"¡La corriente de irrupción lo mató!"El componente más utilizado para la conmutación de circuitos es el viejo relé electromagnético. Sin embargo, elegir el relé correcto suele ser una tarea desalentadora. Bueno, tratemos de resaltar este problema.
¿Y cuál es, de hecho, el problema? Bueno, calculamos la corriente en la carga y tomamos un relé con la clasificación correspondiente. Pero tal cálculo probablemente sería incorrecto: todo el problema son las corrientes de entrada.
Corrientes de entrada durante el circuito
Nos armamos con un osciloscopio,
pinzas de corriente
Hantek CC-65 para ello, un transformador de voltaje
HWPT07 para desacoplar galvánicamente el osciloscopio del circuito medido (no es necesario, pero es conveniente ver dónde se cambia la onda sinusoidal de voltaje), construiremos un banco de pruebas y veremos qué corrientes de arranque se observan para diferentes cargas
Por conveniencia, las corrientes medidas se normalizan a la corriente "nominal" condicional del dispositivo, que está determinada por la fórmula como la potencia indicada en el dispositivo dividida por el voltaje en la red (230V) y multiplicada por la raíz de dos (valor de amplitud de corriente) -
Bombillas incandescentes
"¿Cuál es la carga puramente resistiva, cuáles son las corrientes de arranque?" - preguntará el lector.
Pero no, mientras que la espiral de la lámpara está fría, tiene mucha menos resistencia. Una lámpara incandescente de 95 W tiene una resistencia de 40 ohmios, lo que proporciona una corriente de arranque estimada de hasta 320 V / 40 ohmios = 8 A, es decir, ¡13 veces la corriente nominal!
Vemos que la corriente de arranque excede el valor nominal en 8 veces, el tiempo de calentamiento de la espiral es inferior a medio ciclo y la duración máxima es de aproximadamente 2 ms.
Pisos cálidos. Hervidor de agua, resistencias eléctricas calderas
El coeficiente de temperatura de las espirales de nicromo en los elementos calefactores es muy pequeño, y la corriente de arranque está cerca de la corriente nominal.
Una excepción son los cables autorregulables para calefacción por suelo radiante. Tienen un elemento calefactor semiconductor, su corriente de arranque puede ser 2 veces más.
LED y lámparas fluorescentes compactas
"¡Ah, ja, qué corrientes hay en una bombilla de 10 vatios!"
Tales lámparas de baja potencia contienen un puente rectificador con un condensador. Es decir, es una carga puramente capacitiva, y la corriente de entrada debe ser muy grande. Como regla general, para reducirlo, los fabricantes colocan una resistencia frente al puente.
Veamos los gráficos:
Se puede ver que con las lámparas ikeevsky todo está muy bien. Pero para otras lámparas LED, la corriente de arranque excede el valor nominal en 150-200 veces, y la duración de los picos es de ~ 100 μs.
Motores electricos
“¡La carga inductiva tiene una corriente de entrada de cero! ¡Esto es inductancia!
Bueno, en el momento del cierre del contacto, la corriente realmente aumenta sin problemas, pero luego:
1. si el momento del cierre cae a cero voltaje, entonces la sobretensión de corriente es doble (para una carga puramente inductiva);
2. hasta que el motor alcance su velocidad nominal, la corriente excede varias veces la corriente nominal; cuanto más potente es el motor, mayor es el exceso.
Fuentes de alimentación
De manera similar a las lámparas LED en la entrada, estas fuentes de alimentación tienen un puente de diodos y condensadores grandes. Para reducir las corrientes de entrada, los fabricantes colocan termistores NTC, verdes (a veces negros) y redondos:
En estado frío, tienen una resistencia notable, lo que limita la corriente de entrada. Durante el funcionamiento de la fuente de alimentación, el termistor se calienta y su resistencia disminuye (20-30 veces), prácticamente sin interferir con el flujo de corriente. Pero después de apagar la fuente de alimentación durante un tiempo (hasta 1 minuto), el termistor permanece caliente y no puede limitar la corriente de arranque. Por lo tanto, es muy recomendable esperar de 10 a 30 segundos después de apagar la fuente de alimentación antes de volver a encenderla. Debajo de los gráficos con reinserción después de ~ 15 s (con picos de cambio rápido aún más):
¿Cómo vivir con este conocimiento?
En la documentación del relé, se pueden indicar varias corrientes:
corriente nominal (corriente nominal de contacto) y corriente de conmutación máxima (corriente de conmutación máx.) o corriente de entrada (corriente de entrada), etc. Y en los relés "ordinarios", la corriente de entrada a menudo no se indica. Escribiremos sobre los inusuales a continuación. Es decir, si se escribe "10A" en el relé, significa que por defecto también tiene una corriente de arranque durante la conmutación que no debe exceder los 10A. Es posible multiplicarlo por 2, pero esto no es exacto.
Si la corriente de arranque máxima es de 10-20 A, y la bombilla LED tiene una corriente de arranque 100 veces la nominal, entonces esto es muy triste: resulta que solo se pueden cambiar 20-40 W de bombillas.
Entonces, con los relés convencionales, debe limitarse severamente en la elección de la carga y subestimar la potencia, o estar preparado para el hecho de que los contactos a menudo se sueldan y el relé tendrá que cambiarse. Para cargas con altas corrientes de entrada, es mejor usar relés especiales.
Y ahora un minuto de publicidad sobre los maravillosos y mejores
módulos de relé del mundo
de nuestra producción con control Modbus RTU de las series WB-MR3LV / I y WB-MR3LV / S y sus versiones con entradas HV, así como módulos WB-MRPS6. En ellos colocamos los relés HF115F-I y HF115F-S fabricados por Hongfa (el más grande en China y el cuarto fabricante mundial de relés).
La diferencia entre los relés HF115F-I son los contactos especiales de AgSnO2, y el HF115F-S también tiene un diseño especial de dos pares de contactos, cuando el primer par (contactos de tungsteno, alta corriente pulsada) se cierra un poco antes que el segundo (baja resistencia de contacto, alta corriente continua).
En la foto, los contactos del relé son HF115F-I (izquierda) y HF115F-S (derecha).
La corriente de arranque del HF115F-I es de 120 A / 20 ms, lo que permite cambiar las lámparas incandescentes con una potencia total de hasta 2 kW.
Y HF115F-S: 165A /
20ms y
492A / 1.5ms,
800A / 25mks, es decir, hasta 3 kW para lámparas incandescentes y hasta ~ 600 W para lámparas LED.
Fotos de estos maravillosos módulos de relé:
Y también hay un módulo de relé WB-MRWL3 con relé
HF161F-W : su característica es una corriente nominal grande, que le permite trabajar junto con un disyuntor de 16 A y usarlo para cambiar grupos de enchufes.
Tabla resumen:
