt, dass es ein bistabiles Relais ist?
natürlich nicht - ich war ja ganz auf das monostabile KFZ-Relais fixiert. Und dann hab ich nur gesehen, was ich sehen wollte, wie das so ist - in die Falle gelaufen!
(ich hatte das "latching" beim "single coil" irgendwie ignoriert)