Was sind die Unterschiede zwischen einem AC- und DC-Spulenrelais?

Wenn eine Gleichstromspule nur eine Spule wäre, würde sie gesättigt sein. Wenn eine Wechselstromspule nur eine Spule wäre, würde das Magnetfeld bei 120 Hz auf Null abfallen und das Relais würde klappern. Vermutlich verhindern die Designs diese Probleme auf irgendeine Weise. Wie? Und hindert es mich daran, Gleichstrom auf eine Wechselstromspule zu legen?

Das DC-Spulenrelais hat einen Widerstand von dem typischerweise verwendeten Kupferdraht. Der Strom wird durch diesen Widerstand begrenzt.

Wechselstromspulenrelais haben ebenfalls eine Induktivität (die Gleichstromrelais haben natürlich auch eine Induktivität, aber sie haben keinen Einfluss auf den Einschaltstrom). Sie haben typischerweise auch einen Schattierungsring , der als kurzgeschlossene Windung wirkt, um ein Magnetfeld zu verursachen, das um 90 ° phasenverschoben zu dem von der Spule ist, so dass die Gesamtgröße des Flusses an den Nulldurchgängen nicht auf Null abfällt.

Bearbeiten: Wie Andy sagt, arbeitet ein Wechselstromrelais mit (stark reduziertem) Gleichstrom. Natürlich können Sie ein DC-Relais auch mit Wechselstrom betreiben, indem Sie etwas hinzufügen (wenn Sie einen Kondensatorfilter verwenden, benötigen Sie möglicherweise nur 18 VAC (RMS), um ein 24-V-Relais zu betreiben, und 24 VAC würden dazu führen, dass es überhitzt und früh ausfällt).

Eine Gleichstrom-Relaisspule hat einen Widerstand, der den Gleichstrom begrenzt. Eine Wechselstromspule stützt sich auf ihre Impedanz, um den Strom zu regeln. Ein Wechselstromrelais bleibt aufgrund der mechanischen Trägheit und einer kleinen mechanischen Hysterese sowie der Tatsache, dass ein abwechselnder Nord- und Südpol den Relaisanker anziehen, geschlossen.

Das Anlegen von Gleichstrom an eine Wechselstromspule sollte gut funktionieren, aber darauf vorbereitet sein, dass der Widerstand gering ist. Mit anderen Worten, wenn das Relais für 24 Volt Wechselstrom ausgelegt ist, verwenden Sie keine 24 Volt Gleichstrom.

Theoretisch können Wechselstromspulen mit Gleichstrom betrieben werden, solange Sie den Gleichstrom der Spule auf den Pegel des Wechselstrom-Haltestroms begrenzen (um eine Überhitzung der Spule zu vermeiden). Bei größeren Relais, dh Schützen, reicht ein Gleichstrom, der auf den äquivalenten Wechselstrom-Haltestrom begrenzt ist, häufig nicht aus, um das Schütz effektiv zu betätigen. Da die Spuleninduktivität des Schützes nach dem Schließen des Schützes zunimmt, ist der Wechselstrom-Haltestrom geringer als der Wechselstrom-Einzugsstrom. Gleichstromschütze haben normalerweise einen Mechanismus zum Schalten zwischen einem Spulenzugstrom und dem Haltestrom. Dies ist der Unterschied zwischen einer Wechselstromspule und einer Gleichstromspule bei großen Relais. Der Flussmittel-Shunt (Shader-Ring) befindet sich außerhalb der Spule und schließt nur einen Teil des Kerns kurz.

Vor kurzem hatte ich ein Problem mit einer Charge von vier 2-poligen Steckrelais, deren Spulen als 240 V AC gekennzeichnet waren. Bei Anschluss an die Stromversorgung „schwatzten“ drei der vier lediglich und konnten die Kontakte nicht „einziehen“. der vierte funktionierte korrekt.

Ich war der Ansicht, dass das Problem eine schlechte Qualitätskontrolle in der Fertigung ist, und erhielt einige Ersatzprodukte von demselben Lieferanten, die anschließend einwandfrei funktionierten.

Ich nahm an, dass die drei fehlerhaften Relais fälschlicherweise mit Gleichstromspulen ausgestattet waren. Anstatt sie zu bündeln, habe ich das Problem überwunden, indem ich intern 1000 PIV DIL-Brückengleichrichter eingebaut habe, damit die Relaisspulen normal mit Roh-Gleichstrom arbeiten können (dh ohne Filterung).

Vielleicht war die Verwendung von 1000PIV-Geräten übertrieben, aber ich wollte, dass die Gleichrichter eine ausreichend hohe Spannungsfestigkeit gegenüber der Gegen-EMK haben, die beim Lösen des Relais erzeugt wird.

Da die Relaisspulen jetzt mit Gleichstrom betrieben wurden (wenn auch mit Roh-Gleichstrom), hätte ich außerdem einen einzelnen Gleichrichter einbauen können, der invers parallel zur Polarität des Roh-Gleichstroms verdrahtet ist, um die Gegen-EMK zu dämpfen und so die Verwendung eines Brückengleichrichters mit a zu ermöglichen Ein niedrigerer PIV, aber ein Mangel an ausreichend Platz innerhalb des Relais schloss diese Lösung aus.

Wenn Sie eine Vollwellenbrücke verwenden, sollten die Dioden in der Brücke als Freilaufdioden fungieren und die Gegen-EMK stören.