Relay Recommendations: различия между версиями
(→Выводы) |
Garik (обсуждение | вклад) |
||
(не показаны 33 промежуточные версии 4 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{DISPLAYTITLE:Рекомендации по выбору реле}} | {{DISPLAYTITLE:Рекомендации по выбору реле}} | ||
== Сводная таблица == | == Сводная таблица == | ||
{| class="wikitable" style="text-align:center;" | {| class="wikitable" style="text-align:center;" | ||
Строка 10: | Строка 9: | ||
! Рекомендуем | ! Рекомендуем | ||
|- | |- | ||
| rowspan="4" | Лампы накаливания | | rowspan="4" | Лампы накаливания | ||
| rowspan="4" | 8-12*Inom, <br />5 мс | | rowspan="4" | 8-12*Inom, <br />5 мс | ||
| style="vertical-align:middle;" | <250Вт | | style="vertical-align:middle;" | <250Вт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| R10A8]] | ||
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C | | rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <1кВт | | style="vertical-align:middle;" | <1кВт | ||
Строка 27: | Строка 19: | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <1,5кВт | | style="vertical-align:middle;" | <1,5кВт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I]]* | ||
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт | | style="vertical-align:middle;" | <2кВт | ||
Строка 36: | Строка 28: | ||
| rowspan="4" | 10-20*Inom, <br />100 мкс | | rowspan="4" | 10-20*Inom, <br />100 мкс | ||
| style="vertical-align:middle;" | <150Вт | | style="vertical-align:middle;" | <150Вт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| R10A8]] | ||
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C | | rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <600Вт | | style="vertical-align:middle;" | <600Вт | ||
Строка 43: | Строка 35: | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <900Вт | | style="vertical-align:middle;" | <900Вт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I]] | ||
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт | | style="vertical-align:middle;" | <2кВт | ||
Строка 52: | Строка 44: | ||
| rowspan="4" | 150-200*Inom, <br />100 мкс | | rowspan="4" | 150-200*Inom, <br />100 мкс | ||
| style="vertical-align:middle;" | <15Вт | | style="vertical-align:middle;" | <15Вт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| R10A8]] | ||
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C | | rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <60Вт | | style="vertical-align:middle;" | <60Вт | ||
Строка 59: | Строка 51: | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <90Вт | | style="vertical-align:middle;" | <90Вт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I*]] | ||
| rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | rowspan="2" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[https://wirenboard.com/wiki/WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <120Вт | | style="vertical-align:middle;" | <120Вт | ||
Строка 68: | Строка 60: | ||
| rowspan="3" | 2-5*Inom, <br />100 мс - 2 сек. | | rowspan="3" | 2-5*Inom, <br />100 мс - 2 сек. | ||
| style="vertical-align:middle;" | <300Вт | | style="vertical-align:middle;" | <300Вт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| R10A8]] | ||
| rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | rowspan="2" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <500Вт | | style="vertical-align:middle;" | <500Вт | ||
| style="vertical-align:middle; background-color:#FFF;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | style="vertical-align:middle; background-color:#FFF;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I*]],<br />[[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[https://wirenboard.com/wiki/WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <800Вт | | style="vertical-align:middle;" | <800Вт | ||
| style="vertical-align:middle; text-align:left;" | | | style="vertical-align:middle; text-align:left;" | | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3 | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]] | ||
|- style="vertical-align:middle;" | |- style="vertical-align:middle;" | ||
| Импульсные <br />блоки питания | | Импульсные <br />блоки питания | ||
Строка 82: | Строка 74: | ||
| <120Вт | | <120Вт | ||
| style="text-align:left;" | | | style="text-align:left;" | | ||
| [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]],<br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]] | ||
|- | |- | ||
| rowspan="3" | Эл. котлы, чайники | | rowspan="3" | Эл. котлы, чайники. | ||
| rowspan="3" | 1*Inom | | rowspan="3" | 1*Inom | ||
| style="vertical-align:middle;" | <1.5кВт | | style="vertical-align:middle;" | <1.5кВт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| R10A8]] | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C]], [[WBIO-DO-R10A-8_Relay_Module| R10A8]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <2кВт | | style="vertical-align:middle;" | <2кВт | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB- | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/I*]] | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MR6C_Modbus_Relay_Modules| MR6C v.2]], <br /> [[WB-MR3xV_and_WB-MR6xV_Modbus_Relay_Modules| WB-MR3(6)/S]], <br />[[WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module| WB-MRPS6]] | ||
|- | |- | ||
| style="vertical-align:middle;" | <4кВт | | style="vertical-align:middle;" | <4кВт | ||
| style="vertical-align:middle; text-align:left;" | | | style="vertical-align:middle; text-align:left;" | | ||
| style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3 | | style="vertical-align:middle;" | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]] | ||
|- style="vertical-align:middle;" | |- style="vertical-align:middle;" | ||
| Группы розеток | | Группы розеток | ||
Строка 102: | Строка 94: | ||
| <3кВт | | <3кВт | ||
| style="text-align:left;" | | | style="text-align:left;" | | ||
| [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3 | | [[WB-MRWL3_Modbus_Relay_Module|WB-MRWL3]] | ||
|} | |} | ||
<nowiki>*</nowiki> для контакта NO, для NC допустимая мощность в | <nowiki>*</nowiki> для контакта NO, для NC допустимая мощность в 1,5 раза меньше | ||
Почему именно так? Ведь в характеристиках используемых реле ток (а значит и мощность) гораздо выше рекомендуемых. | Почему именно так? Ведь в характеристиках используемых реле ток (а значит и мощность) гораздо выше рекомендуемых. | ||
Строка 114: | Строка 104: | ||
== Лампы накаливания== | == Лампы накаливания== | ||
Принято считать, что это - исключительно резистивная нагрузка. Но пока спираль лампы холодная, она имеет сопротивление сильно меньшее по сравнению с рабочим. Лампа накаливания мощностью 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом = 8 А, то есть, в 13 раз больше номинального. | Принято считать, что это - исключительно резистивная нагрузка. Но пока спираль лампы холодная, она имеет сопротивление сильно меньшее по сравнению с рабочим. Лампа накаливания мощностью 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом = 8 А, то есть, в 13 раз больше номинального. | ||
[[Файл:Lamp1.png|300px|thumb|right|Ток через спираль холодной лампы]] | |||
Видно, что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс. | Видно, что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс. | ||
== Теплые полы. Чайник, ТЭНы электрокотлов== | |||
Температурный коэффициент нихромовых спиралей для рабочих температур в ТЭНах весьма мал, и пусковой ток близок к номинальному. | |||
Исключение — саморегулирующиеся кабели для теплых полов. У них полупроводниковый нагревающий элемент, его пусковой ток может быть больше в 2 раза. | |||
== Лампы светодиодные и компактные люминесцентные== | == Лампы светодиодные и компактные люминесцентные== | ||
Такие лампы небольшой мощности содержат в себе выпрямительный мост с конденсатором. | |||
То есть, это чисто емкостная нагрузка, и пусковой ток должен быть очень большим. Как правило, для его снижения производители ставят перед мостом резистор и(или) термистор. | |||
[[Файл:Lamp2.png|400px|thumb|right|Ток включения энергосберегающей лампы]] | [[Файл:Lamp2.png|400px|thumb|right|Ток включения энергосберегающей лампы]] | ||
Видно, что у икеевских ламп всё весьма хорошо. А вот у других светодиодных ламп пусковой ток превышает номинал в 150 — 200 раз, и длительность пиков составляет ~100 мкс. | |||
Видно, что у ламп | |||
== Электродвигатели== | == Электродвигатели== | ||
Верно, что у индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой. И да, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем: | Верно, что у индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой. И да, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем: | ||
1. если момент замыкания попал в | 1. если момент замыкания попал в ноль напряжения, то всплеск тока двукратный (для чисто индуктивной нагрузки); | ||
2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение. | 2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение. | ||
[[Файл:Engine_current.png|400px|thumb|right|Ток включения двигателя]] | |||
Файл:Engine_current.png|Ток включения двигателя | |||
== Блоки питания== | == Блоки питания== | ||
Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые. | Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые. | ||
[[Файл:Thermistor.jpg|400px|thumb|right|Термистор на плате БП]] | |||
В холодном состоянии они имеют заметное сопротивление, чем и ограничивают пусковой ток. При работе блока питания термистор нагревается и его сопротивление снижается (в 20 — 30 раз), практически не мешая протеканию тока. Но после выключения блока питания некоторое время (до 1 минуты) термистор остается горячим и не может ограничивать пусковой ток. Поэтому крайне желательно после выключения блока питания подождать 10 — 30 с перед его повторным включением. Ниже графики с повторным включением через ~15 с (при быстром переключении пики еще больше): | |||
[[Файл:PowerSource.png|400px|thumb|right|Ток включения БП]] | |||
Файл:PowerSource.png|Ток включения БП | |||
== Выводы== | == Выводы== | ||
В документации на реле могут указывать несколько токов: | В документации на реле могут указывать несколько токов: | ||
номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. То есть | номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. О необычных напишем ниже. То есть если на реле написано «10А», то значит, по умолчанию у него и пусковой ток при коммутации не должен превышать 10А. Возможно, его можно умножить на 2, но это не точно. | ||
Если максимальный пусковой ток 10-20А, а светодиодная лампочка имеет пусковой ток в 100 раз от номинала, то это очень грустно: получается, что коммутировать можно только 20-40 Вт лампочек. | |||
Так что с обычными реле нужно либо сильно ограничить себя в выборе нагрузки и занижать мощность, либо быть готовым к тому, что контакты будут часто свариваться и реле придется менять. Для нагрузки с большими пусковыми токами лучше использовать специальные реле. | |||
[[Файл:ContactRelay.jpg|400px|thumb|right|Контакты реле]] | |||
На фото контакты реле HF115F-I (слева) и HF115F-S (справа). | |||
Пусковой ток HF115F-I — 120А/20мс, что позволяет коммутировать лампы накаливания общей мощностью до 2 кВт. А HF115F-S — 165А/20мс и 492А/1,5мс, 800А/25мкс, то есть до 3 кВт для ламп накаливания и до ~600 Вт для светодиодных ламп. | |||
Используются например в [https://wirenboard.com/wiki/WB-MRPS6_Modbus_Relay_Module#.D0.9C.D0.BE.D0.B4.D0.B5.D0.BB.D0.B8| WB-MRPS6] |
Версия 17:17, 24 августа 2020
Сводная таблица
Тип нагрузки | Пусковой ток, длительность |
Мощность группы | Допустимо | Рекомендуем |
---|---|---|---|---|
Лампы накаливания | 8-12*Inom, 5 мс |
<250Вт | MR6C, R10A8 | MR6C v.2 |
<1кВт | ||||
<1,5кВт | WB-MR3(6)/I* | WB-MR3(6)/S, WB-MRPS6 | ||
<2кВт | ||||
Светодиодные “хорошие” | 10-20*Inom, 100 мкс |
<150Вт | MR6C, R10A8 | MR6C v.2 |
<600Вт | ||||
<900Вт | WB-MR3(6)/I | WB-MR3(6)/S, WB-MRPS6 | ||
<2кВт | ||||
Светодиодные “плохие" и компактные люминисцентные лампы |
150-200*Inom, 100 мкс |
<15Вт | MR6C, R10A8 | MR6C v.2 |
<60Вт | ||||
<90Вт | WB-MR3(6)/I* | WB-MR3(6)/S, WB-MRPS6 | ||
<120Вт | ||||
Электродвигатели | 2-5*Inom, 100 мс - 2 сек. |
<300Вт | MR6C, R10A8 | MR6C v.2 |
<500Вт | WB-MR3(6)/I*, WB-MR3(6)/S, WB-MRPS6 | |||
<800Вт | WB-MRWL3 | |||
Импульсные блоки питания |
200-600*Inom, 200-1000 мкс |
<120Вт | WB-MR3(6)/S, WB-MRPS6 | |
Эл. котлы, чайники. | 1*Inom | <1.5кВт | MR6C, R10A8 | MR6C, R10A8 |
<2кВт | WB-MR3(6)/I* | MR6C v.2, WB-MR3(6)/S, WB-MRPS6 | ||
<4кВт | WB-MRWL3 | |||
Группы розеток | ?? | <3кВт | WB-MRWL3 |
* для контакта NO, для NC допустимая мощность в 1,5 раза меньше
Почему именно так? Ведь в характеристиках используемых реле ток (а значит и мощность) гораздо выше рекомендуемых. Ответ прост - пусковые токи.
Разберем категории нагрузок.
Лампы накаливания
Принято считать, что это - исключительно резистивная нагрузка. Но пока спираль лампы холодная, она имеет сопротивление сильно меньшее по сравнению с рабочим. Лампа накаливания мощностью 95 Вт имеет сопротивление 40 Ом, что оценочно дает пусковой ток до 320 В / 40 Ом = 8 А, то есть, в 13 раз больше номинального.
Видно, что пусковой ток превышает номинал в 8 раз, время разогрева спирали составляет менее одного полупериода, а длительность пика — примерно 2 мс.
Теплые полы. Чайник, ТЭНы электрокотлов
Температурный коэффициент нихромовых спиралей для рабочих температур в ТЭНах весьма мал, и пусковой ток близок к номинальному. Исключение — саморегулирующиеся кабели для теплых полов. У них полупроводниковый нагревающий элемент, его пусковой ток может быть больше в 2 раза.
Лампы светодиодные и компактные люминесцентные
Такие лампы небольшой мощности содержат в себе выпрямительный мост с конденсатором. То есть, это чисто емкостная нагрузка, и пусковой ток должен быть очень большим. Как правило, для его снижения производители ставят перед мостом резистор и(или) термистор.
Видно, что у икеевских ламп всё весьма хорошо. А вот у других светодиодных ламп пусковой ток превышает номинал в 150 — 200 раз, и длительность пиков составляет ~100 мкс.
Электродвигатели
Верно, что у индуктивной нагрузки пусковой ток нулевой. И да, в момент замыкания контактов ток и правда нарастает плавно, но затем: 1. если момент замыкания попал в ноль напряжения, то всплеск тока двукратный (для чисто индуктивной нагрузки); 2. пока двигатель не выйдет на номинальные обороты, ток превышает в несколько раз номинальный; чем мощнее двигатель, тем больше превышение.
Блоки питания
Аналогично светодиодным лампам на входе у этих блоков питания стоит диодный мост и конденсаторы большой емкости. Для снижения пусковых токов производители ставят NTC-термисторы, зеленые (иногда черные) и круглые.
В холодном состоянии они имеют заметное сопротивление, чем и ограничивают пусковой ток. При работе блока питания термистор нагревается и его сопротивление снижается (в 20 — 30 раз), практически не мешая протеканию тока. Но после выключения блока питания некоторое время (до 1 минуты) термистор остается горячим и не может ограничивать пусковой ток. Поэтому крайне желательно после выключения блока питания подождать 10 — 30 с перед его повторным включением. Ниже графики с повторным включением через ~15 с (при быстром переключении пики еще больше):
Выводы
В документации на реле могут указывать несколько токов: номинальный ток (Contact rating current) и максимальный ток переключения (Max. switching current) или пусковой ток (Inrush current) и т. д. И у «обычных» реле пусковой ток часто не указывают. О необычных напишем ниже. То есть если на реле написано «10А», то значит, по умолчанию у него и пусковой ток при коммутации не должен превышать 10А. Возможно, его можно умножить на 2, но это не точно.
Если максимальный пусковой ток 10-20А, а светодиодная лампочка имеет пусковой ток в 100 раз от номинала, то это очень грустно: получается, что коммутировать можно только 20-40 Вт лампочек.
Так что с обычными реле нужно либо сильно ограничить себя в выборе нагрузки и занижать мощность, либо быть готовым к тому, что контакты будут часто свариваться и реле придется менять. Для нагрузки с большими пусковыми токами лучше использовать специальные реле.
На фото контакты реле HF115F-I (слева) и HF115F-S (справа). Пусковой ток HF115F-I — 120А/20мс, что позволяет коммутировать лампы накаливания общей мощностью до 2 кВт. А HF115F-S — 165А/20мс и 492А/1,5мс, 800А/25мкс, то есть до 3 кВт для ламп накаливания и до ~600 Вт для светодиодных ламп. Используются например в WB-MRPS6