Elektrozawór z cewką AC zasilany z DC

[Jarek P.]

Takie pytanie mam, być może ktoś już temat przerabiał i podpowie coś: mam elektrozawory (do nawodnień, Rainbird), fabrycznie wyposażone w cewki 24V AC. Z kilku powodów, z których najistotniejszym jest uproszczenie sterowania nimi chciałbym je zasilać z DC. I tu pytanie: jak to ugryźć? Po prostu 24VDC zdaje się nie będzie najlepszym pomysłem, bo jeśli cewka jest obliczona na AC, długotrwałe utrzymanie pod takim samym napięciem DC może mi ją zdymić.

Grzebiąc w necie udało mi się znaleźć dyskusję na zbliżony temat, ale dotyczącą stycznika, tam ktoś twierdził stanowczo, że jeśli cewka jest 24VAC, to stałoprądowo należy ją zasilać z połowy tego napięcia, czyli 12V DC. ten mój elektrozawór zasilany z 12VDC klika, ale nie potrafię stwierdzić, czy otwiera się wtedy wystarczająco pewnie. Tyle wiem póki co, że jeśli podnoszę napięcie np. z 12V na 16V, to klika mocniej, co może świadczyć o pewniejszej pracy, ale nie musi, w końcu jeśli napięcie zwiększę do 30V, to będzie klikał jeszcze mocniej, ale nie za długo. Stąd moje pytanie, jak do sprawy podejść, robić pomiary w stanie AC i tak dobrać DC, by taki sam prąd płynął?

[vernon.l...@gmail.com]

użytkownik Jarek P. napisał:

> Stąd moje pytanie, jak do sprawy podejść, robić pomiary w stanie AC i tak dobrać DC, by taki sam prąd płynął?

Takie zawory wymagają ciśnienia na wejściu, inaczej popstrykasz
tylko iglica czy jak to się zwie, bez ciśnienia wstępnego
tłokiem nie ruszysz, chyba że dmuchniesz porządnie otworem gębowym:)
Paczaj na budowę:
http://www.bonita.net.pl/files/products/id114/productsimages/id259/Zawor_PEB-przekroj.png

A czy zadziała na 12V? Podłącz i dmuchnij, tłoczek powinien
się podnieść.

[J.F.]

Użytkownik "Jarek P." napisał w wiadomości

A zmierz prad AC. Bo ja juz widzialem, ze rezystancja byla tak duza,
ze prad DC nie byl wiele wiekszy.
Ale to raczej na 220V byly zawory.

Pomacac cewke przy 16, 20 i 24V DC tez mozna - 50C nie powinno jej
zaszkodzic.


J.

[Jarek P.]

W dniu czwartek, 31 marca 2016 12:19:55 UTC+2 użytkownik vernon.l...@gmail.com napisał:

> Takie zawory wymagają ciśnienia na wejściu, inaczej popstrykasz
> tylko iglica czy jak to się zwie, bez ciśnienia wstępnego
> tłokiem nie ruszysz, chyba że dmuchniesz porządnie otworem gębowym:)

Ich budowy jestem świadom, ponieważ jednak mój zawór póki co leży na biurku, klikanie jest dla mnie wystarczającym dowodem na to, że ten mały zaworek sterujący pracuje, skoro on się otwiera, to i zasadniczy zawór się otworzy. Jednakże nie w tym rzecz, by sprawdzić, czy 12V wystarczy, chciałbym jednak, by działało to pewnie. W końcu przeciętny przekaźnik 12V też zwykle działa zasilany z 5V, jednak używanie tak zasilanego przekaźnika to nie jest najlepszy pomysł, bo owo "zwykle" kiedyś może zawieźć.

[Waldemar]

To zależy od impedancji cewki w porównaniu z opornością. Zasil z 24VAC,
zmierz prąd, zrób to samo z DC i ewentualnie zmniejsz napięcie, by prąd
był taki samy, jak AC.
Tak bajdełej, sprawdziłem organoleptycznie, że styczniki na 110V/60Hz
niekoniecznie przeżyją dłuższy czas przy 110V/50Hz. Miałem akcję pt.
"Światło i smród" w pracy, oczywiście jak był nieźle załączany. Po
prostu impedancja jest wyższa przy 60Hz.

Waldek

[J.F.]

Użytkownik "Waldemar" napisał w wiadomości

>Tak bajdełej, sprawdziłem organoleptycznie, że styczniki na 110V/60Hz
>niekoniecznie przeżyją dłuższy czas przy 110V/50Hz. Miałem akcję pt.
>"Światło i smród" w pracy, oczywiście jak był nieźle załączany. Po
>prostu impedancja jest wyższa przy 60Hz.

Ale to dosc wyzylowany byl.
Pytanie - na granicy wytrzymalosci termicznej, czy na granicy
nasycenia pracowal ?

Bo jesli pierwsze - to w jakich warunkach uzywales, jesli on powinien
pracowac takze latem w Teksasie, Newadzie czy Meksyku :-)

J.

[Jacek Maciejewski]

Dnia Thu, 31 Mar 2016 02:09:05 -0700 (PDT), Jarek P. napisał(a):

> Stąd moje pytanie, jak do sprawy podejść, robić pomiary w stanie AC i tak dobrać DC, by taki sam prąd płynął?

Zmierzyć prąd dla 24~ i dla stałego dać takie napięcie przy którym prąd
stały będzie równy temu zmiennemu. Siła przyciągania jest proporcjonalna
do prądu, więc będzie OK a dodatkowo moc wydzielana na uzwojeniu będzie
dużo niższa.
--
Jacek
I hate haters.

[J.F.]

Użytkownik "Jacek Maciejewski" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:1fwmalguy2w5p.1...@40tude.net...

Eee - taka sama, I^2*R.

Ale taka sama to dobrze :-)

J.

[Waldemar]

Kaliforni ;-)
W USA są wszędzie klimatyzacje i raczej obawiałbym się szronu niż
przegrzania. Moim pierwszym czynem codziennie rano było przestawienie
klimy z 65F na 80. Ale jakiś mądry inaczej przestawiał wieczorem
spowrotem. Na zewnątrz było 100-110.

A stycznik zdechł termicznie. Miał dużą indukcyjność uzwojenia, jakieś
kilkadziesiąt mH i różnica impedancji między 50 i 60Hz wystarczyła, by
się przegrzał. Prawdopodobnie zadziałałby, gdyby mu obniżyć napięcie o
te 20%, ale ponieważ go i tak szlag trafił, zakupiliśmy do niego szpulę
na 50Hz i było ok. Ten stycznik załączał transformator 20kVA do
zasilania silnika. Niestety urządzenie jest chwilowo niedostępne.
Zostało obudowane płytami gipsowymi ;-).

Waldek

[Waldemar]

mniej więcej to samo napisałem godzinę temu ;-)

Waldek

[J.F.]

Użytkownik "Waldemar" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:dm4rlm...@mid.uni-berlin.de...

Am 31.03.2016 um 15:55 schrieb J.F.:
> Użytkownik "Waldemar" napisał w wiadomości
>>> Tak bajdełej, sprawdziłem organoleptycznie, że styczniki na
>>> 110V/60Hz
>>> niekoniecznie przeżyją dłuższy czas przy 110V/50Hz. Miałem akcję
>>> pt.
>>> "Światło i smród" w pracy, oczywiście jak był nieźle załączany. Po
>>> prostu impedancja jest wyższa przy 60Hz.
>
>> Ale to dosc wyzylowany byl.
>> Pytanie - na granicy wytrzymalosci termicznej, czy na granicy
>> nasycenia
>> pracowal ?
>> Bo jesli pierwsze - to w jakich warunkach uzywales, jesli on
>> powinien
>> pracowac takze latem w Teksasie, Newadzie czy Meksyku :-)
>Kaliforni ;-)
>W USA są wszędzie klimatyzacje i raczej obawiałbym się szronu niż
>przegrzania.

Ja to wiem, ale czy producent moze tak zalozyc, czy jednak musi sie
liczyc, ze stycznik moze pracowac w temperaturze np 50C.
Bo go ktos wsadzi do budki bez klimy, albo klima sie zepsuje ...

Jak rozumiem uzywales w Kaliforni, ale z klima, przy ~80F.

>A stycznik zdechł termicznie. Miał dużą indukcyjność uzwojenia,
>jakieś kilkadziesiąt mH i różnica impedancji między 50 i 60Hz
>wystarczyła, by się przegrzał.

20% ... powinno byc w zakresie tolerancji, wszak i napiecie moze o te
10% skoczyc ... no chyba, ze akurat skoczylo o 20 :-)

Bardziej bym sie bal nasycenia rdzenia, to moze spowodowac wiekszy
skok niz 20%, choc stycznik to akurat pewna szczeline pewnie ma.

>ale ponieważ go i tak szlag trafił, zakupiliśmy do niego szpulę na
>50Hz

Czyli problem producentowi jakby znany :-)

J.

[Zenek Kapelinder]

Jest XXI wiek i nie ma zadnej roznicy w latwosci sterowania dla AC I DC.

[Jarek P.]

W dniu czwartek, 31 marca 2016 17:31:40 UTC+2 użytkownik Zenek Kapelinder napisał:
> Jest XXI wiek i nie ma zadnej roznicy w latwosci sterowania dla AC I DC.

Wiesz, może ja zacofany jestem, ale odczuwam pewną delikatną różnicę między postawieniem w roli włącznika głupiego mosfeta, a stosowaniem do tego przekaźnika (może jeszcze półprzewodnikowego) bądź obstawianiem tegoż mosfeta mostkiem prostowniczym. O łatwości zaimplementowania pomiaru prądu nie wspominam nawet.

[Zenek Kapelinder]

No jestes zacofany. Triaki i optotriaki dawno temu wymyslili. Co Ci przekazniki przeszkadzaja. To dobre elementy wykonawcze. W pewnych zastosowaniach maja taka zalete ze jak konstruktor kumaty to po uszkodzeniu bedzie w stanie rozwartym. Polprzewodniki jesli nie odparuja po uszkodzeniu sa zwarte. U Ciebie roznica taka ze jak sie cos uwali to przy przekazniku woda moze nie leciec. Przy polprzewodniku bedzie leciala dokad kranu nie zakrecisz.

[Jarek P.]

W dniu czwartek, 31 marca 2016 19:41:59 UTC+2 użytkownik Zenek Kapelinder napisał:

> No jestes zacofany. Triaki i optotriaki dawno temu wymyslili. Co Ci przekazniki przeszkadzaja. To dobre elementy wykonawcze. W pewnych zastosowaniach maja taka zalete ze jak konstruktor kumaty to po uszkodzeniu bedzie w stanie rozwartym. Polprzewodniki jesli nie odparuja po uszkodzeniu sa zwarte. U Ciebie roznica taka ze jak sie cos uwali to przy przekazniku woda moze nie leciec. Przy polprzewodniku bedzie leciala dokad kranu nie zakrecisz.

Triak+ optotriak nadal jest bardziej skomplikowany, niż mosfet sztuk jeden. O kontroli prądu nie wspominając. Co do awaryjności zaś - w przekaźniku (zwłaszcza przełączającym indukcyjne obciążenie) też może dojść do sklejenia styków.

Zresztą szkoda strzępienia języka. Oczywiście, że sterowanie po stronie AC też by się dało zrobić i gdyby z DC był jakiś problem, to nawet bym się nie zastanawiał. Póki co jednak wszystko wskazuje na to, że sterowanie tymi zaworami prądem DC ma same zalety i ani jednej wady. Więc po co?

[Jarek P.]

W dniu czwartek, 31 marca 2016 11:09:05 UTC+2 użytkownik Jarek P. napisał:


> Stąd moje pytanie, jak do sprawy podejść, robić pomiary w stanie AC i tak dobrać DC, by taki sam prąd płynął?

Już pomierzone, na użytek googla i innych osób z podobnym problemem dodam, że wersja znaleziona w necie się potwierdziła, faktycznie optymalna jest połowa napięcia AC. Znaczy, przy 12VDC prąd jest taki, jak przy 24VAC

[mare...@gmail.com]

Ale czy do pewnego zadziałania nie trzeba przez chwilę dać większego napięcia DC, dopiero potem mniejsze do podtrzymania? Przez tę chwilę póki rdzeń nie zostanie przyciągnięty, jest większa szczelina, mniejsza indukcyjność i dla AC większy prąd więc dzieje się to automatycznie. Styczniki dla DC często mają dodatkowe grubsze uzwojenie, odłączane stykami pomocniczymi jak już trzyma.

[Jarek P.]

W dniu sobota, 2 kwietnia 2016 00:41:11 UTC+2 użytkownik mare...@gmail.com napisał:
> Ale czy do pewnego zadziałania nie trzeba przez chwilę dać większego napięcia DC, dopiero potem mniejsze do podtrzymania? Przez tę chwilę póki rdzeń nie zostanie przyciągnięty, jest większa szczelina, mniejsza indukcyjność i dla AC większy prąd więc dzieje się to automatycznie. Styczniki dla DC często mają dodatkowe grubsze uzwojenie, odłączane stykami pomocniczymi jak już trzyma.

Tu jest dużo mniejszy rdzeń, niż w styczniku, tak naprawdę tutaj jest jedynie elektromagnes wciągający w siebie metalowy trzpień. Działa to zupełnie pewnie, więc tak zostawię.

[Irek.N.]

> Już pomierzone, na użytek googla i innych osób z podobnym problemem dodam, że wersja znaleziona w necie się potwierdziła, faktycznie optymalna jest połowa napięcia AC. Znaczy, przy 12VDC prąd jest taki, jak przy 24VAC

Nie traktuj tego jako pewniak. Jakie będą różnice w prądzie przy
zasilaniu AC/DC zależy bardzo mocno od budowy cewki i magnetowodu.
Przykładowo stycznik ABB, na szynę, jednomodułowy, 24VAC jeżeli zostanie
zasilony 6VDC działa znakomicie, ale przy 12VDC zaczyna dymić.

Miłego.
Irek.N.

[gn200...@gmail.com]

I jak po czasie to 12VDC zamiast 24VAC się sprawdziło? Nie skróciło żywotności zaworu?

[Adam Walter]

> I jak po czasie to 12VDC zamiast 24VAC się sprawdziło? Nie skróciło żywotności zaworu?

Opiszę wam swój przykład, ale tylko jako ciekawostkę. Elektrozawory mam na 24AC ale instalację pociągnąłem jednym kablem (7 żył) i potrzebowałem tam również mieć DC. Ostatecznie przepiąłem ten kabel całkowicie na DC, czyli idzie do zaworów takowe właśnie (zamiast AC) i mam jeszcze jedną parę 12V DC do mikrokontrolerów. Po tygodniu, godzinie pracy codziennie mogę powiedzieć że działają zawory na DC. Temperatura cewki jest taka sama praktycznie pod obydwoma napięciami (pirometr pokazuje max 70 stopni) ale że są zawory pod ziemią, to je trochę schłodzi natura. Pobór prądu wg opisu na zaworze to około 0.45A 24V AC, a mi pobiera 0.3A na 12V DC. Działa i nic nie wybucha. Dioda zwrotna flywheel zamontowana przy zaworach i do tego bezpiecznik 1A per zawór (w sumie to chyba za duże oraz zadziałają i tak nie nagle, tylko z dużym opóźnieniem), ale to tak dla bezpieczeństwa. Zawory huntera lub raina z PRO w nazwie, cena bodajże 80 zł za sztukę.

[J.F]

On Sun, 13 Aug 2023 12:59:20 -0700 (PDT), Adam Walter wrote:

>> I jak po czasie to 12VDC zamiast 24VAC się sprawdziło? Nie skróciło żywotności zaworu?
> Opiszę wam swój przykład, ale tylko jako ciekawostkę. Elektrozawory
> mam na 24AC ale instalację pociągnąłem jednym kablem (7 żył) i
> potrzebowałem tam również mieć DC. Ostatecznie przepiąłem ten kabel
> całkowicie na DC, czyli idzie do zaworów takowe właśnie (zamiast
> AC) i mam jeszcze jedną parę 12V DC do mikrokontrolerów. Po
> tygodniu, godzinie pracy codziennie mogę powiedzieć że działają
> zawory na DC. Temperatura cewki jest taka sama praktycznie pod
> obydwoma napięciami (pirometr pokazuje max 70 stopni) ale że są
> zawory pod ziemią, to je trochę schłodzi natura.

Hm, czy mi sie wydaje czy podejrzanie duzo?
Wina raczej nie DC, skoro prąd masz mniejszy niz nominalny ...
ale to ile one by miały na 24V AC?

Znowu jakies "chinskie" oszczednosci na miedzi?
Skoro nam lakier wytrzymuje 120C, to mozemy miec 90C robocze?

Chyba ze ... a jaki jest prąd na AC po otwarciu zaworu?
Moze z wciagnietym rdzeniem indukcyjnosc rosnie, a prąd spada?

> Pobór prądu wg
> opisu na zaworze to około 0.45A 24V AC, a mi pobiera 0.3A na 12V
> DC. Działa i nic nie wybucha. Dioda zwrotna flywheel zamontowana
> przy zaworach i do tego bezpiecznik 1A per zawór (w sumie to chyba
> za duże oraz zadziałają i tak nie nagle, tylko z dużym
> opóźnieniem), ale to tak dla bezpieczeństwa. Zawory huntera lub
> raina z PRO w nazwie, cena bodajże 80 zł za sztukę.

J.

[M M]

Cewka ma dużą szczeliną i małą indukcyjność dopóki nie przyciągnie, po przyciągnięciu indukcyjność wzrasta. Z drugiej strony na początku do przyciągnięcia potrzebny jest dużo większy prąd, niż później do podtrzymania. Przy zasilaniu AC dzieje się to samo z siebie (na początku mała indukcyjność -> duży prąd), przy DC warto by dać chwilowo wyższe napięcie a potem obniżyć. Druga różnica to że cewka AC często ma zwarty zwój na części przekroju rdzenia, dzięki czemu ta część strumienia magnetycznego jest przesunięta w fazie co zmniejsza buczenie - przy DC jest to niepotrzebne (ale to w drugą stronę - powód dlaczego cewka DC nie powinna być zasilana AC). Niektóre styczniki z cewką DC mają 2 uzwojenia, jedno zasilane cały czas a drugie tylko chwilowo przez styki pomocnicze. Innym rozwiązaniem może być chwilowe podwajanie napięcia kondensatorem przy załączaniu - przykładowo tak:

https://www.electroschematics.com/555-voltage-doubler-relay-driver/

[J.F]

On Mon, 14 Aug 2023 03:46:04 -0700 (PDT), M M wrote:
> Cewka ma dużą szczeliną i małą indukcyjność dopóki nie przyciągnie,
> po przyciągnięciu indukcyjność wzrasta. Z drugiej strony na
> początku do przyciągnięcia potrzebny jest dużo większy prąd, niż
> później do podtrzymania. Przy zasilaniu AC dzieje się to samo z
> siebie (na początku mała indukcyjność -> duży prąd), przy DC warto
> by dać chwilowo wyższe napięcie a potem obniżyć.

Owszem.

> Druga różnica to
> że cewka AC często ma zwarty zwój na części przekroju rdzenia,
> dzięki czemu ta część strumienia magnetycznego jest przesunięta w
> fazie co zmniejsza buczenie - przy DC jest to niepotrzebne

Ale tez nie przeszkadza.

J.

[ada...@poczta.onet.pl]

czwartek, 31 marca 2016 o 11:09:05 UTC+2 Jarek P. napisał(a):

Oprócz wymienionych już przez innych uwag (obowiązkowa dioda czy ograniczenie prądu)
dodam, że można mieć także obawy czy rdzeń cewki nie namagnesuje się trwale,
co może spowodować "sklejenie" się elektrozaworu w stanie otwartym nawet po wyłączeniu zasilania :(

Adam

[Greg Monitor]

3 lata mam 6x Rain Bird HV-100 sterowanych przez 12VDC. Póki co działają bez problemów.

G.