Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Relais durch was ersetzen? Mosfet?


von DO8PGG (do8pgg)


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Moin.
Kurz: Garagentorsteuerung mit 2 Tastern im Haus und 3 Funksendern, auf 
die nicht mehr reagiert wird.

Also einen esp8266 mit einem Relais-Modul parallel zu den beiden Tastern 
direkt an der Steuerung mit angeschlossen. Tastern bewegt nur das Tor. 
Wenn Auf dann geht es zu, wenn es zu ist, geht es auf. Also keine 
Intelligenz mit drin.

Das tut jetzt seit 1,5 Jahren problemlos. Mehr oder weniger. 
Mittlerweile ist das dritte Relais ausgestiegen (Hier auch eins, das an 
einem alten Server-Netzteil PON gegen GND für den 3D-Drucker schaltete). 
Klar, die Module (3-5€ von aliexpress im Fünferpack) lassen sich leicht 
tauschen. So ganz bin ich bei dem Thema nicht drin, aber durch was 
könnte ich die Relais tauschen (außer durch hochwertigere…)?

Die Elektronik rund um die Relais tut noch, nur die Relais selbst ziehen 
nicht mehr an.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es kann sein, das du einen Schaltungsfehler hast und die Bremsenergie 
des Motors auf einen Relaiskontakt leitest, der dafür nicht gedacht ist. 
Am besten zeigst du uns mal deinen Schaltplan.
'Relais zieht nicht an' deutet auf festgebackenen Öffnerkontakt. Kannste 
ja mal bei einem der kaputten Relais nachmessen.

von DO8PGG (do8pgg)



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Moin Matthias, schalt plan mehr schlecht als recht. Nicht wirklich 
Zugriff hier auf etwas aktuelleres als Multisim. Aber so prinzipiell 
passt es.

Den Pfeil auf photo_2023-03-15_11-29-42.jpg kann man Ignorieren. An der 
Klemme der Steuerung auf photo_2023-03-15_11-30-11.jpg sind die Taster 
und das Relais angeschlossen.


Überspannung/Bremsenergie etc schließe ich an dieser stelle mal aus. Das 
dingen läuft mit den vorhandenen Tastern (so normale 
Treppenlicht-Taster) seit den 1990ern problemlos.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Dann leg doch mal einen Snubber über den Tasterkontakt, das ist eine 
Serienschaltung von Kondensator und Widerstand. Das kann sowas mit 22 
Ohm - 100 Ohm und einem 0,1µF bis 0,47µF sein. Folie oder MKT Typ mit 
100-250V Spannungsfestigkeit. Das sollte als Funkenlöscher klappen.
Hast du mal gemessen, welche Spannung anliegt und welcher Strom da 
getastet wird?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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von Steve van de Grens (roehrmond)


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Matthias S. schrieb:
> 100-250V Spannungsfestigkeit

Wie viel Volt liegen denn an den Kontakten des Tasters an? Von 
Rolladen-Motoren kenne ich den Effekt, dass am geöffneten Kontakt sogar 
mehr als 230V anliegen, wenn der Motor in die "andere" Richtung läuft.

Die kleine Relais, die du verwendet hast, eignen sich übrigens nicht für 
unser 230V Netz, weil sie nicht gut genug (sicher) isolieren. Für solche 
fest angeschlossenen Geräte schreibt der VDE 4000V Isolationsspannung 
vor.

: Bearbeitet durch User
von DO8PGG (do8pgg)


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Das ganze System läuft auf 24v DC.
Netzstecker > Steuerungskasen > Trafo > 24v DC.

Auch der Motor läuft auf 24v. Daher würde ich mal behaupten, das an den 
Tastern max. 24vdc anliegen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Peter schrieb:
> Auch der Motor läuft auf 24v. Daher würde ich mal behaupten, das an den
> Tastern max. 24vdc anliegen.

Auf jeden Fall weit unter 230V, das vereinfacht die Sache. Ich denke 
auch, dass es mit Snubber wahrscheinlich schon gut funktionieren wird.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Nur mal so aus Neugier: Wie hast du die Relais-Platine durch den Schlitz 
deines Gehäuses bekommen?

von DO8PGG (do8pgg)


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Steve van de Grens schrieb:
> Nur mal so aus Neugier: Wie hast du die Relais-Platine durch den Schlitz
> deines Gehäuses bekommen?
Hatte das 2er-Relais in Tinkercad grob nachgebaut (sowie den Wemos 
D1-Mini als Vorlage gefunden) und dann das Gehäuse drumherum gebaut.


https://www.tinkercad.com/things/6e63HGfZSlN-fantastic-densor/edit?sharecode=EDkm7_3zCQSfW27__8IMamZjsbqLNwTYHAhgDFrdDng

https://www.tinkercad.com/things/6e63HGfZSlN-realisgehaeuse

Klappt einer von denen? Ansonsten schiebe ich das gern nach Thingiverse.

von Michael B. (laberkopp)


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Matthias S. schrieb:
> Es kann sein, das du einen Schaltungsfehler hast und die Bremsenergie
> des Motors auf einen Relaiskontakt leitest

Uch vermute eher, dass die Relais bloss die alten Tastereingänge 
schalten und deren Strom zu gering ist um Oxidation der Relaiskontakte 
wegzubrennen.

Reed-Relais, Optokoppler, Widerstand zur Erhöhung des Tasterstroms 
könnte helfen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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DO8PGG schrieb:
> relais.png

Ach ich sehe dass der Ausschnitt so groß ist, wie die Schraubklemmen. 
Ich dachte da sei nur ein schmaler Schlitz für die Platine gewesen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Michael B. schrieb:
> Ich vermute eher, dass die Relais bloss die alten Tastereingänge
> schalten und deren Strom zu gering ist um Oxidation der Relaiskontakte
> wegzubrennen.

Kann auch sein. Mit etwas Glück reicht in diesem Fall die im Snubber 
gespeicherte Energie.

von Michael B. (laberkopp)


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Steve van de Grens schrieb:
> Kann auch sein. Mit etwas Glück reicht in diesem Fall die im Snubber
> gespeicherte Energie.

Snubber ? An einem China-Relaisboard ?
Ich kann zwar wegen der Aufkleber nicht alles erkennen, aber ich seh 
keine

photo_2023-03-15_11-29-42.jpg

von C. D. (derschmied)


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Matthias S. schrieb:
> Bremsenergie des Motors auf einen Relaiskontakt leitest, der dafür...
Hi, Matthias!

Solche Antriebe arbeiten seit zig Jahren schon mit selbstsperrenden 
Schneckenrad-Getrieben. Vorteil:

Wenn Fehler in der Steuerung auftreten kann so auch keine Bremse 
versagen, und auch bei Stromausfall bleibt das Ding dann halt einfach 
stehen. Bei Garagen-Klapptoren haste für den Fall dann eine 
Notentriegelung, und kannst es wie früher auch von Hand betätigen. Ist 
eh links und rechts mit Federn vorgespannt. Gleiches gilt für kleinere 
Sektional-Tore, größere haben dafür eine Kette oder Handkurbel und 
werden idR über eine Federwelle im Gleichgewicht gehalten.

Gruss, DerSchmied

von DO8PGG (do8pgg)


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Michael B. schrieb:
> Steve van de Grens schrieb:
>> Kann auch sein. Mit etwas Glück reicht in diesem Fall die im Snubber
>> gespeicherte Energie.
>
> Snubber ? An einem China-Relaisboard ?
> Ich kann zwar wegen der Aufkleber nicht alles erkennen, aber ich seh
> keine
>
> photo_2023-03-15_11-29-42.jpg

Ist solch ein Board gewesen. Mittlerweile ersetzt durch ein 1x Board. 
Mit identischen Komponenten. Allerdings dann halt nur einmal (-:

von Harald W. (wilhelms)


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DO8PGG schrieb:

> Auch der Motor läuft auf 24v. Daher würde ich mal behaupten, das an den
> Tastern max. 24vdc anliegen.

Behaupten heisst nicht wissen. Ohne Kenntnis, was an den Kontakten
liegt, kann man nicht sagen, wie Du die überbrücken kannst. Oft
gibt es Probleme mit hohen Einschaltströmen. Die kann man umgehen,
wenn man Relais "for high inrush current" verwendet.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Michael B. schrieb:
> Snubber ? An einem China-Relaisboard ?
> Ich kann zwar wegen der Aufkleber nicht alles erkennen, aber ich seh
> keine

Die soll er ja noch ergänzen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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C. D. schrieb:
> Solche Antriebe arbeiten seit zig Jahren schon mit selbstsperrenden
> Schneckenrad-Getrieben.

Ja, es gaht ja auch nicht um das Abbremsen des Tores, sondern um den 
austrudelnden Motor. Ist hier aber sowieso ein anderes Thema, weil der 
TE ja gar nicht die Motorrelais steuert, sondern lediglich den 
Tasterkontakt, der für manuelles Öffnen vorgesehen ist.

von Volker A. (pfriemler)


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Frage an den TO:
Das Problem wird als "Relais zieht nicht mehr an" beschrieben. Ist das 
definitiv so?
Alle bisherigen Vorschläge hier lese ich nämlich als Problem mit den 
Kontakten.
Ein ESP arbeitet mit 3,3V, die Relaismodule arbeiten mit Optokoppler und 
LED als Funktionskontrolle in Reihe. Das wird mit 3,3V gern so knapp, 
dass die Ansteuerung des Transtors, der den Spulenstrom liefert, 
regelmäßig unvollständig wird, so dass die Relais unwillig oder gar 
nicht anziehen und der Transistor auch gern überlastet und heiß wird 
(wobei es zum Durchbrennen eigentlich nicht reicht).
Ich würde das checken. Guter Workaround ist, die rote LED 
kurzzuschließen und so den Strom durch den Optokoppler zu erhöhen. Aber 
nur bei 3,3V-Betrieb, sonst zuviel Strom.

von DO8PGG (do8pgg)


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Der ESP als auch das Relais werden direkt von einen kleinen 
5v/2a-Netzteil bespaßt. Ich habe versucht, die defekten Relais direkt 
mit 5v zu bespaßen, keinerlei Reaktion. Und auch dass das Relais am 
alten Server-Netzteil, das nur PON (Grüne Leitung) gegen GND schaltete, 
verstorben ist, zeigt, das es kein Überspannungs- oder sonstiges Problem 
ist bzw. sein kann. Die schalten 100, 500, 1000x und dann passiert 
nichts mehr. Eines der billigeren hat am Arduino sagenhafte nur 10x 
geklackert.

Daher meine Idee, die Relais durch was anderes zu ersetzen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Matthias S. schrieb:
> Hast du mal gemessen, welche Spannung anliegt und welcher Strom da
> getastet wird?

von Manfred P. (pruckelfred)


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DO8PGG schrieb:
> Ich habe versucht, die defekten Relais direkt
> mit 5v zu bespaßen, keinerlei Reaktion. Und auch dass das Relais am
> alten Server-Netzteil, das nur PON (Grüne Leitung) gegen GND schaltete,
> verstorben ist, zeigt, das es kein Überspannungs- oder sonstiges Problem
> ist bzw. sein kann. Die schalten 100, 500, 1000x und dann passiert
> nichts mehr.

Was heißt hier "keinerlei Reaktion."? Spule durch, Kontakte kleben, ???

Ich kaufe keine China Relaisplatinen, weil ich ein Relais plus 
Transistor noch gerade so selbst zusammen bekomme. Meine Ralais sind aus 
diversen Quellen gesammelt, gerne auch Pollin-Restposten.

Was immer bei Dir passiert, so schlechte Relais gibt es nicht, wenn sie 
im Rahmen ihrer Spezifikationen betrieben werden.

von Harald W. (wilhelms)


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DO8PGG schrieb:

> Daher meine Idee, die Relais durch was anderes zu ersetzen.

Normalerweise sind Relais deutlich robuster als irgendwelche
Ersatzlösungen. Wenn man sehr spezielle Anwendungen hat, lohnt
es sich aber trotzdem, mit Hilfe von Datenblättern für diese
Anwendungen passende Relais auszuwählen. Dazu muss man natür-
lich wissen, was für eine Last geschaltet werden soll.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Harald W. schrieb:
> Normalerweise sind Relais deutlich robuster als irgendwelche
> Ersatzlösungen.

Ich denke auch, dass die Ersatzlösung noch schneller kaputt gehen wird, 
solange die Problemursache unklar ist. Bei Relais sind es am häufigsten:

a) Funken beim Abschalten (dagegen wirken Snubber)
b) Zu hoher Anlaufstrom (braucht stärkeres Relais)
c) Zu hohe Gleichspannung (braucht andere Relais)

b und c kann man leicht mit dem Datenblatt des Relais abgleichen. Ob a 
zutrifft, kann man zum Beispiel feststellen, indem man anstelle des 
Relais einen Taster verwendet, dessen Kontakte man sehen kann. Dann 
betätigt man den Taster und schaut beim Loslassen, ob zwischen den 
Kontakten Funken entstehen.

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