Wie warm darf ein Bauteil werden?

Hallo zusammen,

ich habe in meinem Bastelkeller einen uralten, elektrisch beheizten Ölradiator, der über zwei Heizkörper verfügt: 750W und 1250W, insgesamt also 2kW. Die gesamte Last wird neben zwei Schaltern über ein mechanischesches Thermostat geschaltet, dessen Kontakte nun zum wiederholten Male verbrannt sind. Ich habe die Kontakte nun abgeschliffen und poliert und das Thermostat funktioniert auch wieder, aber ich will es nicht wieder direkt 2kW schalten lassen.

In der Bastelkiste fand ich nun ein elektronisches Opto-Relais: primär:

120/240V~, sekundär 240V/10A~. Muss reichen, habe ich mir gedacht und das Ding eingebaut. Es funktioniert, aber zwei Fragen an die Experten habe ich aus Sicherheitsgründen doch:

1) Ich habe das Relais auf eine große Metallplatte als Kühlkörper geschraubt. Nach etwa einer Stunde ist das Ding so warm, dass man mit der Hand deutlich die Temperatur merkt, sich aber gerade noch nicht die Finger verbrennt. Ist das ok, oder habe ich das Relais überlastet?

2) Aus mechanischen Gründen habe ich den Steuerkreis nicht schaltbar gemacht, d.h. auch im ausgeschalteten Zustand ist die Primärseite ständig mit dem Netz verbunden. Ich aber allerdings einen 150kOhm/5W Widerstand (reichlich überdimensioniert, ich weiß) vorgeschaltet. Habt ihr da Bedenken?

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels
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Peter Engels schrieb im Beitrag ...

Das ist ok, du betreibst das Relais ja auch knapp an der Obergrenze, und hast Glueck, das die Last rein ohmsch ist.

Schaltung leuchtet mir niicht ein, kannst du aufzeichnen ?

150k als Vorwiderstand LED des Optorelais ? Woher kommt die Temperatureinstellung ? Nutzt du den alten (Bimetall-)Schalter nun als Schalter der LED ?
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MaWin

2kw bei 230V sind etwa 9A. Das ist also schon sehr nahe an der Belastungsgrenze und gibt die Dauerleistung des Radiators an. Beim Einschalten der Heizkreise durch den Thermostaten werden kurzfristig ( bis zum Aufheizen der Heizwendel selbst) sehr viel mehr Ampere fließen. Du solltest nachsehen, wie lange und wie hoch das OptoRelais Überlast fahren kann und darf. Obwohl es die Dauerlast verkraften könnte, kann es sein, dass eben diese Einschaltphasen ihm zu schaffen machen werden.

Schwer zu sagen. Schau auf das Datenblatt des Optorelais und lies nach, wann es zu heiß ist. Wenn man es gerade noch anfassen kann, dann sollte es normalerweise noch im grünen Bereich sein, aber bitte, lies / miss nach.

Es gibt viele Geräte, die auf der Sekundärseite geschaltet werden. Wenn ein entsprechender Berührschutz vorliegt, alles isoliert und ggf. geerdet ist, sind dagegen keine Einwände zu erheben. Sie Norm sagt, dass ein Schutz vorliegen muss, der gewährleistet, dass jede Bediener des Gerätes vor einem versehentlichen Schlag zu schützen ist. Bedenke dabei, dass jeder der Bediener sein kann. Also auch Leute, die nicht wissen, dass man das nicht isolierte Kühlblech nur dann berühren kann, wenn das Optorelais keinen Durchschlag hat und das Blech intern mit 230V verbindet :-)

Wenn Du Dir aber wegen der Schaltung selbst schon nicht sicher bist, dann solltest Du aus o.g. Gründen besser überlegen den Schalter vor das Opto-Relais zu schalten. Nur dann kannst Du sicher sein, dass das ganze durch einen schleichenden Defekt nicht in Flammen aufgeht. Dies ist aber ein genereller Rat bei Schaltungen an 230V im Hobbybereich. Da das Gerät selbst aus einem metallischen Korpus besteht hat es eine Erdung und die solltest Du auch auf dein Kühlblech übertragen. Liegt ein geringfügiger Defelt vor, so steigen die Überlebenschancen für einen Bediener, liegt ein Kurzschluß vor, so löst die Sicherung aus.

Gruß

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Ulrich Prinz
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Ulrich Prinz

Am Dienstag, 27 Januar 2004 23:47, _Peter Engels_ schrieb:

Was soll das sein? Ein SDS Relais? Die fangen aber schon bei zwei Volt an und brauchen AFAIK Gleichspannung.

Denke schon das reicht.

? Wie schaltest Du dann?

Wo vorgeschaltet?

Lutz

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Lutz Illigen

Moinn,

Ulrich Prinz schrieb...

=20

Soviel mehr sollte nicht fliessen. Ich habe mal bei einer 1kW Kochplatte=20 den Strom gemessen. Dieser wurde mit steigender Temperatur nur=20 geringf=FCgig kleiner (vielleicht um 5%). Es mu=DF also Legierungen geben (Konstantan?), die =FCber weiten=20 Temperaturbereich fast konstanten Widerstand aufweisen.

- Heinz

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Heinz Saathoff

Hi!

Wenn du an einem Bauteil die Finger grade mal halten kannst ohne Verbrennung davon zu tragen, ist die Temperatur so um 40 Grad. Fuer einen Halbleiter ist es eine ganz vertraegliche Betriebstemperatur (manche Power MOSFETs - OK, dein Relais betrifft das nicht aber nur zum Vergleich, - koennen bei Temperaturen weit ueber 100 Grad arbeiten), was auf den Betrieb sicher innerhalb der zulaessigen Belastung hindeutet und fuer solche Relais kein Problem darstellt.

Igor.

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Igor "Knight" Ivanov

Heinz Saathoff schrieb:

(

fließen.

Kochplatte

Die Temperatur der Kochplatte zu messen, ist nur bedingt geeignet, da diese wegen der hohen Wärmekapazität (Restwärme nutzen!) langsamer steigt als die Temperatur des Heizelementes. Der Unterschied kalt/warm wird auch nicht so gross sein wie bei einer Glühlampe, da Herdplatten meines Wissens nur rotglühend und fast nie weißglühend werden ;-)

Michael

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Michael Redmann

Moin,

Michael Redmann schrieb...

Es ging aber um einen Radiator, un Ulrich meinte, da=DF dort die=20 Stromaufnahme im kalten Zustand viel h=F6her sein k=F6nnte als nach der=20 Anfangserw=E4rmung. Ich denke mal, da=DF das Heizelement eines =D6lradiator= s=20 und das Heizelement einer Kochplatte vom Widerstandsmaterial her =E4hnlich= =20 sein m=FCssten. Und bei der Kochplatte hatte ich von kalt zu warm nur eine= =20 ganz geringe Strom=E4nderung gemessen.

- Heinz

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Heinz Saathoff

Hallo zusammen,

erst e>Das ist ok, du betreibst das Relais ja auch knapp an der Obergrenze,

Das habe ich mir auch so gedacht. Ich habe ihn heute noch einmal braten lassen, er macht das ohne Probleme über Stunden mit. Ich habe vorsichtshalber die Kabel noch ein wenig weiter weg gelegt, so dass es keine Berührungspunkte zwischen Kabel und Relais gibt. Das sollte also auch langfristig funktionieren.

Ich versuch es einmal:

P+---|OR|---S--HZ--+N +-R-+ +---T------+

Legende:

P: Phase OR: optisches Relais S: mechanischer Schalter (eigentlich zwei, für jede Wicklung einen) HZ: Heizwicklung N: Nullleiter R: 150kOhm/5Watt T: altes Bimetall-Thermostat

Ja, siehe Skizze.

Richtig, das war meine Idee. Ich hätte das Relais auch in den Nullleiterkreis der Heizkörper setzen können und den Steuerstrom hinter den Schaltern abnehmen können, das war aber mechanisch ungünstig:

Entweder hätte ich das Relais an einer anderen Stelle montieren müssen, wo es deutlich stärker fremd geheizt wird, oder ich hätte mehrere zusätzliche Leitungen ziehen müssen. So war der Einbau einfacher. Jetzt liegt allerdings ständig Saft auf den Steuereingängen des Relais, denn das Thermostat ist im ausgeschalteten Zustand natürlich geschlossen, da es im Keller kalt wird. Die Spannung an den Steuereingängen beträgt nur knapp 30V, der Rest fällt an dem Widerstand ab, den das aber völlig kalt lässt (ist ja auch dick genug): Und die paar mA machen den Kohl auch nicht fett.

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels

Peter Engels schrieb...

Hast Du bedacht, da=DF der Strom =FCber R auch ann=E4hernd Sinusf=F6rmig is= t?=20 Bei 150K flie=DFt im Scheitelpunkt der Sinushalbwelle ca. 2mA. Das ist da= =20 h=F6stwahrscheinlich schon wenig. Am Anfang und Ende der Sinushalbwelle=20 wird der Strom noch geringer.=20 Wenn das OR tats=E4chlich eine LED beeinhaltet, wird auch nur eine=20 Halbwelle geschaltet.=20

- Heinz

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Heinz Saathoff

"Peter Engels" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@athlon1600.de.vu...

Hallo Peter,

also -|OR|- ist Sekundärseite und

O R

  • + ist primär ?

Aus dem Ursprungsposting entnehme ich :

Also sollte die Eingangsbeschaltung für 240V~ schon im Relais drin sein. ( Vorwiderstand, Diode bzw. Gleichrichter) . Eventl. ist der 150 K Vorwiderstand zu groß um sauber durchzuschalten und deshalb erhöhte Temp. des Relais ?

Gruss

Bernd

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Bernd Winchenbach

Darf ich mal eine dumme Frage stellen? Wofür ist der Vorwiderstand? Das Relais kann doch primär auch 240 VAC????

Just my two cents.

Thomas

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Thomas Kurth

Dumme Fragen gibt es nicht, bestenfalls dumme Antworten ;-)

Ja, so steht geschrieben. Trotzdem kriege ich Bauschmerzen bei dem Gedanken, das Ding mit 240V direkt aus der Steckdose anzusteuern. Deshalb war für mich sofort klar, dass dort ein Widerstand vor muss, der im Falle eines Falles das Schlimmste verhindert. Man könnte vielleicht auch eine Sicherung 0.1A oder kleiner nehmen.

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels

So ist es gemeint. Der Schalteingang liegt also über das Thermostat permanent an der Netztspannung, selbst wenn die Schalter ausgeschaltet sind.

Richtig, das wird so sein. Trotzdem ist mir mit einem externen Schutzwiderstand wohler, man könnte sicher auch eine Sicherung ..

Das kann ich nicht nach vollziehen. Das Relais schaltet die volle Spannung durch, muss also sauber den Triac zünden - sonst würde die Heizung auch nicht warm.

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels

Jetzt, wo du es sagst: Ja, vorher nein. Das ein Widerstand davor muss, war für mich aus Sicherheitsgründen klar. Mein erster Griff in die Widerstandskiste brachte einen 100kOhm hervor. Probiert und funktioniert. Auf der Suche nache einem leistungsstärkeren mit noch langen Anschlussbeinen, fiel mir dann der 150kOhm in die Finger, den habe ich dann einfach eingebaut und es hat funktioniert. Ich habe mir dann auch keine weiteren Gedanken mehr gemacht. Den Strom hatte ich mir auch ausgerechnet und jetzt frage ich mich auch, wie das überhaupt funktionieren kann! Fakt ist: Über dem Widerstand fallen etwa 200V ab, 30V stehen am Relaiseingang. Also fließen überhaupt nur etwa 1,5mA! Das man damit eine LED zum Leuchten bringt, ist schon verwunderlich. Andereseits schaltet das Relais aber voll durch, am Ausgang habe ich meine 230V. Das finde ich jetzt auch sehr merkwürdig.

Das glaube ich nicht, denn es ist eingangsseitig mit 120V/240VAC beschriftet. Ich hätte dann auch nur die halbe Spannung, das kann also nicht sein.

Ich habe noch ein paar andere, optisch identische Relais, allerdings mit 32VDC Eingang. Damit werde ich jetzt einmal ein bisschen forschen ;-)

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels

Das ist unglaublich! Eines der Relais, die ich noch habe, sieht optisch genauso aus, wie das, das ich im Radiator verbaut habe. Beschriftet ist es:

Opto22 Model 240 D10 Solid State Relais

3-32VDC Control

Auf dem von mir verbauten stand 120/240VAC Control. Ich nehme deshlab an, es war ein 240 A10, ich habe den Radiotor nicht noch einmal aufgeschraubt.

Ergebnis: Das Relais schaltet sauber bei einem Steuerstrom von 0,5mA durch! Das sind dann etwa 2V Steuerspannung. Ein anderes Relais (ELR Relais) schaltet sogar schon bei 0,36mA! Ich kann mir das nur so erklären, dass auf der Sekundärseite der Strom des Phototransistors/Diode massiv verstärkt wird. Die Frage ist dann allerdings, wo die dort den Saft hernehmen, wenn der Triac gezündet hat.

MfG / Regards

Peter Engels

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Peter Engels

|> Phototransistors/Diode massiv verstärkt wird. Die Frage ist dann |> allerdings, wo die dort den Saft hernehmen, wenn der Triac gezündet |> hat.

Wieso? Wenn er an ist, bleibt er bis zum nächsten Nulldurchgang an. Nach dem Nulldurchgang braucht es dann schon wieder ein paar Volt, um den passenden Zündstrom zu schaffen, aber die sind ja auch schnell erreicht.

--
         Georg Acher, acher@in.tum.de
         http://wwwbode.in.tum.de/~acher
         "Oh no, not again !" The bowl of petunias
Reply to
Georg Acher

Da habt Ihr mich beide mißverstanden. Ich meine nicht den Zeitraum, bis der Radiator warm ist, sondern den Einglühmoment für die Heizspiralen. Wie bei der Glühbirne, die bei kaltem Wendel enorm Strom zieht, ein paar _ms_ später aber dann auf Normalverbrauch ist.

Der Radiator schaltet immer längere Zeit ein und wieder aus. Damit bekommt das Relais immer wieder einen Einschaltimpuls auf die Nase in Grenzlast, und ohne Datenblatt kann keiner sagen, ob die Impulsfestigkeit überschritten wird. Wenn sich das Relais also langsam zerlegt, dann kann auch keiner sagen, wann es einen Durchschlag hat. Entweder ist es dann immer an, oder immer aus, oder es heitzt mal kurz mit, nebst Beleuchtung.

Gruß

--
Ulrich Prinz
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Ulrich Prinz

Ulrich Prinz schrieb...

=20

ators=20

ich=20

ine=20

=20

.=20

r=20

Ich glaube kaum, da=DF die Heizwendel im Radiator tats=E4chlich gl=FCht.=20 Vermutlich sind's nur einige hundert Grad max, da ja die W=E4rmeabfuhr=20 =FCber =D6l sehr gut ist. Auch die offen liegenden Heizwendeln in meinem 2000W Heizl=FCfter gl=FChen= =20 nicht. Die W=E4rmeabfuhr =FCber vom Ventilator bewegte Luft reicht aus,=20 gl=FChen zu verhindern.

=20

Meine Behauptung ist ja, da=DF das Relais eben keinen h=F6heren=20 Einschaltstrom verkraften mu=DF, allenfalls 5-10% mehr.

- Heinz

Reply to
Heinz Saathoff

Peter Engels schrieb:

Na so klar ist das nicht, wenn 120..240VAC draufsteht, dann gehören auch

120..240VAC hinein.

Wenn du noch ein AC-Relais hast, dann miß mal mit ca. 30VDC, ob irgendein Strom durchgeht. Ich könnte mir vorstellen, daß man da einen Kondensator als "Vorwiderstand" vorgesehen hat, nebst Brückengleichrichter. Eine Möglichkeit wäre übrigens auch ein Sicherungswiderstand: meist so

1..10 (100) Ohm, brennt ohne Flamme durch, wenn er zu heiß wird.

Martin

Reply to
Martin Lenz

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