Перенапряжение при коммутации электромагнита

[alex55555]

Система простая - есть электромагнит, блок питания и реле. Реле включает и выключает ток через электромагнит, ну а блок питания этот ток выдаёт при заданном напряжении. И вот внезапно реле встаёт в позу "выключено". Что будет с напряжением на по прежнему не отключенном от нагрузки конце блока питания? Вообще - на сколько быстро механическое реле режет провода? То есть какие шансы на то, что большая индуктивность электромагнита создаст напряжение достаточное для того, что бы пробить чего-нибудь нужное? К нужному в данной схеме относятся реле, электромагнит и блок питания. Или энергия в катушке благополучно уйдёт в маленькую искру на контактах реле? А как это повлияет на срок службы реле? Стоит ли ставить что-то вроде стабилитрона для сброса тока от перенапряжения?

[alexradio1103]

Схему нарисуйте, плизз! А то на пальцах понимать трудно...

То есть какие шансы на то, что большая индуктивность электромагнита создаст напряжение достаточное для того, что бы пробить чего-нибудь нужное?

А это называется всплеск обратной индукции(или как-то так). И все катушки и соленоиды должны быть зашунтированы диодом, который и не пустит "в обратку" этот всплеск. Только при постоянном токе...

[noise1]

Как быстро "режет" не известно, вот время включения и выключения в ТО или паспорте реле.Там же токи и напряжения в режимах переключения разных нагрузок.

[alex55555]

Схему нарисуйте, плизз! А то на пальцах понимать трудно...

Она-ж тривиальная - последовательно включены катушка и выключатель (то есть контакт реле). И всё это питается от блока питания.

А это называется всплеск обратной индукции(или как-то так). И все катушки и соленоиды должны быть зашунтированы диодом, который и не пустит "в обратку" этот всплеск. Только при постоянном токе...

Да, диод проще стабилитрона, что-то я и не подумал. Но то есть всё же надо ставить диод? И видимо всё же с резистором, ведь ток электромагнита весьма приличный и в короткозамкнутой на диод схеме он этот самый диод спалит за доли секунды. Если что, ток втянутого электромагнита 300 ма при 12 в напряжения, то есть если диод без сопротивления, то получим ток ~12/0.01=1200 ампер, правда на микросекунды (а может даже и милли).

Добавлено after 5 minutes 48 seconds:

Как быстро "режет" не известно, вот время включения и выключения в ТО или паспорте реле.Там же токи и напряжения в режимах переключения разных нагрузок.

Сомнения берут - время выключения там скорее считается как время от прекращения питания на катушке реле до момента разрыва цепи. А мне же интересно время переходного процесса при отключении, когда микронные сдвиги контактов уменьшают площадь соприкосновения и повышают сопротивление цепи и всё это до момента заполнения щели между контактами воздухом (который тоже до каких-то микрон будет пробиваться и проводить ток). Этот переходный процесс слабые индуктивные токи вполне гасит, но вот от электромагнита - вряд ли.

[charchyard]

то есть если диод без сопротивления, то получим ток ~12/0.01=1200 ампер

закон сохранения энергии нарушить вряд ли удастся если вы "вкачали" в индуктивность ток 300мА от источника 12В, то и через диод встречно-параллельный при размыкании соленоид разрядится с пиковым током те же 300мА. и ток от этого пика спадет по экспоненте до нуля. 1n5817/18/19 справятся с запасом. да и 1n4148 можно попробывать с небольшим последовательным резистором

[kentgaryk]

Оба рассуждения не правильны обратный импульс на диоде будет больше 300мА и меньше1200А. Зависит от индуктивности катушки, добротности и тока до которого зарядили. Обычный диод на средний ток 10А с этим легко справится.

[charchyard]

Зависит от индуктивности катушки, добротности и тока до которого зарядили

это пыздёшь импульс разрядного тока не может быть больше тока до которого зарядили (0,3А). от добротности катушки зависит лишь длительность разряда индуктивности тау = L / r.

[kentgaryk]

Да согласен, напряжение там скачет при коммутации ток не меняется, спизднул малость

[alex55555]

закон сохранения энергии нарушить вряд ли удастся если вы "вкачали" в индуктивность ток 300мА от источника 12В, то и через диод встречно-параллельный при размыкании соленоид разрядится с пиковым током те же 300мА.

Ни в коем случае. Я вкачал энергию, а вы толкуете про ток. Это две принципиально разные вещи. Сколько энергии вкачал, столько и пойдёт на переплавку диода, а какой при этом будет ток - зависит от сопротивления диода и оценка в 0.01 ом вполне уместна. Энергию, кстати, можно оценить весьма грубо до нескольких десятых джоуля. Хватит скажем 0.3 джоуля на переплавку слаботочного диода?

Добавлено after 7 minutes 15 seconds:

Обычный диод на средний ток 10А с этим легко справится.

Да, скорее всего доли джоуля не сожгут такую дуру. Но как бы хотелось бы ощущать себя умным То есть подумать об эффективности и минимизировать затраты на комплектуху. Поэтому и приходит мысль про слабенький диод и резистор.

Хотя с другой стороны (луны?) пришла такая мысль - а ведь катушка электромагнита и так обладает сопротивлением 40 ом - вот и резистор. Поэтому получается, что автор ответа про слабенький диод вполне угадал, но не совсем точно обосновал. То есть больше 12 вольт и 300 ма действительно не будет, но не из-за энергии, а из-за наличия в цепи сопротивления катушки электромагнита. Осталось понять - 300 ма на миллисекунды это опасно для диода на средний ток скажем 50 ма?

[kentgaryk]

А советский Д226 или КД202 он что денег стоит???

[alex55555]

А советский Д226 или КД202 он что денег стоит???

Да я когда переезжал всё старое барахло раздал, поэтому сейчас вообще ничего нет. Ну и ощущения эффективности ради.

И про ток. Посмотрел справочник по рассейским диодам, понял, что импульсный ток более 0.3 ма допустим практически для всех из них кроме трёх-четырёх высокочастотных или ещё каких-то специфических. В общем ответ на вопрос в начале темы вполне получил и даже с подбором конкретной рассыпухи

[charchyard]

Ни в коем случае. Я вкачал энергию, а вы толкуете про ток. Это две принципиально разные вещи

это настолько разные вещи, что диву даешься как они миллиарды лет вот уж мирно уживаются в простом выражении: EL = 1/2 Ip^2 * L

Энергию, кстати, можно оценить весьма грубо до нескольких десятых джоуля. Хватит скажем 0.3 джоуля на переплавку слаботочного диода?

зачем грубо. можно и точно. какая индуктивность у соленойда?
ток будет спадать по экспоненте IL = Ip (1- exp (-t/тау)), где тау = L/Reqv, где Reqv - активное сопротивление всего контура разряда, включая и усредненное прямое динамическое сопротивление открывшегося диода

Хватит скажем 0.3 джоуля на переплавку слаботочного диода?

так. раскололся. сейчас найдем величину Эль: Lx = 2EL / IL^2 = 2*0.3 / 0.3^2 = 6.667H. индуктивность просто эпическая от слова нии сколько же будет спадать ток с 0,3А до нуля t = 4тау = 4*6,667/40 = 0,7s. если такой процесс единичное явление, то диод 1n5719 будет жить вечно, а вот если оно будет повторятся с частотой десятки кГц, то нада считать

[alex55555]

это настолько разные вещи, что диву даешься как они миллиарды лет вот уж мирно уживаются в простом выражении: EL = 1/2 Ip^2 * L

Ну дак и не такие чудеса при желании можно вскрыть. Например и длина и ширина измеряются в метрах, а вот попробуйте заменить в своей двери длину на ширину, сразу что-то намекнёт вам на некорректность такого преобразования.

сейчас найдем величину Эль: Lx = 2EL / IL^2 = 2*0.3 / 0.3^2 = 6.667H. индуктивность просто эпическая от слова нии

Не эпическая, а среднепотолочная. Хотя если вы намекаете на "слишком большая", то можно уменьшить раза в 3, среднепотолочность не пострадает.

сколько же будет спадать ток с 0,3А до нуля t = 4тау = 4*6,667/40 = 0,7s. если такой процесс единичное явление, то диод 1n5719 будет жить вечно, а вот если оно будет повторятся с частотой десятки кГц, то нада считать

Кстати, скачал даташит на предложенный диод и как-то не въехал - ну нет в нём предельных параметров. Есть куча параметров для высокочастотных приложений, есть несколько графиков, но всё оно то про время, то про ёмкость, то про частоту. А вот элементарного предельного длительного тока нет, ну и тем более нет предельного импульсного тока. Как их подлых буржуев после этого понимать?

[charchyard]

лирическое отступление [quote]Как их подлых буржуев после этого понимать?[ /quote] неблагодарность - смертный грех. тысячи людей старались сделать и сделали для вас компактный эффективный диод, а вы их подлыми называете воткните в вашу схему кд105 или кд226. сайдет для сельской местности по сути вопроса. диод 1n5819 долговременно держит постоянный прямой ток величиной 1А при 25гр Цельсия. т.е. корпус диода способен долговременно рассеивать мощность 0.5Вт, т.е. полджоуля в сек. импульсный ток If p может быть и 10А при длительности импулса, не более, 10мкс, к примеру

[kentgaryk]

Я с самого начала предлагал, не кошерно видимо или не феншуйно

[alex55555]

лирическое отступление

Как их подлых буржуев после этого понимать?

неблагодарность - смертный грех. тысячи людей старались сделать и сделали для вас компактный эффективный диод, а вы их подлыми называете

Ну что вы, все эти люди старались только лично для себя - заработать денег. Что у них наверняка и получилось. А вот заработав, они забыли указать в справочнике предельные данные. Ну и как их после этого называть? Бабло срубили и плевать на всё остальное. Поэтому и подлые.

Хотя конечно среди них тоже есть лЮДИ и Люди. Проектанты не занимаются развешиванием документации по сайтам, это больше удел маркетологов.

воткните в вашу схему кд105 или кд226. сайдет для сельской местности по сути вопроса. диод 1n5819 долговременно держит постоянный прямой ток величиной 1А при 25гр Цельсия. т.е. корпус диода способен долговременно рассеивать мощность 0.5Вт, т.е. полджоуля в сек. импульсный ток If p может быть и 10А при длительности импулса, не более, 10мкс, к примеру

Получается огромный запас с 1n5819. А по выбору диода всё просто - какой будет иметь средний ток хотя бы 150 ма, тот и можно брать, а среди подходящих выбор уже делается по наименьшей цене (включающей расстояние до магазина, где запчасть можно приобрести).