Mjukstart till 1 kVA vridtrafo

[rikkitikkitavi]

Har en 1kVA isolaterad vridtrafo som inte går att koppla in utan att poppa automatsäkringen i proppskåpet (10A trög)

Min lösning är att starta den med resistorer i serie, parallellt över dessa sitter ett relä (24V spole)

Spolen försörjs från 230VAC via en kondensator (som spänningsdelare eller strömbegränsingsimpedans) , brygga och två 12V zeners samt en 470 uF konding. Standardkopplingen mao.

So far so good.

Ett par funderingar :
Hur stora resistorer behövs, en 10-30 ohm borde vara lagom men en ca 20W effekttålighet ? Mindre, större? Tänkte seriekoppla några stycken för att begränsa spänningsfallet över varje.

Hur lång fördröjning, dvs hur snabbt skall 470 uF kondingen laddas med kondensatorn? 100 ms är det lagom för trafon att bygga ett fält? Eller skall man vänta en 3-500 ms?

/rickard

[blueint]

Om du har minst 23 ohm så lär du inte överskrida 10 A. Tiden kan mätas upp med oscilloskop alternativt multimeter om man struntar i nogrannheten.

[rikkitikkitavi]

Ja, bra poäng att man inte överskrider 10A men hur lång tid är lämpligt?

Jag simulerar fram tiden tills reläet drar (har mätt upp spänningen för detta) mha LTspice

[kimmen]

Några hundra millisekunder är nog ganska typiskt fördröjningsvärde vad jag sett/hört i olika apparater. Men redan andra perioden av nätspänningen borde bli ganska mycket bättre än den första så det räcker säkert med 100 ms. Det kan ju vara en idé också om du har överblivna reläkontakter att låta dem koppla in lasten först när reläet drar för att koppla förbi strömbegränsningen. Större motståndsvärden borde ge snabbare insvängning av flödet än små, men går inte så bra om last är inkopplad.

Jag tror också det kan vara bra att sätta en resistans i serie med din spänningssänkande kondensator om du inte redan har det då spikar på nätet annars kommer att ge enorma strömmar i zenerdioderna. Jag har sett trasiga (kortslutna) zenerdioder minst en gång i apparater som bara använt en kondensator.

Ha det bra!

[RADIOT]

Finns det någon annan förbrukare ansluten till samma 10A säkring?

[bonecrime]

Tro mig, stora vridtrafos tar rätt saftig startström! Har en 400V vridtrafo på jobbet, och till den fick jag kliva upp på en D16 dvärg innan den var nöjd.

Använder den för att mata en lagom biffig lågspänningstrafo som jag själv även fixat en egen sekundär på med ett par bandkablar. Och det använder vi för att köra strömmar i elkraftutrustning som vi pysslar med. Kan väl ta ut över 1kA AC kortare stunder på sekundären. Inte mycket spänning däremot, så klart.

[superx]

Vill man vara tjusig så är det bra att slå på spänningen precis när den passerar toppvärdet. Det minskar inrusningsströmmen rätt mycket. Tror det finns färdiga komponenter som gör just detta. Har en stor trafo för golvvärme som kom med just en sådan pryl.

[rikkitikkitavi]

Finns det någon annan förbrukare ansluten till samma 10A säkring?

Ja, det kan vara problemet , det är i en lägenhet så en dator och någon lampa brukar vara på samma säkringar, ev. är TVn igång.
Inga stora laster, men det kan vara tillräckligt. Jag får helt enkelt testa med allt av.

Annars blir det en lösning med 40 ohms resistorer i serie och ca 200 ms fördröjning.
Kimmen, jag har redan tänkt på det med serieresistor

[MiaM]

Om du vill ha en budgetlösning för hemmabruk så kan du ta ett elvärmeelement som seriemotstånd.

En värmefläkt där man kan välja 1/2kW effekt kostar väl bara nån hundring (tror jag såg nåt sånt på Netto nyss) men en sådan måste man givetvis modda så att fläktmotorn garanterat får 230V även när trafon körs i serie med värmetrådarna. I teorin bör värmetrådarna tåla att köras utan fläkt när det bara är ett kort ögonblick, men murphys lag gör väl att det där kortare ögonblicket kanske blir lite väl långt.

Jag skulle nog satt en trappomkopplare för att välja mellan att antingen ge 230V till fläkten eller koppla förbi värmeelementet. Om du kör en dubbel trappbrytare så får du on/off-knapp på köpet, om än bara enpolig brytning. Om du har stickproppsanslutet så bör du nog ha två separata brytare.

Eller kör reläer, men ha då ett växlande relä som väljer fläkt/förbikoppling.

[rikkitikkitavi]

En fundering på detta schemat som jag utgår från:

http://electronics-diy.com/schematics/451/delay.jpg

Över reläspolen monteras två zeners på 12 V , ca 1W så blir kretsen lite mera tolerant för olika reläer.

Bleedermotstånden över C1, kondensatorn bör ju tåla en del, jag tänkte använda 0,6 W motstånd specade till 350V enl databladet coh två i serie. Funderade lite på vad som händer med transienter, kondensatorn borde ju ta dessa iom spänningen inte kan ändra sig så fort över en sådan.

Det borde räcka med dessa motstånden?

Dioderna diskreta 1N4007.

Elyterna blir ersatta av en enskild 220-470 uF beroende på vilken fördröjning man vill ha . Det bygger på att reläet har en spolresistans på ca 1400 ohm (1440 verkar vara vanligast) men lägre går bra ner till ca 800 ohm varefter zenern inte får någon ström (om jag räknat rätt med en 330 nF konding)

Reläerna troligen en parallell / seriekombination av 4*56 ohm 5W (finns billiga på Elfa) så total blir det 56 ohm.

Tror jag får ihop allt på ett kretskort (dubbelsidigt) med måtten 50*100 mm och då ligger effektresistorerna ner (se bifogad bild)

Det är en del att snygga till på kretskortet fortfarande. Synpunkter ?

(betänk att hela kortet svävar på nätpotential varför det bör isoleras i sin helhet, så isolationsavstånd etc krävs endast för att undvika överslag internt och då räcker ca 1,5 mm med god marginal)
En tanke är att dra ut paddarna för effektresistorerna så att det går att montera byglar och NTC motstånd om den är önskvärt.

Sedan kanske det finns intresse av dessa kort, jag behöver inte 10 st själv...

[gkar]

Jag har inte provat den kopplingen, men jag har allmänt dålig erfarenhet av konstruktioner med relän som inte har definerade stig och falltider till spolen.

Det som händer är att vid tillslag går det långsamt och med låg kraft, vilket kan ge dålig kontakt, gnistor och värmeutveckling, eller att reläet inte orkar dra, framförallt när det åldrats.

Vid frånslag, om spänningen sjunker långsamt kanske det inte släpper som det ska.
Jag har haft reläer som inte gått tillbaka helt, utan kärvar och fastnar i mellanläge...
Nör de sedan fastntat i mellanläge och spänningen kommer över de brytna polerna blir det överslag och bränner sönder sig.

Men i de flesta fall kommer det säkert att fungera utmärkt.

Sedan är det ju bra om R4-R7 inte brinner upp ocm relät inte drar.

Varför inte ha en Diac eller någon transistor som ger bättre flanker?
Då kan man säkert byte ut de där jättestora lytarna mot något smidigare.

[rikkitikkitavi]

Om inte reläet drar kommer resistorerna eventuellt brinna om det förbrukas mer än tomgångsström på lasten i mitt fall med en stor trafo eller en annan koppling såklart.

Är man inte villig att ta den risken går det bra att använda NTCer. Reläet förbikopplar dessa så de svalnar snabbt under drift också.

Med denna typen av mjukstart är det antingen eller.

Bra poäng med tydliga till och frånslag. Det förkortar livslängden på reläet, och det är den kritiska komponenten eftersom om den fallerar så... Jag skall fundera på det ifall man kan få en snygg lösning. Ideer?
Tror att måtten på kortet är rätt bra nämligen.
Alt skulle man kunna ha en rejäl Triac istället för reläer, med en optotriac som driver den.

Vilka elyter tänkte du på, jag har bara ett på kortet, i länken är det dock två.

Jag inser att jag inte har någon flybackdiod över reläspolen...

[gkar]

C2 och C3 är de jag tänkte på.

En diod är inte fel, men som det ser ut nu kommer flybacken att dämpas rejält av C2 & C3, eftersom det inte är några flanker att tala om pga av just C2 och C3!

En triac kanske är en ide, du borde inte behöva optoisolation för det. En 4093, kanske med transistor på utgången till Triac/relä?

[rikkitikkitavi]

Mmm, funderade på en triac, nackdelen är att den bränner ca 1W/A i förlusteffekt. Då måste den nästan monteras på en kylare. svårt att kyla bort effekten i en separat låda eller hur jag nu vill gjuta in detta eller liknande för att säkerställa isolering.

Mmm, C2 och C3 ja.

Fördelen med större elyter är att du får en längre tid innan reläet drar, det gör att man hinner tom ladda en ev. elytbank på sekundärsidan och när väl spänningen är uppe så reläet drar (kanske 15-16V) har strömmen fallit ordentligt och ner mot trafons tomgångström. Så även om det blir "dålig" kontakt blir det med låg ström genom, och rel låg spänning över kontakterna.

På samma sätt blir det vid frånslag, kondingarna håller reläet längre men strömmen genom trafon försvinner omedelbart då spänningen är borta (jag förutsätter att huvudbrytaren sitter FÖRE mjukstarten, och lasten efter). Eftersom en transformator inte lagrar energi (utom i läckinduktansen) kommer strömmen snabbt att dyka.

Det är väl bara när den mjukstartade trafon är kortsluten på sekundären det blir jobbigt för reläet?

Nackdelen är såklart att det blir en del energi som dumpas i resistorerna.

Worst case säg 10 perioder = 230^2/56*10/50 = 170J. Det borde ge en temperaturstegring < 30C .

(resistorerna väger 20 gram, värmekapacitet ca 400J/kgK , 170 = 0,02*400*deltaT => deltaT < 30C)

Men det underlättar med tydligt definierade omslag såklart. En lågspänningsdiac eller zener/komparatorlösning.

Sant med kondingarna och reläspolen, och såklart är det ett långsamt frånslag där C2/C3 laddas ur av reläespolens resistans under ordnade former. Tänkte inte så långt, såg bara ett relä utan flybackdiod!!!

[MiaM]

Vad seriöst att lägga till sin egen copyrightmärkning på ett schema som uppenbart är nåt inscannat gammalt Elektorbygge