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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Abschaltverzögerung Relais


Autor: Tom (Gast)
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Habe mal eine Frage zur Abschaltverzögerung. Habe ein 24V DC Relais über 
das ich 230 V AC schalten möchte. Die 230V AC bekomme ich über ein 
Halbleiterrelais oder SolidStateRelais (Nennspannung ebenfalls 24V). 
Jetzt brauche ich aber eine Einschaltverzögerung am Halbleiterrelais und 
eine Abschaltverzögerung(bei beiden ca. 1s) am 24V Relais. Wie ist sowas 
am besten mit wenig Aufwand zu realisieren ?

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

> Die 230V AC bekomme ich über ein Halbleiterrelais
> oder SolidStateRelais (Nennspannung ebenfalls 24V).

Ist ein wenig unklar, was Du meinst...

Eine Ein- und Ausschaltverzögerung für 24V Gleichspannung kannst Du mit 
2 Widerständen und einem Elko aufbauen.

Bei 24V Wechselspannung kommt noch eine Diode hinzu.

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Danke Otto schon mal für die Antwort, aber könntest Du mir das ein wenig 
genauer erklären ? Wie die Schaltung genau aussieht und wie sie zu 
dimensionieren ist. Das SolidStateRelais hat übrigens 24 DC.

Autor: Tom (Gast)
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Nochmal ich. Also das 24 V DC Relais soll Abfallverzögert, dass 24 DC 
Solid State Relais soll einschaltverzögert. Hoffe man kann es soweit 
verstehen.

Autor: Tom (Gast)
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Nochmal ich ! Da mir leider noch keiner so richtig helfen konnte, habe 
ich meine Schaltung mal skizziert. Wie gesagt ich möchte das Solid State 
Relais Einschaltverzögern, und das 24V Relais Abschaltverzögern. Hoffe 
man kann es so verstehen !

Autor: HildeK (Gast)
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Da beide Kontakt in Serie sind - macht das überhaupt Sinn, zwei Relais 
zu verwenden?

1s ist für einen einfache Lösung recht lange.
Und, ich nehmen an, dass du die 24V (ein/aus) als Steuerung nehmen 
willst.

Du könntest vor das SS-Relais ein RC-Glied schalten, aber fraglich ist, 
wie brauchbar dessen Schwelle ist. Hier wäre eine richtige 
Schmitt-Triggerschaltung geeigneter, gibt es diskret mit Transistoren 
oder einem digitalen IC aus einer CMOS-Serie.

Du könntest in Reihe zum normalen Relais eine Diode (und kleinen 
Widerstand) und parallel dazu einen fetten Kondensator schalten. Wenn 
sich der C beim Abschalten entlädt, 'verhungert' das Relais irgendwann 
recht undefiniert. Wie gesagt - die eine Sekunde ist lange ...

Autor: Tom (Gast)
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Danke Dir scon mal HildeK. Das Solid State Relais ist ja eher ein 
Optotriac (schaltet schon ab 15V). Wie gesagt ich will es so einfach wie 
möglich und zur Not muss ich halt mit der Zeit ein wenig runter gehen. 
Was meinste denn wie müssten die Widerstände und Kondensatoren 
größenmäßig sein ?

Autor: HildeK (Gast)
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>Was meinste denn wie müssten die Widerstände und Kondensatoren
>größenmäßig sein ?
Was sind den die technischen Daten von Relais und SS-Relais?
Wicklungswiderstand, Nominalstrom des SS? Datenblatt?
Sind die 24V Steuerleitung in beide Richtungen getrieben oder wird zum 
Ausschalten die Leitung nur geöffnet?
Es sind noch ein paar Parameter offen ....

Nach der Zeit tau = R*C ist ein C zu ca. 1/3 geladen. Wenn das Optoteil 
ab 15V einschaltet, dann sind das fast 2*tau.
Welchen Widerstand kannst du vor das SS schalten, dass es bei 24V noch 
sicher durchschaltet? Da das Teil sicherlich keine saubere Schwelle hat, 
wird es nicht ganz leicht ohne probieren. Im Anhang mal ein aktives 
Beispiel. Statt R6 das SS-Relais.

Beim Relais ähnlich. Nach R*C wäre die Spannung am Relais 1/3 weniger. R 
ist der Spulenwiderstand. Aber bei welcher Spannung fällt dein Relais 
ab?
Beispiel: bei 1k Spulenwiderstand und Abfallen bei 16V (=2/3*24V) muss C 
rund 1000µF groß sein.
Das ist allerdings kaum anders zu machen, außer du hast eine zusätzliche 
Spannungsquelle zur Verfügung.

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

sorry - ich sehe Deine posts erst gerade - die Frage ist, weshalb beide 
Kontakte in Reihe geschaltet sind.

Einn "normales" Relais und auch ein "solid state relais" sollte mit 
handelsüblichen Bauteilen so zu beschalten sein, dass diese sowohl 
Anzug- als auch Abfallverzögert sind.

Für eine Anzugverzögerung wird ein Widerstand VOR einen zur Spule 
parallel liegendem Kondensator - bzw. in diesem Fall eher Elko - 
benötigt, der diesen langsam auflädt.

Für eine zusätzliche Abfallverzögerung wird zwischen Elko und Spule ein 
weiterer Widerststand geschaltet.

Mit 1k und 1000 - 2200µF sollte sich je nach Spulenwiderstand die von 
Dir gewünschte Verzögerung einstellen.

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Hallo HildeK. Ich danke Dir schon mal. Ist echt klasse. Schicke Dir mal 
die Links für die Datenblätter, ist glaube ich einfacher:

SolidStateRelay CX240D5: 
http://www.crydom.com/userResources/productFamilie...

Schrack PCB Relay RY II:
http://www.schrack.com/uploads/media/RY_II-page_20-21.pdf

Autor: Tom (Gast)
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Ach Otto leider erst zu spät gelesen Deine Post. Sollten die beiden 
Relais nicht in Reihe geschaltet werden ? Aber wie sollte ich das anders 
machen ?

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

kommt darauf an, welches Ergebnis Du erzielen möchtest.

Wenn Du EINEN Verbraucher verzögert ein- und ausschalten möchtest, 
brauchst Du nur ein Relais, welches auch ein "Solid-State-Relais" sein 
kiann, wenn dieses die von Dir angedachte Last schalten kann.

Wenn Du einen Verbraucher verzögert ein- und einen anderen verzögert 
ausschalten möchtest, benötigst Du zwei Relais.

-/\/\----+------/\/\--+
.........|............|
........---..........Spule
........---...........|
.........|............|
---------+------------+

Gruss Otto

Autor: Otto (Gast)
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Ergänzung:

bei der skizzierten Schaltung wird im Einschaltmoment der Elko über den 
1. Widerstand aufgeladen, bis das Relais einschaltet - im 
Ausschaltmoment entlädt sich der Elko langsam über den zweiten 
Widerstand, bis das Relais ausschaltet.

Das ist dann eine Ein- und Ausschaltverzögerung.

Otto

Autor: Tom (Gast)
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Ich möchte die zweite Variante. Den einen Einschalt- den anderen 
Ausschaltverzögert !

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

ist auch nicht schlimm, dann baust Du die Schaltung halt zweimal:

1. Einschaltverzögerung: der zweite Widerstand entfällt
2. Ausschaltverzögerung: der erste Widerstand entfällt.

Diese (einfache) Schaltung ist nicht ganz ideal:

bei 1) hast Du auch ohne den zweiten Widerstand eine kleine 
Ausschaltverzögerung

bei 2) fliesst ein hoher Einschaltstrom - daher evtl. den ersten 
Widerstand auf z. B. 100 Ohm reduzieren. Dies bedeutet dann aber auch 
eine kleine Einschaltverzögerung.

Die Schaltungen lassen sich optimieren - jedoch werden dann zusätzliche 
Bauteile oder Relaiskontakte benötigt.

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Eigentlich möchte ich nur wenn die 24 V am Relais anliegt, dass auch die 
230V am Verbraucher anliegt. Ohne das Solid State Relais würde ja 
ständig 230V am Verbraucher anliegen. Man gar nicht so einfach.

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

nur wenn die Spule des Relais bzw. die LED des Solid-State-Relais 
Spannung erhält, wird der Kontakt und somit der Verbraucher geschaltet.

Erkläre am Besten, was Du wirklich wie schalten möchtest.....

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Erstmal schon mal danke für die Hilfe. Also schalten möchte ich einen 
Einphasenmotor. Wenn die Richtung z.B. Nord kommt dann soll das Relais 
schalten (also 24V). Das SolidStateRelais schaltet nun die 230V durch. 
Jetzt möchte ich aber verhindern, dass das SolidStateRelais und das 
normale Relais gleichzeitig schalten, sondern die 230V erst einige 
Momente später auf den Motor gegeben werden.
Genauso wenn die Richtung Nord nicht mehr da ist, da soll zuerst das 
SolidStateRelais die 230V nicht mehr durchschalten und dann das Relais 
abfallen.
Hoffe so ist es verständlich.

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

ja, jetzt ist es verständlich. Bei einem richtig dimensionierten Relasi 
oder Solid-State-Relais (speziell, wenn es im Nulldurchgang schaltet) 
ist dies unnötig, wenn Du den Motor nur ein- und ausschaltest.

Anders ist dies, wenn Du die Drehrichtung ändern und dabei verhindern 
möchtest, dass der gerade öffnende und der gerade schliessende Kontakt 
einen Kurzschluss verursachen oder das das bei sofortiger Umschaltung 
auftretende Moment etwas beschädigt.

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Ich bin mir noch nicht so ganz sicher wie ich das machen soll. Wie würde 
das denn Aussehen wenn eine Drehrichtung ändern würde ?

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

kommt drauf an, welchen Motor Du genau hast und ob Du überhaupr beide 
Drehrichtungen benötigst......

http://de.wikipedia.org/wiki/Wechselstrommotor

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Es soll ein Einphasen-Kondensatormotor sein.

Autor: Otto (Gast)
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d. h. Du willst die Hilfswicklung verzögert ausschalten ?

Autor: HildeK (Gast)
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>SolidStateRelay CX240D5:
>http://www.crydom.com/userResources/productFamilie...
Ist ja ein 5V-Relais mit 300 Ohm Innenwiderstand! Das erfordert auf 
jeden Fall schon mal einen Vorwiderstand. Oder willst du das SS-Relais 
von einer anderen Steuerspannung als 24V bedienen?
Bei 24V brauchts einen 1,2k Vorwiderstand und 4700µF parallel zum Relais 
zur Verzögerung. Allerdings führt das auch zu einer ähnlich großen 
Abfallverzögerung.
Das ist nur zu beheben, wenn die 24V Steuerspannung zum Ausschalten auf 
0V geht und dabei Strom ziehen kann. Der Vorwiderstand muss dann mit 
einer Diode (Anode in Richtung SS-Relais) zum schnellen Entladen 
überbrückt werden.
Da wäre mein Bild mit R6 als Relais incl. Vorwiderstand 1k2 deutlich 
geeigneter (dann R7 besser auf 4k7 erhöhen). Das schaltet sofort aus, 
wenn die Steuerspannung weggeht und mit relativ kleinem C wird die 
Sekunde erreicht.

>Schrack PCB Relay RY II:
>http://www.schrack.com/uploads/media/RY_II-page_20-21.pdf

Wenn es die 24V-Ausführung ist, dann hat es rd. 2,4k und schaltet ab ca. 
17V ein und geht erst wieder bei 2,4V aus. Diode in Serie zu den 24V, 
rund 100µF oder 150µF parallel zum Relais. Das müsste ganz gut gehen.

Ich habe mich jetzt immer nur auf deine Skizze bezogen, ohne mir deine 
Anwendung und die damit verbundenen Probleme näher anzuschauen, die 
inzwischen diskutiert werden.

Autor: Tom (Gast)
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@ Otto: JA ich möchte die Hilfswicklung verzögert ausschalten.

@ HildeK: Das SS-Relais wird nur mit einer 24V Steuerspannung betrieben.

Ich danke Euch beiden schon mal für die Antworten. Ist echt super nett !

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

dann baue eine Einschaltverzögerung an das Relais für die Hilfswicklung 
lege den Öffner des Relais in diese.

Das Relais zieht verzögert an und öffnet dann die Verbindung zur 
Hilfswicklung.

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Ich danke euch Beiden nochmals. Nochmal eine Frage an HildeK bezüglich 
der Zeichnung. Die anderen Bauteile können so dimensioniert sein, wie in 
der Zeichnung ? Der Vorwiderstand noch extra in die Schaltung ? Wie 
klein müsste ca. das C sein ? Ich weiß ich bin nervig :-)

Autor: Tom (Gast)
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Nochmal ich :-). @HildeK. Eine Frage zum SolidStateRelais. Du hast 
geschrieben einen 1,2k Vorwiderstand. Da es doch ein Spgsteiler aus R 
und Spulenwiderstand sind, wäre da nicht die maximale Spg am Relais 4,8 
V ? Das Relais (24V) hat doch eine Max. Einschaltspannung von 15V ?
Beim Schrack Relais keine Widerstand ?
Sorry dass ich so nerve...

Autor: Tom (Gast)
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Was mir noch auffält ist, dass der Innenwiderstand statt 300 bei 1500 
Ohm liegt.

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

meine Meinung ist: probieren geht (innerhalb der spezifizierten 
Grenzwerte) über studieren.......kauf Dir Relais sowie Widerstände und 
ein paar Elkos (falls nicht schon vorhanden) und dann prüfe die 
Verzögerung ohne Last - dann kann auch nichts passieren.

Gruss Otto

Autor: HildeK (Gast)
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>wäre da nicht die maximale Spg am Relais 4,8V ?
Ja, denn das Datenblatt sagt für das CX240D5 (so dein Post oben!), dass 
es ein 5V-Relais sei mit 300 Ohm Innen-R. Deshalb ein Vorwiderstand, 
denn dieses verträgt nur max. 15V.

Wenn du aber das CXE240D5 (mit dem 'E') hast, dann gilt das natürlich 
nicht. Dann kannst du den Vorwiderstand weglassen - der ist da schon 
drin. Dieses ist jetzt ein 24V-Relais mit 1500 Ohm Innen-R.
SS-Relais haben keine Spulen, sondern eine LED und werden optisch 
gesteuert. Ansonsten geht die Schaltung trotzdem.
Also - welches ist es denn nun?

>Beim Schrack Relais keine Widerstand ?
Das Schrack-Relais ist bereits auf 24V ausgelegt. Deshalb fehlt da der 
Vorwiderstand.

>Nochmal eine Frage an HildeK bezüglich
>der Zeichnung. Die anderen Bauteile können so dimensioniert sein, wie in
>der Zeichnung ?
Ja, R2 und R3 sollten nicht größer werden, kleinere Werte verkürzen die 
Zeit. Geht auch in die Zeit ein. Am wichtigsten für die Zeit ist 
natürlich C1. Trotzdem könnten natürlich noch vereinzelte Hürden 
auftreten.

>Der Vorwiderstand noch extra in die Schaltung ?
Wenn es das CX ist, dann Relais+Vorwiderstand statt R6, wenn es das CXE 
ist, dann Relais statt R6.
Wegen der LED des SS-Relais wäre es wahrscheinlich besser, wenn R6 
einfach parallel zum Relais drin bleibt, ev. auf 2,2k erhöhen wegen dem 
Stromverbrauch.

>Wie klein müsste ca. das C sein ?
Welches C? Das einzige, das ich drin habe, hat 47µF. Und das ist für 
einen Zeitgeber mit 1 Sekunde schon relativ klein  :-)

>Ich weiß ich bin nervig :-)
>Sorry dass ich so nerve...
Noch geht es ...

Otto hat einen sehr brauchbaren Vorschlag gemacht - mit den Infos, die 
wir dir gegeben haben, solltest du die Eigenschaften und Abhängigkeiten 
leicht selber erfahren können. Ich greife auch relativ schnell zum 
Lötkolben ...

Autor: Tom (Gast)
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Danke HildeK. Ich habe mich versehen es ist das CXE240D5 ! Sorry mein 
Fehler ! Ich werde mal gleich zum Lötkolben greifen und probieren. Danke 
euch nochmal !

Autor: Tom (Gast)
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So ich habe mal ein wenig gelötet. Die Abfallverzögerung beim 
Schrack-Relay läuft super.
Beim Solid State Relay allerdings ist die Abfallverzögerung genauso groß 
wie Einschaltverzögerung. Habe ein normales RC-Glied. Den Vorwiderstand 
habe ich über eine Diode überbrückt, aber das hat leider auch nichts 
gebracht ! Woran kann das liegen ?

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

die Abschaltungverzögerung wird durch den Vorwiderstand der LED im 
"solid-state-Relais" verursacht. Du musst dafür sorgen, dass der Elko im 
Abschaltmoment entweder "abgeschaltet" (=unwirksam) wird, oder 
schnell(er) entladen wird.

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Wie kann ich Ihn denn noch schneller entladen. Dachte, dass er über die 
Diode sich schneller entlädt ?

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Tom,

über die Diode kann er sich nur entladen, wenn der Eingang nach dem 
Anschalten auf Massepotential des Elkos liegt - also beispielsweise über 
einen Öffner.

Gruss Otto

Autor: Tom (Gast)
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Danke Dir Otto. Dann werde ich nochmal einen Öffner mit einbauen !

Autor: HildeK (Gast)
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>Beim Solid State Relay allerdings ist die Abfallverzögerung genauso groß
>wie Einschaltverzögerung.

Genau wegen diesem Problem hatte ich am 7.6. schon danach gefragt, 
welche Art von Ansteuerung du hast. Ob da was ist, das auch den 
Entladestrom aufnehmen kann! Da dazu keine Aussage kam, hatte ich die 
aktive Schaltung vorgeschlagen.

Ein Umschaltkontakt steht ja nicht immer zur Verfügung.
Wenn du einen R statt des Kontaktes nach Masse hinzuschaltest, in der 
Größenordnung des Relaiswiderstands, dann sollte sich die Abschaltzeit 
zumindest halbieren.

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