FINDER Hauptkatalog 2016

III-2016, www.findernet.com IV Technische Erläuterungen Kondensatormotoren Bei Kondensatormotoren im 230 V AC-Netz ist der Einschaltstrom etwa 120% des Nennstromes. Zu beachten ist jedoch der Strom, der sich beim direkten Reversieren der Drehrichtung ergibt. Wie aus dem ersten Schaltbild zu entnehmen ist, wird über dem Lichtbogen, der beim Öffnen des Kontaktes entsteht, der Kondensator umgeladen. Die hierbei zu messenden Spitzenströme sind bei 50 W-Rohrmotoren bis 250 A und bei 500 W-Motoren bis 900 A. Dies führt unweigerlich zum Verschweißen der Kontakte. Die Drehrichtungsumkehr der Motoren darf deshalb nur mit zwei Relais, wie im folgenden Schaltbild dargestellt, erfolgen, wobei in der Ansteuerung zu den Relais eine stromlose Pause von ca. 300 ms vorzugeben ist. Die stromlose Pause erzeugt man durch die zeitverzögerte Ansteuerung aus dem Microprozessor etc. oder Vorschalten eines NTC-Widerstandes in Serie zu jeder Relaisspule. Eine gegenseitige Verriegelung der Relaisspulen erzeugt keine Zeitverzögerung! Durch die Wahl eines verschweißfesteren Kontaktmaterials anstatt einer Verzögerungszeit kann man die Neigung zum Verschweißen reduzieren aber nicht ausschließen. Reversieren eines Wechselstrom-Motor Falsch: Da stromlose Pause zwischen dem Umschalten der Relais < 10 ms. Umschaltstrom einige 100 A durch Umpolen des Kondensators Reversieren eines Wechselstrom-Motor Richtig: Stromlose Pause zwischen der Ansteuerung der Relais > 300 ms. Kondensatorladungen entladen sich über die Motorwicklung Drehstromlasten Größere Drehstromlasten werden vorzugsweise mit Schützen nach EN  60947-4-1, VDE  0660 Teil 102 – Elektromechanische Schütze und Motorstarter – geschaltet. Schütze sind ähnliche Schaltgeräte wie Relais, bilden jedoch eine durch andere Normen beschriebene eigene Familie, da - sie normalerweise verschiedene Phasen gleichzeitig schalten, - sie normalerweise ein größeres Bauvolumen haben, - sie meist direkt mit Netzwechselspannung erregt werden, - sie eine spezielle Bauweise mit im allgemein doppelt unterbrechenden Öffnern und Schließern aufweisen, - sie unter Kurzschlussbedingungen einsetzbar sind. Dennoch gibt es Überschneidungen zwischen Relais und Schützen im Hinblick auf Baugröße, Schalteigenschaften und Anwendungen. Beim Schalten von Drehstrom mit Relais ist zu beachten: - Die Isolationskoordination, d.h. die Spannungsfestigkeit und derVerschmutzungsgrad zwischen den Kontakten entsprechend der Überspannungskategorie. - Die Festigkeit des Relais gegen die Anziehungskräfte von Lichtbögen unterschiedlicher Phasenlage. (Die Lichtbögen verhalten sich wie stromdurchflossene Leiter, die sich je nach Polarität abstoßen oder anziehen. Bei Relais mit 3 mm Öffnungsweg ist der Effekt des Überschlages zwischen den Kontaktkreisen verstärkt, da die magnetischen Kräfte des Lichtbogens sich bei längerem Lichtbogen vergrößern). Drehstrommotoren Drehstrommotoren werden üblicherweise mit einem 3-poligen Relais geschaltet, bei dem zwischen den Kontaktsätzen eine ausreichende Trennung z.B. durch Trennstege oder Kammern gegeben ist. Aus Platzgründen, Anordnung der Leiterbahnen, AnordnungderRelaisoderumfürWechselstrom-undDrehstrommotorenanwendung nur eine Leiterplatte zu haben, die je nach Anwendungsfall mit 1 oder 3 Relais bestückt werden, werden häufig Drehstrommotoren auch mit 3 einzelnen 1-poligen Relais geschaltet. Die bei einzelnen Relais auftretende geringe Zeitdifferenz von ca. 1 ms beim Zuschalten oder Abschalten hat keine praktische Bedeutung. Relais schalten imVergleich zu größeren Schaltgeräten sehr schnell. Bei einer direkten Drehrichtungsumschaltung mit oder ohne gegenseitige “Verriegelung“ könnte beim abschaltenden Relais der Lichtbogen noch nicht gelöscht sein, während beim zuschaltenden Relais bereits die, die Drehrichtungumkehrende-Phasen anliegen. Dies führt zu einem Phasenschluss über den Lichtbogen, was einem Kurzschluss zwischen den Phasen gleichkommt. Die Drehrichtungsumkehr der Motoren darf deshalb nur mit zwei Relais, wie im folgenden Schaltbild dargestellt, erfolgen, wobei in der Ansteuerung zu den Relais eine stromlose Pause von ca. 50 ms vorzugeben ist. Die stromlose Pause erzeugt man durch die zeitverzögerte Ansteuerung aus dem Microprozessor etc. oder Vorschalten eines NTC-Widerstandes in Serie zu jeder Relaisspule. Eine gegenseitige Verriegelung der Relaisspulen erzeugt keine Zeitverzögerung! Durch die Wahl eines verschweißfesteren Kontaktmaterials anstatt einer Verzögerungszeit kann man die Neigung zum Verschweißen reduzieren aber nicht ausschließen. Reversieren eines Drehstrom-Motor Falsch: Phasenschluss über den Lichtbogen da Umschaltzeit <  10  ms Kontakte der Umkehrdrehrichtung schließen, bevor der Lichtbogen an den sich öffnenden Kontakten gelöscht ist. Reversieren eines Drehstrom-Motor Richtig: Stromlose Pause zwischen der Ansteuerung der Relais > 50 ms. Kontakte der Umkehrdrehrichtung schließen, nachdem der Lichtbogen an den sich öffnenden Kontakten gelöscht ist. Tabelle 2 3-phasige Motorlasten im AC3-Betrieb bei 400 V Serie PM PM Zulässiger Verschmutzungsgrad Bemessungsstoß- spannung kW PS/hp V 55.33, 55.13 0.37 0.50 2 4000 56.34, 56.44 0.80 1.10 2 4000 60.13, 60.63, 0.80 1.10 2 3600 62.23, 62.33, 62.83 1.50 2.00 3 4000 Anmerkungen 1 - Im AC3-Betrieb (Anlassen, Ausschalten) ist eine Motorrichtungsumkehr (Reversierbetrieb) nur zulässig, wenn zwischen den beiden Drehrichtungen eine Pausevon> 50 mssichergestelltist.Max.Schalthäufigkeit:6Schaltungenpromin. 2 - AC4-Betrieb (Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren und Tippen) ist mit Relais wie auch bei kleinen Schützen nicht zulässig. Beim direkten Reversieren würde ein Phasenschluss über dem Lichtbogen beim Umschalten entstehen, welcher zum Kurzschluss innerhalb des Relais bzw. dem Schütz führt. Schalten unterschiedlicher Spannungen in einem Relais Das Schalten unterschiedlicher Spannungen in einem Relais z.B. 230 V AC über einen Kontakt und 24 V DC über einen benachbarten Kontakt ist zulässig. Es ist jedoch zu beachten, dass die Schaltlichtbögen, die beim Öffnen der Kontakte entstehen, sich wie stromdurchflossene Leiter anziehen. Aus diesem Grunde sollte das Produkt der beiden Ströme (also I1 x I2) nicht größer als 16 A2 . Bei größeren Strömen empfiehlt es sich einen Kontaktplatz zwischen den Kontakten unterschiedlichen Potentials frei zu lassen. Elektrischer Lebensdauertest Die elektrische Lebensdauer wird bei max. Umgebungstemperatur mit dem Produkt aus max. Kontaktdauerstrom und Kontaktnennspannung an AC oder DC-Relais an allen Schließern eines Relais mit Standardkontaktwerkstoff ermittelt, wobei die Öffner unbelastet bleiben und an allen Öffnern, wobei die Schließer unbelastet bleiben. (Bei Relais mit mehreren Wechslern schalten alle Kontakte Ströme gleicher Phase). Die im Datenblatt angegebenen elektrischen und Lebensdauerdaten gelten für den Schließerkontakt. Auf Grund des geringeren Kontaktdruckes sind die Daten des Öffners typisch nur mit einem Drittel der angegebenen Werte an zu setzen. Die Schaltbedingungen sind, sofern bei einer Relaisserie nicht ausdrücklich anders angegeben, bei: - Monostabilen Relais Spule und Kontakte mit 900 Schaltspiele/h, 50% ED (bei Relais mit einem Nennstrom > 16 A und bei Typ 45.91 und 43.61 mit 900 Schaltspiele/h, 25% ED) - Stromstoßrelais (bistabil) Spule 900 Schaltspiele/h, Kontakte 450 Schaltspiele/h, 25% ED Elektrische Lebensdauer bei AC in den„F-Diagrammen“ Die Kurve „Widerstandslast – cos ϕ = 1“ beschreibt die Lebensdauererwartung in Abhängigkeit vom Kontaktstrom bei Widerstandslast AC1. Die Kurve ist als B10-Wert zu verstehen. Siehe Zuverlässigkeitsangaben. DieSchaltversuche,aufdenendieKurve„Widerstandslast–cosϕ=1“beruhen,wurden bei 250 V AC durchgeführt. Die Kurve kann darüber hinaus für alle Nennspannungen von 110  V  AC bis 440  V  AC (bis zu der max. zulässigen Nennschaltspannung einschließlich der üblichen Toleranzen) als repräsentativ angesehen werden. Die elektrische Lebensdauerwerte gelten nur für den Schließer ! Bei kleineren Spannungen steigt die Lebensdauererwartung deutlich mit abnehmender Spannung. Als Faustformel gilt, dass die für den Strom gefundene Lebensdauerangabe mit dem Faktor 250/2UN zu multiplizieren ist. Beispiel: Werden bei 8  A in dem F-Diagramm 400  ·  103 Schaltspiele ermittelt, so ergeben sich bei 24 V AC ca. 2 000 000 Schaltspiele. Die Kurve„Induktive Belastung - cos ϕ = 0.4“ beschreibt die Lebensdauererwartung in Abhängigkeit vom Kontaktstrom bei einem cos ϕ = 0.4, wobei der Einschaltstrom und der Ausschaltstrom gleich groß ist. Derartige Kontaktlasten gibt es in der Praxis nicht, da induktive Wechselstromlasten einen deutlich höheren Einschaltstrom (bis zum 10-fachen des Ausschaltstroms) haben. Die Kurve ist damit nicht repräsentativ zur Abschätzung der Lebensdauererwartung sondern als Vergleichswert anzusehen. Darüber hinaus ist zu beachten, dass der für jede Relaisserie max. zulässige Einschaltstrom nicht überschritten wird, da andernfalls die Gefahr besteht, dass die Kontakte verschweißen. (Ein 1000 VA-Ventil hat bei 230 V AC einen Nennstrom von ca. 4.3 A und einen Einschaltstrom von ca. 40 A, der bei einem 10 A-Relais zum Kontaktverschweißen führen kann). Tabelle 23-phasige Motorlasten im AC3-Betrieb bei 400 V 55.33, 55.130.370.5024000 56.34, 56.440.801.1024000 60.13, 60.63, 0.801.1023600 62.23, 62.33, 62.831.502.0034000

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