Relais geschikt voor hoge aanloopstroom

Ik ben niet zo heel erg op de hoogte van het gedrag van relais, al dan niet solidstate.
Een vriend van mij heeft 5 zonnepanelen op een beweegbaar frame aan de zijgevel van zijn huis bevestigd. De panelen kunnen op en neer worden bewogen door middel van 5 actuatoren. Ik heb een besturing gemaakt die de boel met de zonshoogte laat bewegen. Dat werkt allemaal prima met één enkel paneel.
Elke actuator (24 volt dc types) neemt bijna 1 ampère. De aanloopstroom ligt in de ordegrootte 6..8 amp. Ik zoek nu dus een aan/uit relais en een relais met dubbel wisselkontakt dat dus 5 amp kan hebben bij een aanloopstroom van zeg 40 Amp.Ze schakelen in principe elke 8 minuten.
Ik vind nauwelijks relais waarbij ook een kortstondige piek gespecificeerd wordt. Kan iemand mij wat op weg helpen ?

GJ_

Moderator

Je zoekt een DC-3 of DC-5 gebruikscategorie. Ik denk dat een standaard magneetschakelaars wel zal voldoen, zeker als je steeds twee contacten in serie zet (dat is niet ongebruikelijk bij DC).
Er bestaan trouwens ook magneetschakelaars met 2xNC en 2xNO die je kunt gebruiken om DC motoren om te polen.

Lambiek

Special Member

Op 8 mei 2023 15:39:18 schreef Leo-Bolier:
De panelen kunnen op en neer worden bewogen door middel van 5 actuatoren.

Alleen op en neer of kan ook de hoek veranderd worden?

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Zou het kunnen dat Leo beter uitkijkt naar een contactor dan naar een relais?
Al moet ik toegeven dat het verschil me niet heel erg duidelijk is.

En in de marge een vraagje van mij aan @GJ_: wat is het nut of het voordeel van twee contacten in serie? Beperken van de vonkboog?

[Bericht gewijzigd door Paulinha_B op maandag 8 mei 2023 16:05:02 (31%)

Lambiek

Special Member

Op 8 mei 2023 16:03:01 schreef Paulinha_B:
Zou het kunnen dat Leo beter uitkijkt naar een contactor dan naar een relais?

Wat is het verschil, de één noemt het een contactor de ander een relais. :) Alleen heeft een contactor iets andere contacten.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

:) ja, daar komt misschien mijn verwarring van, toch minstens ten dele.
Toch: deze heet echt "contactor", zelfs bij Ome Chinees. https://www.aliexpress.com/item/1005004476600453.html
Iets van die strekking had ik in mijn ultralichtvliegertje, als start"relais".

Ooit ergens heb ik eens gehoord dat een relais bedoeld is om enkel kortstondig actief te zijn, daar waar een contactor bestendig is tegen "Dauereinsatz".

Lambiek

Special Member

Op 8 mei 2023 16:08:54 schreef Paulinha_B:
Ooit ergens heb ik eens gehoord dat een relais bedoeld is om enkel kortstondig actief te zijn, daar waar een contactor bestendig is tegen "Dauereinsatz".

Waar heb je dat gehoord?

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Zou wel eens op een vliegveldje kunnen geweest zijn. Lang geleden is het alleszins, en jawel ik weet best dat men van horen zeggen veel onzin kan horen.

Als de aansturing en de actuatoren worden gevoed uit dezelfde voeding (gemeenschappelijke GND) dan kun je ook evetueel PowerMOSFETs gebruiken i.p.v. relais.

Lambiek

Special Member

Op 8 mei 2023 16:14:02 schreef Paulinha_B:
Zou wel eens op een vliegveldje kunnen geweest zijn. Lang geleden is het alleszins, en jawel ik weet best dat men van horen zeggen veel onzin kan horen.

Nou je kunt een relais gewoon 24/7 aansturen hoor. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik denk dat je beter af bent met een MOSFET, diode, en een relais waarmee je de draairichting kiest. De MOSFET zet je dan niet ineens 100% aan, want dan gaat er dus een grote stroom lopen, en dat geeft ook een mechanische klap in je actuators; een piekkoppel in de motoras, en zeker als je de draairichting veranderd sinds de vorige beweging, een klap het de spindel.

Je kunt veel beter de MOSFET in eerste instantie met een kleine pulsbreedte aansturen, dan blijft de motorstroom ook lager, en komt het systeem mechanisch op spanning. Die pulsbreedte ga je vervolgens in een korte tijd (een seconde of zo) opvoeren naar 100%, of minder als je niet de maximale snelheid nodig hebt. In die tijd volgt het motortoerental ongeveer de pulsbreedte, en als de gewenste beweging is gedaan, kun je ofwel de MOSFET ineens laten sperren, maar het is nog mooier om de pulsbreedte weer af te bouwen naar 0%.

Als je meerdere actuators parallel hebt gezet, bewegen ze natuurlijk nooit exact hetzelfde; het is dan belangrijk dat je aan minstens één van de uiterste posities een eindschakelaar hebt, zodat ze aan het begin of eind van de dag allemaal weer in een bekende positie staan, zodat ze niet elke dan een stukje verder onderling verlopen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Op 8 mei 2023 17:10:05 schreef SparkyGSX:
Ik denk dat je beter af bent met een MOSFET, diode, en een relais waarmee je de draairichting kiest........

Ik wacht nog steeds op een antwoord van de TS of het alleen omhoog en omlaag is, zie daar zo één twee drie het nut niet van in. Als het ook over het richten op de zon gaat, zou ik het proportioneel doen denk. Maar dan krijg je wel een heel andere regeling.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@Lambiek: De panelen worden alleen in elevatie aangestuurd. Het is zo'n project van "leuk om te doen". Mijn vriend zag daar een mogelijkheid om nog een paar extra zonnepanelen kwijt te raken en is handig met mechanische constructies.

De draairichting moet uiteraard ook omgepoold kunnen worden. Dat gebeurt stroomloos. Softwarematig is er een korte tijd vertraging.
Dat MOSFET idee ga ik eens over nadenken. Alles wordt uit een 24Volt accu gevoed.

Op de as van één van de actuatoren zit een potmeter om de hoek te meten. Ze hebben allemaal een eind (en begin) schakelaar. Jammer genoeg niet naar buiten uitgevoerd.
Het is gewoon een leuk project om te doen. Niet alles hoeft nut te hebben :-)

Op 8 mei 2023 18:07:17 schreef Leo-Bolier:
... Ze hebben allemaal een eind (en begin) schakelaar. Jammer genoeg niet naar buiten uitgevoerd.

Geen probleem. Je kunt dan stroommeting toepassen. Als er spanning wordt aangeboden en er loopt geen stroom, dan weet je dat de actuator zijn eindpunt heeft bereikt.

Op 8 mei 2023 17:10:05 schreef SparkyGSX:
Ik denk dat je beter af bent met een MOSFET, diode, en een relais waarmee je de draairichting kiest. De MOSFET zet je dan niet ineens 100% aan, want dan gaat er dus een grote stroom lopen, en dat geeft ook een mechanische klap in je actuators; een piekkoppel in de motoras, en zeker als je de draairichting veranderd sinds de vorige beweging, een klap het de spindel.

Kan je niet beter het gehele stelsel met behulp van een H-brug aansturen? Daar zijn vast wel IC's voor.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op maandag 8 mei 2023 20:46:26 (44%)

Lambiek

Special Member

Ik zou inderdaad ook een H-brug gebruiken en er een proportionele besturing van maken, dan wordt de hoek van de panelen continu aangestuurd.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
pamwikkeling

Special Member

@ Paulinha

Als een relais opent binnen een periode van 0.5 seconden,
en de contacten leggen een afstand af van 5 mm om van gesloten naar open te gaan is de beweegsnelheid v = ds/dt = 5/0.5 = 10 mm/sec

Als ik 2 contacten in serie zet en het relais opent nog steeds in 0.5 seconden, dan hebben de contacten samen (en gelijktijdig) een afstand afgelegd van 2 x 5 = 10 mm
De beweegsnelheid wordt dan v = 10/0.5 = 20 mm/sec

Door meer contacten in serie te zetten gaan de contacten als geheel sneller open en wordt de vlamboog sneller onderbroken. Dit is positief voor de gebruiksduur van de contacten.

Een andere mooie oplossing is de contacten voorzien van een permanent magneet. Een vlamboog zijn elektronen die zich verplaatsen, de afgelegde weg kun je beïnvloeden door een magnetisch veld.
Door een elegante plaatsing van de permanent magneten kan je de vlamboog in een bepaalde richting sturen.

Een H-brug kan, maar voor 5A is een MOSFET + diode wel lekker gemakkelijk, en als je toch maar één keer per dag terug hoeft, zie ik ook geen probleem in dat relais, zeker aangezien je die stroomloos kunt schakelen.

Eenvoud is ook wat waard; als de signalen uit een 5V microcontroller komen kan het zelfs wel met een logic-level MOSFET, zonder driver. Als je een 0.1R 5W weerstand in serie zet kun je de stroom meten, zonder versterker. Niet heel nauwkeurig, maar wel heel simpel. Zet wel even een weerstandje van 4k7 of zo voor de ADC pin als bescherming.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 8 mei 2023 21:23:54 schreef pamwikkeling:
Een andere mooie oplossing is de contacten voorzien van een permanent magneet.

haha! Gave truuk. Kende ik niet!

@sparky : De handleiding van de AVR zegt dat de ADC input een impedantie heeft van ongeveer 10k. Dat is niet zo, maar daar moet je van uit gaan voor de nauwkeurigheid. De ADC neemt korte piekjes stroom op zodra de sampling capacitor geladen moet worden. Een 100nF condensator kan die lading prima leveren (over een werstand valt dan behoorlijk wat spanning omdat het zo F***ing snel gebeurt).

[Bericht gewijzigd door rew op maandag 8 mei 2023 22:23:57 (49%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
GJ_

Moderator

Op 8 mei 2023 22:19:54 schreef rew:
[...]haha! Gave truuk. Kende ik niet!

zoeken op "blaasmagneet".
Merken als Finder heeft gewoon kleintjes met blaasmagneet, maar voor honderden ampères heb je ook monsterlijke staafschakelaars:

Tegenwoordig kom ik ze zelden nog tegen, maar vroeger nog veel mee gewerkt. Tegenwoordig is een DC drive goedkoper.

@REW: ik heb het laatst opgezocht, omdat het hier te sprake kwam, maar ik dacht dat de datasheet zegt dat de impedantie van het voorgaande circuit maximaal 10k mag zijn om binnen 1 LSB te blijven.

Ik zet sowieso altijd een capje voor een ADC pin voor de sample-and-hold, en dat mag 100nF zijn, maar ook nog veel minder, als het anders te traag zou worden.

Wat betreft die magneten, die zitten ook in de Gigavac/Kilovac DC contactors.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Iedereen dank. Ik heb voorlopig genoeg om over na te denken.
Ik maak me trouwens geen zorgen over de onderlinge verschillen in bewegingssnelheid van de actuatoren. Het zal resulteren dat sommige wat hoger en sommige wat lager uitkomen maar groot zijn de verschillen niet. Het gaat niet accumuleren.
Dat is wel zo prettig want het ontlast me van het probleem om de stroom te meten. Ik zal iets van een weerstand van 0,05...0,1 ohm nodig hebben die dan wel 40...tot 160 watt moet kunnen hebben, weliswaar maar heel kort, maar toch

Btw: de actuatoren zijn lineaire motoren die uit ziekenhuisbedden komen met een slag van ruim 20 cm. Op de as van één van de 5 zit een draadgewonden potmeter die feedback over de stand geeft. De lineariteit daarvan valt me trouwens ook best tegen; maar net genoeg om zonder correctietabel te kunnen werken.

pamwikkeling

Special Member

.... De lineariteit daarvan valt best tegen.....

U = R x I

Zet je een constante spanning over je meetweerstand en is de gemeten stroom je terugkoppel signaal voor de afgelegde weg ?

Of

Stuur je een constante stroom door je meetweerstand en is de spanning over de meetweerstand het terugkoppel signaal voor de afgelegde weg ?

In dit geval een constante spanning. De spanning op de loper van de potmeter wordt gemeten. Ingangsimpedantie van de A/D is te verwaarlozen.

Op 9 mei 2023 09:41:59 schreef Leo-Bolier:
Het gaat niet accumuleren.

Dat is het belangrijkste.

Dat is wel zo prettig want het ontlast me van het probleem om de stroom te meten. Ik zal iets van een weerstand van 0,05...0,1 ohm nodig hebben die dan wel 40...tot 160 watt moet kunnen hebben, weliswaar maar heel kort, maar toch

Dat is onzin, want door zo'n PWM sturing krijg je die grote aanloopstroom niet. Het meten van de stroom is niet zozeer nuttig om de actuators gelijk te laten lopen, maar eerder om het vastlopen ervan te detecteren.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

@Sparky. Je gaat er dan van uit dat ik voor PWM met Mosfets ga. Dat is nog echt niet zeker. Het woord "onzin" is op zijn zachtst gezegd wat voorbarig.