Pytanie:
W jaki sposób styki przekaźnika wytrzymują prąd rozruchowy?
Federico Russo
2011-07-09 23:14:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jak rozumiem, prąd rozruchowy jest prądem, gdy styk się zamyka. Rezystancja nie jest jeszcze minimalna, a nadal prąd rozruchowy może być kilkakrotnie większy niż prąd znamionowy, jak 80 A na przekaźniku 10 A. Dlaczego prąd rozruchowy nie powoduje zgrzewania styków?

edytuj
na przykład: ten przekaźnik może pobierać rozruch 800 A (!) dla 200 \ $ \ mu \ $ s

(W) w specyfikacji prawdopodobnie oznacza Wolfram (Tungsten). Ten metal jest najtrudniejszy do spawania. + AgSn itp. Jest wypełniaczem i powłoką do gąbki wolframowej. Wybór materiału jest powodem, dla którego styki mogą przetrwać wysokie prądy.
Sześć odpowiedzi:
stevenvh
2011-07-10 11:13:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Przekaźniki nie są idealnymi przełącznikami i będą miały pewną rezystancję styku, która może wynosić kilkadziesiąt miliomów. W zastosowaniach energetycznych należy to wziąć pod uwagę. Przekaźnik o rezystancji styku 10m \ $ \ Omega \ $ przenoszący 16A będzie rozpraszał 2,5W w styku!

Sugerowano, że styki mają tendencję do zgrzewania bardziej przy otwieraniu niż przy zamykaniu. Nie sądzę, że to prawda. Po pierwsze, w większości przekaźników czas zwalniania jest znacznie krótszy niż czas zadziałania. Po drugie, tak, podczas otwierania często pojawia się paskudny łuk , ale ten łuk jest w rzeczywistości znakiem, że styk anoda i katoda są w rzeczywistości rozdzielone i wtedy nie mogą spawać już. Nie oznacza to, że łuki są nieszkodliwe. Są potężnym nadajnikiem HF i powodują dużo EMI . I spalają powłokę kontaktu. Przy przełączaniu AC zgasną przy przejściu przez zero, po maksymalnie 1/100 lub 1/120 sekundy (nie liczą się dla przełączania bardzo wysokiego napięcia), ale w DC może to potrwać dłużej. Dlatego wartości znamionowe DC dla przekaźnika będą znacznie niższe niż oceny AC.

Zatem styki mają tendencję do zgrzewania przy zamykaniu i słusznie wspomina się, że rezystancja styku nie jest jeszcze minimalna podczas rozruchu, więc wygląda dziwnie, że dokładnie wtedy prąd jest większy dozwolony. Wszystko zależy od czasu . Zamknięcie styku trwa zwykle kilka ms, ale większość tego czasu jest wykorzystywana do budowy pola magnetycznego w cewce, a przesuw anody styku również zajmuje trochę czasu. Rzeczywisty czas między pierwszym kontaktem a ostatecznym zamknięciem jest bardzo krótki . Dodaj do tego, że prąd nie jest jeszcze 80A przy pierwszym kontakcie; prąd nie może spaść od 0 do 80A w ciągu nanosekund. Więc gdy prąd narasta, opór maleje. Wszystko to w bardzo krótkim czasie, tak aby całkowita rozproszona energia w ogóle nie była zbyt wysoka.
W sytuacjach, w których to nie wystarczy, istnieją przekaźniki z oddzielnym szybszym stykiem wolframowym , aby poprawić wydajność zamykania. (W języku holenderskim nazywa się „voorloopcontact”, nie znam nazwy po angielsku).

edytuj (w odniesieniu do komentarzy do różnych odpowiedzi)

Dyskutowano, czy przekaźnik zgrzewa się po otwarciu. Steve zacytował Siemensa: „ [zgrzewanie następuje po] otwarciu i natychmiastowym ponownym zamknięciu styków ”. Jeśli chcesz zgrzać kontakt, jest to zdecydowanie sposób na zrobienie tego. Otwarcie prawdopodobnie pociągnie za sobą łuk, a ponowne zamknięcie go podczas tego łuku oznacza, że ​​podczas fazy wysokiej rezystancji przy pierwszym kontakcie występuje prąd. Kontakt + wysoka energia = wysokie ryzyko zgrzewania. Nawet jeśli łuk już zgasł, powietrze w szczelinie może nadal być zjonizowane, co oznacza, że ​​może się zepsuć podczas ponownego zamykania przed nawiązaniem kontaktu i że podczas zamykania jest już prąd. A więc zasadniczo ta sama sytuacja.


Więcej informacji:
Nota aplikacyjna Tyco: Relay Contact Life

Czy ktoś kiedykolwiek widział wykres przedstawiający opór styku w funkcji czasu podczas zamykania?
1up. Zależy to również od obciążenia. Czysto rezystancyjne obciążenie ma prąd rozruchowy równy jego prądowi w stanie ustalonym (gdyby nie takie rzeczy, jak żarówki żarowe, które mają niższą rezystancję, gdy są jeszcze zimne) i nie sprawią tak wielu problemów przy włączaniu, jak obciążenie pojemnościowe . Naprawdę złe zdarzenia rozruchowe mają miejsce, gdy puste kondensatory są podłączone do linii zasilającej i ładują się bardzo szybko, podczas gdy styk może nie być jeszcze całkowicie zamknięty.
Chociaż przekaźniki mogły faktycznie zgrzewać się tylko podczas zamykania, łuk powstający przy otwieraniu z pewnością mógłby spowodować uszkodzenie styków w taki sposób, aby zwiększyć ich początkową rezystancję przy następnym zamknięciu.
@stevenvh - Nie sądzę, abyśmy mieli konkretny termin na parę styków wolframowych, które zamykają się jako pierwsze i otwierają jako ostatnie. Są dość powszechne w przekaźnikach mocy - zestaw styków wolframowych, które znoszą ból, i zestaw styków o niższej rezystancji, aby przenosić prąd. „voorloopcontact” oznacza po prostu kontakt przedni lub kontakt z przodu, co ma sens.
@Cybergibbons - dosłownie „przed uruchomieniem”. Dziwne, że nie ma na to nazwy. Co w takim razie piszą w arkuszu danych? W każdym razie dziękuję za odpowiedź.
@stevenvh widzisz różne rzeczy - „kontakt wstępny”, „kontakt podwójny”, „kontakt równoległy”. Czasami po prostu opisane w rozwlekłym języku.
Doświadczyłem bezpośredniego zgrzewania kontaktowego.Używałem 10-amperowego przekaźnika ultradźwiękowego do przełączania około 200-watowych lamp LED.Diody LED mają dołączony konwerter AC na DC, a sterowniki te mają kondensatory.Moje przekaźniki często się zacinały.Wreszcie przeszedłem na triaki.
endolith
2011-07-10 07:07:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Efektem wysokich prądów jest nagrzewanie się metalu. Opór metalu zamienia energię elektryczną w energię cieplną. Jeśli obecny skok jest bardzo krótki, energia cieplna nie jest tak duża i może zostać rozproszona, zanim stopi metal.

SteveR
2011-07-10 00:21:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jest to prąd, który przekaźnik musi przerwać, i powinieneś się tym zająć. To wtedy styki mają tendencję do zgrzewania się.

Nie sądzę, że to prawda. Znałem zgrzane styki, które zostały wyłączone bez prądu.
@ stevenvh - to prawda, że ​​jeśli przepuścisz wystarczającą ilość prądu przez zamknięty styk, może się on zespawać. Jednak gdy styk otwiera się z dużym prądem, ma tendencję do łuku. Ten łuk będzie większy przy potencjałach DC, a nie AC. AC nie będzie zwykle problemem, jeśli otworzy się blisko lub w momencie przejścia przez zero. To właśnie ten łuk często spaja styki. Widziałem to wiele razy. Pomyśl o tym, jak działa spawacz łukowy, rysując łuk wzdłuż swoich elektrod.
Spawarka łukowa nie jest dobrym porównaniem; tam osadzasz materiał z elektrody, nie spawasz elektrody do stali. Elektroda może przykleić się do stali, jeśli nie uderzysz w nią prawidłowo, jest to przyspawane, ale * nigdy * nie możesz przyspawać elektrody do stali, o ile masz łuk. Nigdy! W mojej odpowiedzi wspominam też o łuku i rozwarciu styków
Kiedy styk otwiera się pod wpływem wysokiego prądu i zaczyna łuk, łuk utrzyma się, jeśli pozostanie wystarczający prąd. Łuk ten ma tendencję do „zawieszania się ognia”, co skutkuje zgrzaniem dwóch styków.
Nadal się nie zgadzam. Nawet jeśli łuk nie ustąpi, styk otwiera się coraz szerzej, nic nie przybliża ich ponownie. Jest to potrzebne do spawania, ponieważ nie ma materiału, który mógłby wypełnić lukę, jak elektroda zapewniłaby podczas spawania łukowego. Możesz spawać kontakty tylko wtedy, gdy już się stykają. Kiedy już masz łuk podczas otwierania, jest na to za późno.
Ja też się nie zgadzam. Stosunkowo powolne mechaniczne zwolnienie zwory stycznika jest ograniczone przez sam łuk. Może nigdy nie otworzyć się całkowicie podczas łuku. Styki wyginają się do momentu stopienia materiału i wypełniają każdą małą szczelinę utworzoną w celu podtrzymania łuku. Jeśli prąd zostanie zwolniony (otwarty bezpiecznik, przerywacz itp.), Styki zostaną zespawane. Jeśli prąd jest wystarczająco długi, styki stopią się, tworząc otwarty obwód. Widziałem to wiele razy.
@stevenvh: Nie wiem, w jakim stopniu dominują różne czynniki fizyczne, ale jeśli istnieje znaczna różnica potencjałów między dwoma stykami przekaźnika, które są bardzo blisko siebie, oznaczałoby to, że wystąpiłoby między nimi przyciąganie elektryczne. Nie wiem, czy to przyciąganie wystarczyłoby, by przyciągnąć makroskopijne ilości materiału z jednego kontaktu do drugiego, ale jeśli łuk na otwartym kontakcie mógłby spowodować, że kontakt wyrósłby „czujniki”, mogłoby to znacznie zwiększyć prawdopodobieństwo przyspawać na następnym zamknięciu.
@stevenvh: Kiedy przełączałem duże obciążenia indukcyjne, ocierając się drutami o siebie, „czułem” tak, jakby druty były przyciągane do siebie podczas łuku; możliwe, że percepcja była błędna, ale wydawałoby się, że byłaby przynajmniej pewna tendencja do „wzrostu” przewodów. Nie jestem pewien, czy przezwyciężyłoby to tendencję rozgrzanego powietrza do rozszerzania się i odpychania metalu, ale wydaje się, że przynajmniej w niektórych okolicznościach może to mieć znaczenie.
@supercat - Rozumiem, co masz na myśli, ale myślę, że ta atrakcja jest * bardzo * mała. Styk jest otwierany mechanicznie (sprężyna) i nawet 1kV ich nie zamyka. ... ja myślę
Siły elektryczne spadają szybko wraz z odległością. Jeśli styki są całkowicie otwarte i nie płynie prąd, nie będzie znacznej siły. Nie oznacza to, że nie będzie żadnej siły, gdy styki praktycznie się stykają, ani nie mówi, czy będzie jakaś siła, gdy styki są łukowe i płynie prąd. Mimo wszystko nie spodziewałbym się dużej siły, ale zachęcenie stopionego kontaktu do uformowania się w wąsy może nie wymagać wiele.
SteveR
2011-07-10 19:21:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zgrzewanie styków w stycznikach występuje tylko podczas zamykania styków lub podczas otwierania i natychmiastowego ponownego zamykania styków.

To wydaje się potwierdzać to, co powiedziałem: po * zamknięciu * spawają. Gdyby przy otwieraniu zgrzano, nie byłoby potrzeby ponownego zamykania.
Tak, ale najpierw musi się otworzyć, aby narysować łuk, a następnie zamknąć, aby spawać. Myślę, że oboje mieliśmy po części, ale sformułowanie tutaj wyjaśnia to :)
Wracając do pierwotnego pytania, nadal twierdzę, że przekroczenie znamionowego prądu przekaźnika, gdy przekaźnik pozostaje zamknięty przez krótki czas, jest nieco bezpieczne. Jeśli przekaźnik się otworzy, to ponownie zamknie się podczas tego okresu wysokiego prądu (niezależnie od tego, czy będzie to odbijanie się styku, problemy z obwodem cewki sterującej, czy cokolwiek innego), niż jest to bardzo możliwe, że styki zgrzeją się. To, czy rzeczywista spoina ma miejsce podczas łuku lub później, gdy przekaźnik opadnie (musi kiedyś spaść!), Nie ma znaczenia.
BarsMonster
2011-07-09 23:36:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Cóż, generalnie spawa jest dość łatwa :-D

Jeśli jeszcze nie spawasz, to będzie, albo masz szczyt 80A przez zbyt kilka mikrosekund.

Alternatywnie, jeśli jest to prąd przemienny, zbyt wiele razy miałeś szczęście, aby przełączyć się przy przejściu przez 0.

Guest
2014-07-03 11:52:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jednym z powodów, dla których dotychczas brakowało odpowiedzi jest to, że prąd jest ograniczony przez ogrzewanie kontaktowe. W krótkim czasie przenoszenie ciepła ze styków jest większe niż w przypadku rozpraszania w „stanie ustalonym”, ponieważ gradient termiczny prowadzi do większej wymiany ciepła przez przewodzenie. Większy transfer ciepła oznacza chłodniejszy `` gorący punkt '', a tym samym wyższą obsługę prądu.

Należy również zauważyć, że będzie to działać lepiej, gdy przekaźnik jest zimny - gdy przekaźnik ogrzeje się do temperatury roboczej, tolerancja na taki „wzrost” prądu będzie mniejsza. Może to powodować problemy w sprzęcie z ograniczeniem rozruchu NTC - Jeśli urządzenie zostało wyłączone na krótki czas, a następnie włączone ponownie, korki mogły się rozładować, ale przekaźnik i NTC mogą być nadal ciepłe. Spowodowałoby to przekroczenie normalnego rozruchu, gdy przekaźnik byłby najmniej w stanie sobie z tym poradzić.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...