Czy przekaźniki są niezawodne przez długi czas?

14

Pracuję nad projektem automatyki domowej, w którym używam przekaźników do sterowania urządzeniami. Potrzebuję kontrolować urządzenia o napięciu 220 V i 6 A.

Czy powinienem używać przekaźników do sterowania tymi urządzeniami jako rozwiązaniem długoterminowym?

Przekaźnik, którego używam, jest mechaniczny i ma napięcie 220V 7A. Jeśli utrzymam WŁĄCZONE, aby sterować np. Wentylatorem, przez więcej niż kilka godzin dziennie, czy przekaźnik spowoduje jakieś problemy? Jeśli tak, to jakie są inne możliwe rozwiązania?

Suraj Bhawal
źródło
2
To zależy od specyfikacji przekaźnika. Pytanie powinno zostać zamknięte - zbyt niejasne.
Leon Heller
4
nie, to dobre pytanie, zawsze zastanawiam się, co jest lepsze A1 lub A2 ?! przy długim użyciu
narzan
9
Myślę, że to dobre pytanie. Nie ma nic złego w pytaniu o średni cykl życia urządzenia.
vm
8
@LeonHeller: Nie zgadzam się z wezwaniem do zamknięcia. OP zadał swoje pytanie zwięźle i jednoznacznie i dostarczył wystarczających danych, aby poinformowana osoba mogła odpowiedzieć na pytanie lub dwa w celu uzyskania specyfikacji. W końcu, czy nie po to powinny być komentarze?
EM Fields
1
Sprawdź arkusz danych, powinien mieć ocenę liczby cykli lub godzin cewki; czy masz numer części przekaźnika?
Matt Clark

Odpowiedzi:

18

Przekaźniki wydają się być dość niezawodne w łagodnych środowiskach, jednak mają ograniczoną żywotność. Zazwyczaj około 50 000-100 000 operacji przy pełnym obciążeniu znamionowym. Przy mniejszych obciążeniach żywotność wzrośnie, generalnie do wielu milionów operacji przy nieznacznym obciążeniu (tak zwana żywotność mechaniczna).

Wszystkie te informacje zostaną wyraźnie podane w każdym przyzwoitym arkuszu danych. Oznaczenia na przekaźniku są jedynie limitami dla agencji bezpieczeństwa i mają niewiele wspólnego z żywotnością przekaźnika.

Nie wszystkie arkusze danych pokazują żywotność w porównaniu do prądu przełączanego, nawet w przypadku obciążeń rezystancyjnych, więc może być konieczne przetestowanie próbek w celu ustalenia tej cechy, jeśli, powiedzmy, za pomocą przekaźnika 30A do przełączenia maksymalnie 5A. Obciążenia indukcyjne, lampy żarowe i obciążenia silnika również skracają żywotność.

Półprzewodnikowe alternatywy dla przekaźników nie mają łatwego do zdefiniowania mechanizmu zużywającego się, jednak mogą łatwo zginąć nagle z powodu skoków napięcia, skoków prądu (w tym chwilowych zwarć) i cyklicznych zmian temperatury. Są również mniej odporne na ciepło i mają tendencję do tworzenia go w dużych ilościach (liczba ballparków wynosi 1 W na amper prądu obciążenia).

Większość zdalnie przełączanych gniazd i podobnych urządzeń konsumenckich (w których konsument może do nich podłączyć dowolne urządzenie) korzysta z przekaźników. Jeśli obciążenie jest stosunkowo lekkie i dobrze określone (być może lampa), to stan stały może być lepszym rozwiązaniem.

Spehro Pefhany
źródło
1
a co z tym „Ponadto, jeśli utrzymuję przekaźnik WŁĄCZONY, aby na przykład kontrolować wentylator (powiedzmy) przez więcej niż kilka godzin dziennie. czy przekaźnik spowoduje jakieś problemy?” ?
narzan
4
Nie, na ogół na przekaźnik mechaniczny nie ma większego wpływu, ponieważ jest on włączony lub wyłączony, a jedynie przez przełączanie. Teoretycznie może trwać tylko 100 lat zamiast 500 lat, ponieważ cewka jest cieplejsza, ale prawdopodobnie nie jest to kwestia natychmiastowego niepokoju.
Spehro Pefhany
2
Niektóre przekaźniki półprzewodnikowe są również dostępne z wykrywaniem przejścia przez zero. Bardzo fajnie, jeśli chcesz mieć niskie zakłócenia podczas aktywacji.
Dejvid_no1
1
Miałem podobne pytanie i szukałem nawet opcji przełączania półprzewodnikowego, takich jak użycie optotriaków z serii MOC304x. Ale potem odkryłem, że te frajerzy kosztują majątek, w którym mieszkam :( Bardzo dziękuję za odpowiedź. To pomogło.
Vinit Shandilya
10

To stary post, ale jestem inżynierem sterowania, który programuje maszyny przemysłowe, więc mam 2 centy. Mam maszynę, która wykonuje 20 000 cykli dziennie i muszę używać przekaźników półprzewodnikowych, nawet jeśli ulegną awarii w przypadku zwarcia i będą wymagały wymiany.

Ogólną zasadą dla mnie w mojej edukacji licencjackiej wiele lat temu jest to, że jeśli włącza się i wyłącza ponad 100 razy dziennie, uczyni to solidnym. Zazwyczaj przekaźniki mechaniczne są tańsze, więc wybieram je domyślnie.

Należy również uwzględnić awarię przekaźnika półprzewodnikowego, gdy ma on zwarcie do dodania do tej ogólnej zasady.

Poza tym ktoś powiedział, że przekaźniki mechaniczne mają od 50 000 do 100 000 ... To nieprawda. Jestem pewien, że większość arkuszy danych, które widziałem z moimi przekaźnikami mechanicznymi, wynosi od 500 000 do 1 000 000. Przekaźniki, których teraz używam, mają 2x10 ^ 7 w cyklach życia, więc zwykle mówię, że 1 milion cykli życia, ale to zależy od tego, co kupujesz. Moje są przekaźnikami przemysłowymi niskiej klasy.

JeremyA
źródło
2
Witamy na EE.SE! Głosowałem za odpowiedzią, ponieważ tak naprawdę nie wydaje się dodawać niczego, co nie zostało jeszcze omówione w istniejących odpowiedziach. Twój ostatni akapit byłby bardziej odpowiedni jako komentarz do odpowiedzi, do której się odwołujesz. Brak reputacji do zamieszczania komentarzy nie jest usprawiedliwieniem dodawania odpowiedzi IMHO.
Mels
4
Głosowałem, nauczyłem się czegoś.
David K,
7

Moja firma stosuje przekaźniki w naszych produktach HVAC z kilku powodów.

1) Są niezawodne. Na podstawie przeszłych i obecnych doświadczeń oczekuję, że będą trwać dekady.

2) Przekaźniki są zwykle znacznie tańsze niż triaki i ich sterowniki.

3) Marnują mniej energii na ciepło niż urządzenia półprzewodnikowe, takie jak triaki.

Jest to ważne z kilku powodów:

1) pozbycie się nadmiaru ciepła jest kosztowne.

2) energia zmarnowana na elementach sterujących obniża dopuszczalną „zieloną” ocenę energetyczną urządzenia.

Ogólnie miałem znacznie więcej awarii triaków niż awarii przekaźników.

Korzystamy z wysokiej jakości przekaźników renomowanych producentów.

Dwayne Reid
źródło
3

Zwykle przekaźnik będzie określony liczbą operacji styków. Oprócz zużycia mechanicznego styki mogą ulec przedwczesnemu zużyciu ze względu na charakter przełączanego obciążenia (indukcyjnego, pojemnościowego lub rezystancyjnego).

Średni czas do awarii (MTF) większości urządzeń jest zgodny z funkcją „wanny” - wysoki wskaźnik awarii na początku życia (z powodu wadliwej produkcji, złego montażu itp.), Następnie okres niskiej awarii, a następnie awarii rosnącej szybkość z powodu zużycia, zmęczenia cieplnego i tak dalej. {patrz http://en.wikipedia.org/wiki/Bathtub_curve }

Awaria urządzeń elektronicznych zwykle powoduje nagłą śmierć (działa, a potem nie działa). Przekaźniki wydają się nieco „lepkie” przed awarią (tymczasowe lekarstwo to „kran” we właściwym miejscu.

To jedno z tych pytań: „Jak długi jest kawałek sznurka?” więc nie ma dokładnej odpowiedzi tak lub nie. Mogę tylko powiedzieć, że przekaźniki były i są używane z powodzeniem w sprzęcie przez wiele lat.

JIm Dearden
źródło
@Agent_L To jest twoja opinia. Jak może być całkowicie błędne (pojęcie bezwzględne), czy po prostu nie zgadzasz się w określonych przypadkach? tj. wyjątki od tej „ogólnej” zasady (której jest kilka). Moje naprawy samochodów są głównie mechaniczne, a nie elektryczne, więc pasują do tej zasady. Ogólna zasada dotyczy każdego rodzaju urządzenia mechanicznego (tj. Czegoś z ruchomymi częściami), a nie tylko przekaźnika. Nie wymieniam (ani nie argumentuję) konkretnych zalet półprzewodników w stosunku do przekaźników (jak wydaje się sugerować twój komentarz), ale wskazuję, że awaria przebiega dobrze opisaną ścieżką (wanny) dla dowolnego urządzenia.
JIm Dearden
@JImDearden, jak myślisz, do diabła, czy to w ogóle podlega opinii?
hobbs
@JimDearden: Urządzenia mechaniczne są rzeczywiście bardziej podatne na zużycie ... ale ogólnie powiedzieliście, że awaria, a Agent_L ma rację, że urządzenia półprzewodnikowe mają również tryby awarii, które w zależności od aplikacji mogą prowadzić do znacznie wyższego wskaźnika awaryjności.
Ben Voigt
@JImDearden Mówimy o urządzeniach, które można zbudować jako elektromechaniczne lub półprzewodnikowe. Twój samochód nie jest prawidłowym przykładem, wszystkie jego podsystemy są osobliwe. Jako przykład sugeruję, aby Amtrak dokonał przeglądu swoich obrotowych konwerterów z lat 30. po prostu dlatego, że nawet dzisiaj nie jest ekonomicznie wykonalne powielanie ich przejściowej odporności na uszkodzenia w stanie stałym. Rolą inżyniera jest rozpoznanie najlepszej technologii dla danego zastosowania, a nie wydawanie ocen podsumowujących. A jeśli chodzi o aplikację OP - czy ktoś może zagwarantować, że użytkownicy nie będą od czasu do czasu podłączać suszarki 2,5kW do gniazda 6A?
Agent_L
@JImDearden Usunąłem swój komentarz i przegłosowałem.
Agent_L,
3

Porady ogólnie są ogólnie dobre.
Przekaźniki są „trudne do pokonania”, jeśli poświęca się odpowiednią uwagę ocenom.
Należy pamiętać, że obciążenia rezystancyjne kontra reaktywne (L lub C) mają znaczącą różnicę, a specyfikacje producentów muszą być uważnie zanotowane.
Należy również zauważyć (nie dotyczy w tym przypadku), że prąd stały jest bardzo wymagający w porównaniu do prądu przemiennego. Producenci określają napięcia prądu stałego, które są znacznie niższe niż dla prądu przemiennego.

Zwróć uwagę na komentarz Dwayne dotyczący używania wysokiej jakości części znanego renomowanego producenta. W poważnym zastosowaniu MUSISZ użyć produktu o znanej jakości. NIE MOŻNA używać nieznanych marek i urządzeń, których „pochodzenie” jest niepewne (tj. Może być podrobione lub nie zawiera części specjalnych).

Specyfika: Przekaźnik znamionowy 7A przy obciążeniu 6A jest prawdopodobnie OK, szczególnie przy niskich szybkościach przełączania, ale jeśli to możliwe, użyłbym przekaźnika o wyższym prądzie i / lub uważnie przyjrzałem się specyfikacjom. Kiedy mówią, że ma ocenę 7A, czy określają obciążenie rezystancyjne lub indukcyjne lub inne warunki?

Russell McMahon
źródło
stwierdza 220v 7a dla obciążeń indukcyjnych ... jakie są różnice między tymi dwoma typami ... przepraszam, mam bardzo małą wiedzę na temat pola elektrycznego.
Suraj Bhawal
2
@SurajBhawal rezystancyjny (np. Grzejnik) = łatwy do przełączenia. Indukcyjny (np. Silnik, transformator) lub pojemnościowy (komputery) = trudny do przełączenia z powodu wyładowania łukowego. Oceny indukcyjne są niższe niż rezystancyjne. Jeśli jest to ładunek indukcyjny 7A, to nie musisz się martwić. Ale tak, nadmierny inżynier, aby przedłużyć żywotność.
Agent_L