Cambios de inductancia en bobinas de relé de CC

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La operación PWM de las bobinas de relé de CC para ahorrar energía mientras se mantiene es ahora común. Esto es a una frecuencia que es lo suficientemente alta para evitar vibraciones o ruidos audibles y lo suficientemente baja como para no tener que preocuparse por las pérdidas de conmutación o los circuitos exóticos.

La inductancia de la bobina en el circuito puede medirse observando la corriente de la bobina y analizando la pendiente. En este caso, si la frecuencia PWM es bien conocida como, por ejemplo, un ciclo de trabajo del 50% del microprocesador a 8 KHz y la fuente está regulada a 24 V, entonces puede obtener fácilmente la inductancia de la bobina.

Lo que realmente hice fue un esquema histérico auto-oscilante que dio un cambio en la frecuencia para un cambio en la inductancia de la bobina del relé. La idea es que uno puede decir la posición de la bobina de relé por su inductancia. Lo que hice Vs, el enfoque ortodoxo de pendiente ondulada realmente se reduce a la implementación. Es lo mismo porque estás detectando un cambio de inductancia para saber si la armadura del relé está dentro o fuera.

Esperaba grandes cambios como más de 3: 1, pero ese no fue el caso. ¿Por qué? ¿El hecho de cerrar el circuito magnético no aumenta la inductancia de forma considerable?

Claro que el cambio fue totalmente adecuado para tomar un régimen de decisión confiable para el tipo de firmware. Lo realmente extraño era que el relé extraído exhibía menos inductancia. ¿Por qué parece funcionar al revés? No puse esto en producción porque no se necesitaban los grandes relés después de todo, pero me preocupa que el esquema funcione de manera diferente en diferentes relés. ¿Es el concepto defectuoso debido a las peculiaridades del relevo? ¿Se puede utilizar solo en un caso específico?

    
pregunta Autistic

3 respuestas

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Esto me sugiere que la bobina de relé puede estar saturando su núcleo.

Considere esto: si está midiendo la inductancia en el circuito, mientras opera el relé, hay dos estados importantes: abierto y cerrado.

En el estado abierto, el inductor está vacío y, por lo tanto, su reticencia es relativamente baja. Puede aplicar toda la potencia que desee y no se saturará, por lo tanto, sus mediciones de inductancia (utilizando el componente de CA de la señal PWM, ¿verdad?) Reflejan la verdadera inductancia de la bobina (con espacios).

Sin embargo, se detendrá, cerrando el circuito magnético. Y aquí estoy especulando. El circuito cerrado se satura, por lo que la inductancia que puede medir es un valor de señal pequeña en la porción saturada relativamente plana de la curva B-H.

Luego reduce el ciclo de trabajo de PWM, pero presumiblemente no lo suficiente como para que el núcleo salga de la saturación (o vería un aumento en la inductancia).

Si este es el caso, las mediciones de inductancia realizadas sin alimentación, en un relé abierto, operándolas con un dedo o con un destornillador, mostrarían el aumento esperado de inductancia cuando se cierre.

    
respondido por el Brian Drummond
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No pude reproducir este comportamiento.

Encontré un relé con una cubierta extraíble (¡robado de mi sistema de calefacción!) y conecté un medidor LCR a la bobina.

Probé la inductancia de la bobina con el relé abierto y encontré que era de 360 uH.

Luego cerré manualmente el brazo del relé empujándolo con el dedo y encontré la inductancia para subir a 585uH.

Esto es lo que esperaría ver, ya que mover el brazo más cerca del núcleo de la bobina del relé debería aumentar el flujo, incrementando la inductancia total de la bobina.

Entonces, posiblemente ...

  1. El cambio de inductancia que está viendo es realmente un artefacto de su estrategia de PWM.

  2. Tu relevo es muy diferente al mío.

Le recomiendo que intente probar la inductancia con el relé abierto y manualmente cerrado (no activado en ninguna de las pruebas). Esto le dará pistas sobre dónde buscar a continuación. Si vuelves a ver que la inductancia baja inesperadamente, ¡aquí tenemos algo interesante!

    
respondido por el bigjosh
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De acuerdo. La inductancia debería aumentar pero quizás no tanto como se esperaba. Muchas armaduras de relés tienen una protuberancia en la parte móvil para restringir el área de contacto cuando el relé está energizado. Esto es para evitar que el relé se enganche con magnetismo residual en el núcleo de la armadura.

Por cierto, el aumento de la inductancia es un ahorro de energía en los contactores de CA, ya que la impedancia de la bobina aumenta dramáticamente cuando la bobina se pone en movimiento. clasificado para la activación continua en la posición "abierta". No creo que los "baches" sean necesarios ya que el magnetismo residual no va a ser un problema con la CA y debilitar el circuito magnético aumentaría la corriente en la bobina, aumentando el calentamiento, acortando la vida.

¿Qué es el 'enfoque de pendiente ondulada'?

    
respondido por el Transistor

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