Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik induktive Einschaltstrombegrenzung


von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

Liebe Leute,

ich habe hier einen Hochtemp.-Ofen, dessen Steuerung kaputtgegangen ist; 
nun habe ich eine Neue gebaut (die ich auch gleich vom Rechner aus 
steuern kann), die auch tadellos funktioniert - sprich: das Relais 
schaltet wie es soll. Das Problem ist nun folgendes:
besagtes Relais schaltet mittels 250V und 4A einen Schütz, der dann den 
Starkstrom schaltet. Auf der Steuerplatine der Originalsteuerung war ein 
Trafo verbaut, der sekundärseitig die Steuerelektronik versorgt hat 
(auch die Primärseite des Relais); die Primärseite des Trafos hängt an 
einer Phase des Drehstromes (250V), und versorgt in weiterer Folge das 
"Steuerrelais" (welches dann den Schütz schaltet).
Die Primärseite dieses Trafos ist nun durchgebrannt (nach ~30a; das darf 
sie wohl...), weshalb ich sie nicht mehr ausmessen kann. (Ich könnte nur 
über das ungefähre Wicklungsverhältnis und L der Sekundärseite L1 
abschätzen, aber darum geht es gar nicht so sehr.) Mein Problem ist nun, 
daß eben die Primärseite des Trafos die Lastseite des Relais versorgt 
hat; da es den Trafo nun nicht mehr gibt, haut mir der Einschaltstrom 
die Sicherung raus, wenn ich ihn nicht begrenze. Ein Widerstand scheidet 
aus, da die Leistung zu hoch ist, und ich nicht permanent E verbraten 
möchte. Ich möchte also eine Drossel verwenden, deren Dimensionierung 
ich mir wie folgt ausbaldowert habe:
ich brauche ~230V bei 4A, also einen R von ~60 Ohm; das entspricht einer 
Impedanz X = 2*Pi*f*L = 200mH, korrekt? Aber 200mH bei 4A?!?
Die Drosseln werden alle mit "max DC current" angegeben, und keine, die 
ich bisher gefunden habe, schafft auch nur annähernd den Spagat zwischen 
dieser Ind. und diesem Strom. Die Frage ist nun: kann es mir nicht egal 
sein, wenn die Drosselspule schon bei 0,5A in Sättigung geht 
(durchbrennen tut der Lackdraht wohl nicht...)? Dann hat die Spule eben 
ab dann ihre konstanten 200mH, oder?
Oder soll ich einen Heißleiter verwenden? Aber wie gesagt: der Ofen hat 
wunderbar funktioniert, als der Trafo noch drinnen war, also...

In freudiger Erwartung Eurer geneigten Mithilfe! :-)
Theo

von Dr.Who (Gast)


Lesenswert?

Ohne jetzt alles gelesen zu haben und ohne den "Spielverderber" mimen zu 
wollen, aber wenn da irgendwas passiert (im schlimmsten Fall Feuer) und 
deine Versicherung findet das Raus, dann bezahlt sie keinen Cent.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Theophrastus G. (theophrastus)

>besagtes Relais schaltet mittels 250V und 4A einen Schütz, der dann den
>Starkstrom schaltet. Auf der Steuerplatine der Originalsteuerung war ein
>Trafo verbaut, der sekundärseitig die Steuerelektronik versorgt hat
>(auch die Primärseite des Relais); die Primärseite des Trafos hängt an
>einer Phase des Drehstromes (250V), und versorgt in weiterer Folge das
>"Steuerrelais" (welches dann den Schütz schaltet).

Also ein eher kleiner Trafo, oder?

>daß eben die Primärseite des Trafos die Lastseite des Relais versorgt
>hat;

???
Die Primärseite versorgt nur die Sekundärseite, den Relais hängt 
parallel dazu an der Phase.

> da es den Trafo nun nicht mehr gibt, haut mir der Einschaltstrom
>die Sicherung raus, wenn ich ihn nicht begrenze.

???
Kaum. Das ist was faul.

> Ein Widerstand scheidet
>aus, da die Leistung zu hoch ist, und ich nicht permanent E verbraten
>möchte. Ich möchte also eine Drossel verwenden, deren Dimensionierung
>ich mir wie folgt ausbaldowert habe:

Nicht sinnvoll. Bis zu einer bestimmten Größe braucht man für Trafos 
keine Einschaltstrombegrenzung, darüber schon. Da gibt es viele 
Möglichkeiten. NTC in Reihe zum Trafo, Widertand, der dann per Relais 
gebrückt wird, Trafoschaltrelais.

>ich brauche ~230V bei 4A, also einen R von ~60 Ohm; das entspricht einer
>Impedanz X = 2*Pi*f*L = 200mH, korrekt? Aber 200mH bei 4A?!?

Das wird groß und schwer und geht am PRoblem vorbei. Mach mal ne 
Zeichung deines Aufbaus.

>Oder soll ich einen Heißleiter verwenden? Aber wie gesagt: der Ofen hat
>wunderbar funktioniert, als der Trafo noch drinnen war, also...

Dann liegt der Fehler wahrscheinlich woanders.

von Theophrastus G. (theophrastus)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dr. Who, danke für die Warnung, das ist mir bewusst.

@ Falk:

Vorneweg: anbei findest Du eine schematische Handzeichnung...

>Also ein eher kleiner Trafo, oder?
Ja, 250V, 16A (schaltet eine Phase); angesteuert mit 6V.

>Die Primärseite versorgt nur die Sekundärseite, den Relais hängt
>parallel dazu an der Phase.
Ja, das habe ich dumm ausgedrückt. Du hast recht.

>Kaum. Das ist was faul.
>[...]
>Dann liegt der Fehler wahrscheinlich woanders.
Danke, daß Du mir auf die Sprünge geholfen hast - wie dumm von mir. Die 
Schütz-Spule ist sowieso viel wilder, als die Trafo-Primärspule je war; 
sie ist es, die den Einschaltstrom drosselt. Es ist wohl der Schütz 
verstorben, was den Trafo mit ins Verderben gerissen hat.
Ich habe nun versuchshalber die Last vom Schütz getrennt (Heizwendeln), 
womit seine Sekundärseite offen ist - also 0 Last; trotzdem fällt die 
Sicherung. Darf ich nun daraus schließen, daß der Schütz das Zeitliche 
gesegnet hat, und damit die Fehlerquelle darstellt?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Theophrastus G. (theophrastus)


>Sicherung. Darf ich nun daraus schließen, daß der Schütz das Zeitliche
>gesegnet hat, und damit die Fehlerquelle darstellt?

Dein Aufbau wird mir immer mysteriöser. Mach mal ne Zeichung, sonst 
reden wir noch 100 Postings aneinander vorbei. Siehe Netiquette.

von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

>Mach mal ne Zeichung, sonst reden wir noch 100 Postings aneinander vorbei. Siehe 
>Netiquette.
An meinem letzten Beitrag ist eine Zeichnung angehängt; hast Du sie 
übersehen, oder ist sie nicht aussagekräftig genug? An sich enthält sie 
alles, worüber wir hier reden - denke ich...

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Theophrastus G. schrieb:
>>Mach mal ne Zeichung, sonst reden wir noch 100 Postings aneinander vorbei. Siehe
>>Netiquette.
> An meinem letzten Beitrag ist eine Zeichnung angehängt;

Die wirft eher neue Fragen auf, statt alte zu erklären.
Ist die wirklich korrekt?
Gruss
Harald

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

Deine Schaltung ist konfuss.

Bei dir schaltet das Relais sich seine eigene Steuerspannung (Trafo) ab.

Das Schuetz kannst du ganz einfach testen. Haeng die Spule mal direkt an 
die dafuer vorgesehene Steuerspannung, dann sollte das Schuetz anziehen.

von Theophrastus G. (theophrastus)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Asche auf mein Haupt...
Obwohl ich die Zeichnung nach bestem Wissen und Gewissen angefertigt 
habe - und nicht so husch, husch -, habe ich zwei wesentliche Dinge 
übersehen:
1) den Kontakt gegen Grund (N), der über einen Unterbrecher 
(„Türkontakt‟) läuft, damit der Ofen zu heizen aufhört, wenn während des 
Betriebes die Türe geöffnet wird, und
2)ausgerechnet die Verbindung zur Steuerspule des Schützes.

Damit steht eines fest: die Schüptzspule kann den Einschaltstrom nicht 
begrenzen - ist damit also nicht das schuldige Element; ist mein Problem 
nun doch das Fehlen des Trafos? Ohne Trafo produziere ich ja einen 
Kurzschluss. Sollte ich da einfach eine ~150mH-Spule dazwischengeben?

Und bitte nichts für ungut wegen meiner letzten - unvollständigen - 
Zeichnung; das war keine Respektlosigkeit, sondern einfach nur 
Begriffstutzigkeit. Ich bin Euch für Eure Hilfe wirklich dankbar.

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

Theophrastus G. schrieb:
> ist mein Problem
> nun doch das Fehlen des Trafos? Ohne Trafo produziere ich ja einen
> Kurzschluss. Sollte ich da einfach eine ~150mH-Spule dazwischengeben?

Ohne Trafo hast du kleine Kleinspannung zu Versorgung der Steuerung.
Die Spule ist da Sinnlos. Da muss der gleiche Trafo wieder rein und nix 
anderes.

von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

Ich glaube jetzt hab' ich's begriffen: ich brauche einfach nur den Trafo 
ganz wegzulassen, anstatt ihn zu überbrücken (da ja die Primärseite 
durchgeschmort ist) - oder?

von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

@ Helmut Lenzen

Ich habe die Steuerung ja neu aufgebaut, und versorge die jetzt separat 
über USB; dementsprechend benötige ich den Trafo nicht mehr. Kann ich 
ihn also getrost weglassen?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Theophrastus G. schrieb:
> @ Helmut Lenzen
>
> Ich habe die Steuerung ja neu aufgebaut, und versorge die jetzt separat
> über USB; dementsprechend benötige ich den Trafo nicht mehr. Kann ich
> ihn also getrost weglassen?

Dann weiß Deine Steuerung aber nicht, das die Tür offen ist.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Theophrastus G. (theophrastus)

>Ich glaube jetzt hab' ich's begriffen: ich brauche einfach nur den Trafo
>ganz wegzulassen, anstatt ihn zu überbrücken (da ja die Primärseite
>durchgeschmort ist) - oder?

AUA! Wie in drei Teufels Namen kommt man auf die Idee, den Trafo 
kurzzuschließen? Klar muss er OFFEN gelassen werden, wenn man erstmal 
ohne Trafo testen will. Und der Trafo hat ganz sicher NICHT 240V/16A, 
sondern Trafos werden meistens nach ihren Ausgangsgrößen benannt, ich 
schätze hier mal 12V/1A oder so.

Und was lernen wir daraus? Man sollte sich auch bei einfachen Sachen mal 
ne Skizze machen, ums sich SELBST einen Überblick zu verschaffen.


>Ich habe die Steuerung ja neu aufgebaut, und versorge die jetzt separat
>über USB; dementsprechend benötige ich den Trafo nicht mehr. Kann ich
>ihn also getrost weglassen?

Logisch! Trafo und Heizungen liegen parallel, was interessiert der 
unbenutze Trafo da. Und DU hast eine Steuerung komplett selber entworfen 
und gebaut? Kaum zu glauben.

MfG
Falk

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Harald Wilhelms (wilhelms)

>Dann weiß Deine Steuerung aber nicht, das die Tür offen ist.

Der Schütz fällt dennoch ab. Sinnvollerweise sollte aber die Steuerung 
das schon mitgeteilt bekommen. Per Optokoppler kein Thema.

von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

Vielen Dank für Eure Antworten, Ihr habt mir sehr geholfen!

>Und DU hast eine Steuerung komplett selber entworfen und gebaut? Kaum zu glauben.
Tja, ich habe drei Wochen gebraucht für etwas, das Du vielleicht in 3 
Stunden fertig hast, aber hey: ich schätze, das macht mich nicht 
zwangsläufig zu einem schlechten Menschen... (außerdem steuere ich den 
Ofen jetzt per PC - das macht die Elektronik deutlich einfacher...)

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Theophrastus G. schrieb:

> Ich steuere den
> Ofen jetzt per PC - das macht die Elektronik deutlich einfacher...)

Hmm, und bei nem "blue screen" hast Du jetzt nen "red oven"?
Gruss
Harald

von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

>Hmm, und bei nem "blue screen" hast Du jetzt nen "red oven"?
Dann kann ich immer noch die „Löschen‟-Taste drücken... :-)

von Uwe (Gast)


Lesenswert?

Was ist denn die Spulennennspannung des Schützes ? Sollte drauf stehen.
Wenn da 240V~ steht ist gut wen da 24VDC steht ist schlecht.

von Uwe (Gast)


Lesenswert?

> Dann kann ich immer noch die „Löschen‟-Taste drücken... :-)
Das wird deine Versicherung nicht so sehen. Die werden keinen Cent 
bezahlen.

von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

>Das wird deine Versicherung nicht so sehen. Die werden keinen Cent
bezahlen.
Ich bin hier an einer Universität; vor Inbetriebnahme lasse ich den Ofen 
von einem Fachmann anschauen; ich wollte ihn nur selbst reparieren, um 
Zeit zu sparen.
Es ist Aufgabe des Institutes, Neues zu entwickeln und Prototypen zu 
bauen. Ein umgebauter Ofen ist also kein ernsthaftes Problem...

Dennoch danke für die Warnungen.

von Helmut L. (helmi1)


Lesenswert?

Theophrastus G. schrieb:
> Es ist Aufgabe des Institutes, Neues zu entwickeln und Prototypen zu
> bauen. Ein umgebauter Ofen ist also kein ernsthaftes Problem...

So so, ist das was Neues. Wo frueher eine einfacher OPAmp fuer die 
Steuerung ausreichte wird jetzt ein ganzer PC gebraucht. Na wenn das 
kein Fortschritt ist ...

Harald Wilhelms schrieb:
> Harald Wilhelms

Deine Sprueche sind immer koestlich.

von Theophrastus G. (theophrastus)


Lesenswert?

>So so, ist das was Neues. Wo frueher eine einfacher OPAmp fuer die Steuerung 
>ausreichte wird jetzt ein ganzer PC gebraucht. Na wenn das kein Fortschritt ist 
>...
Mit ein Bisschen guten Willens lässt sich einfach alles mißverstehen... 
Der Ofen dient natürlich der Entwicklung - er stellt sie nicht dar. In 
anderen Worten: wir brauchen den Ofen für die Prototypentwicklung - als 
Werkzeug.
Weshalb schrieb ich das? Um damit folgendes zu sagen: das Labor ist voll 
von Neuentwicklungen; da ist der umgebaute Ofen kein ernsthaftes 
Versicherungsproblem.

Ich hoffe, damit abschließende Aufklärung geschaffen zu haben, und 
bedanke mich nochmal für Eure Hilfe.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.