Conmutación inductiva de microinterruptor (DC)

¿Qué es la "constante de tiempo" cuando hablamos de interruptores?

La imagen de abajo debería explicar todo. Algunos fabricantes, para algunos productos proporcionan tablas como esta:

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¿Puede Honeywell 11SM1-H2 cambiar el circuito de 53V / 0.4A RL con una constante de tiempo de 40 ms?

Respuesta corta:

Sí, debería poder cambiar eso, pero se desgastará más rápido (o quizás muy rápido). Si no me equivoco, la hoja de datos dice que el interruptor tiene una clasificación de 30 V y 5 A. Su requerimiento de voltaje es mucho mayor, pero la corriente es bastante baja, así que creo que debería funcionar. Puede comprar 3-5 interruptores y realizar algunos experimentos por su cuenta, cambiarlos 1000 veces o más con "carga inductiva de 40 ms" con la corriente y el voltaje requeridos, desmontarlos y ver si los contactos están dañados o no después de 1000 o más operaciones.

Respuesta larga:

Cuando hablamos de cambiar la carga inductiva, hay algunos parámetros importantes:

• voltaje
• actual
• constante de tiempo del circuito

Todos estos parámetros afectan las propiedades del arco eléctrico. Arco eléctrico daña contactos (alta temperatura y reacciones químicas / iónicas). Si el voltaje y la corriente son altos, la potencia del arco puede ser alta.

Si la constante de tiempo es larga, el arco puede arder durante más tiempo. Un tiempo más largo significa más energía. Más energía calentará los contactos a una temperatura más alta. El calor específico de los metales es muy bajo (en comparación con el agua, por ejemplo), es muy fácil calentar metales pequeños a temperaturas muy altas.

Cuando está cambiando las corrientes de CA: el arco generalmente se apaga cuando la corriente llega a cero, por lo que la energía es mucho menor (en comparación con la conmutación de bobinas de CC, motores, etc.).

Entonces ... tal vez sí, tal vez no. Depende de la frecuencia con la que se usará el interruptor.

Sugerencia:

En mi opinión, si desea cambiar la carga inductiva de 53V 0.4A que tiene una constante de tiempo de 40 ms con este interruptor pequeño, creo que debería:

• agregue algo que "consumirá energía" de la descarga de la bobina, tal vez algún capacitor o diodo de retorno o
• use algún relé accionado desde ese pequeño interruptor
• use un interruptor diferente, uno con capacidades de conmutación conocidas (a su corriente, voltaje y constante de tiempo de circulación deseados)

La constante de tiempo es de hecho L / R, donde L es la inductancia y R la resistencia del circuito. Este valor es importante porque establece un límite en el tiempo que tardará en extinguirse el arco cuando se abran los contactos del interruptor.

Entonces, ¿por qué no simplemente especificar una inductancia máxima? Muchas cargas, como relés, solenoides y motores, tienen una inductancia que varía según lo que estén haciendo, y pocas tienen el valor establecido en sus especificaciones. La medición directa de la inductancia en el circuito a menudo es difícil, pero se puede estimar aproximadamente a partir del tiempo que tarda la corriente en decaer. Y ya que eso es lo que queremos saber de todos modos ...

Una inductancia de varios henries puede parecer poco realista, pero no es inusual para un dispositivo electromagnético grande. Por ejemplo, Panasonic S4EB-48V tiene una inductancia de bobina de 3.41H - y eso es sólo un pequeño relé.

Si le preocupa que los contactos de arco se deban a una carga altamente inductiva, simplemente coloque un diodo en sentido inverso. Cuando el interruptor se abre, el diodo se desviará inmediatamente hacia adelante y mantendrá el flujo de corriente hasta que se desintegre, sin que se acumule una tensión peligrosa.