Überbelastung durch Schalten eines Magnetventils mit Triac

Hallo erst mal,

ich habe folgendes Problem:

Ein Magnetventil (cos phi = 0,7 bei 50Hz) wird mit einem Triac geschalten. Parallel zum Triac befindet sich ein Varistor um den Triac gegen mögliche Überspannungen zu schützen (Varistor wurde gemäß Triac Hersteller ausgewählt).

Die Schaltung funktionierte für eine gewisse Zeit einwandfrei. Nach einem halben Jahr fiel die Schaltung jedoch aus. Ausfallursache war Überstrom.

Der Grund dafür ist mir unklar. Mir ist durchaus bewusst, dass das Magnetventil im Einschaltmoment einen höheren Strom zieht (Stichwort: Überschwingfaktor bei ohmsch-induktiven Lasten an AC Spannung). Jedoch liege ich hier immer noch innerhalb der Spec des Triacs. Das sollte also nicht die Ausfallursache sein.

Vom Magnetventilhersteller erhielt ich folgende Aussage:
Der Ausgang der Triacs erzeugt keine saubere Sinusspannung. Der Sinus wird durch Oberwellen, Rechteckanteile und Gleichspannungsanteile überlagert.
Dies führt zur erhöhten Verlustleistung der Spule sowie eine verringerte Anzugskraft.
Die rückinduzierte Spannung beim Abschalten kann ebenfalls zur Schädigung der Triacs führen (sollte durch Varistor vermieden werden, ferner war die Ausfallursache erhöhter Strom).
Ein reibungsloser Betrieb ist damit in keinem Fall gewährleistet.

Dass der Triac die Spannung verzerrt, da dieser abschaltet wenn der Strom unter den Haltestrom fällt ist mir durchaus bewusst. Auch, dass dann höher frequente Signalanteile im Signal enthalten sind (Stichwort: Fourierreihe). Jedoch kann ich mir nicht vorstellen, dass sich dies in der Form auswirkt, dass der Strom steigt. Nach meinem Verständniss müsste der Strom eher sinken, da der Blindwiderstand mit den höher frequenten Anteilen sinkt und sonst kein Verbraucher mehr in Reihe hängt. Auch eine Überhitzung des Magnetventils müsste ausgeschlossen sein, da hier nur die Blindleistung, jedoch nicht die Wirkleistung steigt.

Nun zwei konkrete Frage meinerseits:

1) Ist die Erklärung des Magnetventilherstellers irgendwie schlüssig und sehe ich die Lösung nicht?
2) Sollte man noch ein RC-Glied mit eindesignen um die Schaltung gegen eventuelles Überkopfzünden sicherer zu machen (Stichwort dV/dt bei induktiver Last) oder reicht der Varistor?

Vielen Dank schon mal für die Antworten!

Mfg,

RWS
 
AW: Überbelastung durch Schalten eines Magnetventils mit Triac

Hallo!

Warum bitteschön soll eine Schaltung rund 1/2 Jahr funzen und dann aussteigen. Der Ausfall hätte doch schon viel früher kommen müssen, oder hat sich was an der Schalthäufigkeit oder den Spannungsverhältnissen in der Anlage geändert?
Hast du den Fehler schon mal beim Ventil selbst gesucht? Stichwort pulenwiderstand neu/alt, Körperschluß durch Feuchtigkeit, Daueranzugsstrom wegen hängendem Ventilanker usw.!?
 
AW: Überbelastung durch Schalten eines Magnetventils mit Triac

Hallo motmonti,

Danke vorerst einmal für deine rasche Antwort.
Nun ja, es hat wohl einen Wicklungskurzschluß gegeben. Das konnte ich schon feststellen.
An der Schalthäufigkeit hat sich nichts geändert, bevor dieser Kurzschluss entstand.
Auch die Spannung dürfte sich nicht geändert haben (Spannungsspitzen vom Netz sollte der Varistor abfangen).
Dem Ansatzpunkt der veränderten Umgebungsbedingungen, würde ich mehr Aufmerksamkeit schenken.
Ich vermute genauso wie du, dass Dreck bzw. Feuchtigkeit das Magnetventil so beansprucht, dass es irgendwie zu einem Wicklungsschluss kommt. Ich setze das in einer sehr rauhen Umgebung ein (Kuhstall). Das Magnetventil war zudem sehr verdreckt. Wie genau der Vorgang ist, habe ich jedoch noch nicht rausgefunden (muss ja als erst eines Kaputt-testen).

Jedoch würde ich gerne die Aussage vom Hersteller primär diskutieren, da mir diese Begründung doch sehr abwegig erscheint (s.o.). Somit könnte ich diese Fehlerursache ausschließen und müsste dem nicht weiter nachgehen.
Ferner denke ich, dass das eine sehr interessante Grundsatzdiskussion werden könnte.
Dass man AC Spulen nicht mit Triac's ansteuern darf erscheint mir doch äußerst Fragwürdig. In Wechselstromstellern sind doch auch Triacs bzw. Thyristoren zu finden und mit diesen werden immerhin auch AC Kleinmotoren angesteuert, oder täusch ich mich da?

Ich danke für nutzliche Beiträge zu diesem Thema.

In der Zwischenzeit werde ich versuchen das neue Magnetventil kaputt zu bekommen. Muss mir nur noch überlegen wie ich das beschleunige, zudem untersuche ich das defekte Magnetventil vielleicht nochmal genauer.

Danke,

RWS
 

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