Клапаны электромагнитные. Как уменьшить нагрев катушки. Защита катушки клапана от перегрева.

Друзья, всем привет! Сегодня разберемся с устройством электромагнитных клапанов с катушками постоянного тока 24В. Узнаем, как понизить ток, чтоб существенно снизить нагрев катушки.
Материалы из видео: github.com/Sol...
P.S. Добавлены 2 конденсатора по питанию после диодного моста. Спасибо @Seriyv0lk за подсказку. Теперь иголки ушли.

[@Seriyv0lk]

У тебя пик потому, что между плюсом и минусом диодного моста нет ёмкости. Поставь туда Электролит на 100 мкФ и керамику в параллель микрофарад на 2-5.

[@Solderingironspb]

Добрый вечер! Спасибо за подсказку!) Подпаял электролит после моста и действительно пик пропал. Теперь вместо громадного пика звон затухающий, амплитудой в 2 вольта. Прекрасно!))

[@ЭдуардА-у4ц]

Электролит действ нужен ,а вот зачем керамика?🤔... Керам кондёры ставятся на СЧ/ВЧ... где есть частота ,а на простой постоянке и электролита достаточно.

[@Seriyv0lk]

@@ЭдуардА-у4ц не переживай. Когда-нибудь поймёшь. Но это не точно.

[@ЭдуардА-у4ц]

@@Seriyv0lk так зачем керамика аж на единицы микрофарад?😱? ...ее ставят в зависимости от F ! На F до ~100KHz вполне хватает и 0,1/0,22 mkF ( сред. знач).. что понимать то?🤔

[@Solderingironspb]

@@ЭдуардА-у4ц На высоких частотах электролит обладает высоким сопротивлением и не может эффективно давить ВЧ помехи. Керамика в этом плане помогает.

[@sashahfa3480]

Разбирал как-то схему американского ледогенератора - удивило включение 12в реле ключами от 24в без каких либо гасящих элементов. Оказалось, что по управлению стоит специальный промежуточный МК, который независимо по нескольким каналам включает реле как показано в ролике. Сначала резкое включение от 24в(!), потом удерживающий ШИМ. Это было в промышленном оборудовании.

[@flappingflight8537]

Я по заказу , делал на оборот. Из 12+ Вольт в автомобильной сети удваивал на 24 для начального включения газового клапана ГБО. Потом ШИМ-ом ограничивал ток через катушку только для удержание якоря в открытом состоянием . 30% коэффициент заполнения при 12-14 Вольт питанием вполне достаточно .

[@МихаилС-ф1т]

Поставить последоватеььно с соленоидом на 24в обычную лампу накаливария на 24в. Подобрав по току. И все дела.

[@szapsis]

Спасибо большое за твой труд!

[@НиколайАртемёнко-х7х]

Можно поставить светодиод и сопротивление в 2 ком последовательно с катушкой, в дополнение с резистором и конденсатором. Тогда будет видно что клапан открыт.

[@ДмитрийПалкин-ф8с]

Диод нужно с малым временем восстановления и rc цепочку паралельно катушке.

[@Aleksandr_Sidorov]

Добрый , для длительной работы таких реле проще ставить сервопривода да дороже но все же надежнее , все зависит от поставленных задач

[@Solderingironspb]

@@Aleksandr_Sidorov с сервоприводами тоже есть нюансы в работе. Как пример, имею сервопривод с перекидным контактом - подал на А - закрываем, подал на Б - открываем. И внутри концевики, которые отключают сервопривод по питанию. В штатном режиме все просто замечательно. Ставим реле с перекидным контактом на управление: реле замыкается - серва закрывает кран, реле размыкается - серва открывает кран. Ток потребления около 0.3А. А теперь нештатная ситуация: закрываем кран и резко переключается управление на открытие. Редуктор еще не успел остановиться и ток потребления улетает в бесконечность, а редуктор просто рвет. Для такого случая пришлось электронную токовую защиту разрабатывать)

[@Aleksandr_Sidorov]

@@Solderingironspb так оно так , но чаще всего таких задач не бывает , хотя задачи разные , и очень разные , к примеру в системе отопления куда я их пихаю там обычный шаговой мотор , ну или сервопривод , единственное нужно ещё и считать , хотя и клапан на солинойде в полне бы справилась бы с моей задачей что бы поток перенаправить не через насос , а по самотечной системе , это на случай если отключают электричество , но вот опять же задача приглушать обратку что бы понизить температуру , ну и естественно температуру мы можем мониторить хоть со скольких датчиков , сколько нашему желанию будет и строить естественно график дрейфа температуры , ну это в принципе не важно , вот в таких случаях в принципе только сервопривода , хотя можно и солинойды использовать , так что если быстрые переключения то конечно только солинойд , но опять же можно щёлкать релюхой быстро на определённое время выключаем и на определённой момент включаем .

[@santey240578]

@@Solderingironspb есть сервы с одним управляющим контактом но найти сложнее. Принцип - подали на него питание (на упр.конт.) - открылся, сняли закрылся. Т.к. он подключен к питанию постоянно. Типа MUT-овских приводов из v-70 серии, но цена - конь!

[@Magistr_Kaktus]

Всё делается проще. Меряем сопротивление катушки. Берем резстор на примерно такое же сопротивление. Включаем последовательно с катушкой. Параллельно резистору включаем электролит соблюдая полярность и емкостью от 2200мкф и напряжение, примерно равное питанию катушки. Запас по напряжению не нужен. Мощность резистора считаем по закону ома. Будет греться, но не критично, главное не размещать его рядом с электролитом. Всё работает отлично, даже при кратковременных пропаданиях питания.

[@vladimir1940]

Подскажите как сделать , чтоб не грелся клапан с катушкой на 230 АС?

[@Magistr_Kaktus]

@@vladimir1940 я бы не трогал без большой потребности. Это можно сделать двумя способами, но один сложный (на симисторе), а второй потребует расчетов и подбора деталей (выпрямление напряжения, плюс 2 резистора и конденсатор высоковольтный). Лучше купить фирменный клапан надежный и не рисковать с доработками.

[@vladimir1940]

@@Magistr_Kaktus ,мне это нужно , чтобы жидкость от клапана не грелась , а что сейчас на али продают готовые модули , реально работают ??

[@Magistr_Kaktus]

@@vladimir1940 без понятия.

[@michaelpopov1548]

Сразу набивается на глаза очень некрасивая стойность сопротивления резистора R4 - 1k, в гейт транзистора. В комбинацией с капацитет гейта переходные процесы будут очень затяжнье. Поменяйте на 47 Ом, транзистор скажет Вам спасибо. Канал нравиться. Лайк!

[@ebjikkolu4757]

На промышленном предприятии не парятся таким,конечно) Там катушки всякие есть ,данфус , металворк , ПГС и т.д. По всему заводу в каждом оборудовании натыканы клапана,пневмораспределители ,гидрораспределители . Когда перестает работать катушка - просто меняют на новую

[@Solderingironspb]

В чем-то Вы конечно правы. Раньше так и делалось. Но сейчас какая-то запчасть может и по пол года идти. Рац. предложения никто не отменял)

[@openFrimeTv]

я как то тоже купил такой, он греется пришлось выбросить. не знал что можно так полечить)

[@Fil0sOFF]

Тема интересная, в электрике тоже есть проблема перегрева катушек реле и пускателей. На вакуумных контакторах это предусмотрено с завода, где-то электронным блоком, где-то перекоммутацией обмоток с параллельной на последовательную.

[@Solderingironspb]

Мы с ребятами даже на замке двери пробовали. Работает точно так же. Только дверь петь начинает от шима. А так руками не откроешь, магнит держит. С реле и пускателями тоже этот трюк сработает.

[@alexandrl.5131]

​@@Solderingironspb В реле помоему даже параметр такой есть, напряжение срабатывания и напряжение отпускания.

[@Vaska_Sashin]

Можно использовать ATTINY13A. У этого процессора есть АЦП, а можно и DS18B20 использовать. Будет и контроль температуры и время точно задать.

[@tolikche]

Не уверен что нужно так сложно это решать. Параллельно две цепи: одна из последовательно соединенных резистора и конденсатора, резистор задает ток срыва, конденсатор - длительность импульса, параллельно просто резистор на ток удержания. вместе с парой диод-супрессор(супрессор ускоряет закрывание) ставлю такую обвязку везде где нужно рулить реле с прожорливыми катушками. Наличие двух резисторов позволяет питать реле от большего напряжения.

[@Solderingironspb]

Ваша сборка не греется? Я просто делал так, чтоб плата вообще холодной была, чтоб в пластиковый корпус поставить и компаундом залить

[@tolikche]

@@Solderingironspb греется конечно, космос не обманешь) вопрос в том, необходимо ли снижать нагрев до абсолютного минимума, ток удержания можно ставить до трети от номинального с проверкой, так что и тепловыделение системы будет пропорционально меньше. Снижение потребления - есть, уменьшение нагрева устройства вцелом(включая катущку) - есть, нагрев резисторов - смотрим по требованию конкретного устройства.

[@ВладимирНегляд-в3ч]

Никакого здравого смысла нет городить такую сложную конструкцию, когда 2 детальки - конденсатор и сопротивление прекрасно справляются с этой проблемой. Этим принципом пользуюсь с 1975 года и ни одного случая отказа. Только если клапан на 220 вольт - надо еще деталей добавить для выпрямления переменки.

[@Solderingironspb]

Так сопротивление же греться будет. КПД очень низкий.

[@26kulibin]

И как сильно будет греться при токе удержания 50 мА? Закон ома надеюсь знаешь. ​@@Solderingironspb

[@iksmelnik1285]

для реле также работает , второй вариант в журнале Р питание через лампочку с индикацией режима.

[@dmitriyterkhov8571]

​@@26kulibinпри 24в 1вт

[@i24714s]

Полевик вышибает иногда на большой индуктивности, диод не спасает. Победил RC на сток-исток, 10 Ом + 100 нФ.

[@pcbjlcpcb8448]

Актуальная тема,в схеме есть защита от КЗ и переплюсовки стороны солидной катушки. На днях произошел КЗ на штырьках разъема подключения питания солидной катушки и возник пожар,можно защитить от такой проблемы ?

[@Solderingironspb]

@@pcbjlcpcb8448 добрый день. Самое простое - это предохранители на нагрузку подключаемую ставить. Более сложное - это электронную защиту по току городить...быстродействие будет на высоте, но не факт, что оно нужно

[@IamJiva]

максимальный КПД электромагнита обеспечивается на стабильном постоянном токе, тогда можно на болте намотать катушку, тк нет токов Фуко на пост.магнитном поле, также потери в катушке в обмотке пропорциональны квадрату тока(Pheatloses=R* I^2) поэтому, хотя для Удержания например классического реле в сработавшем состоянии, прилипшим якорем к электромагниту реле, требуется ток меньше чем для Срабатывания, при этом всёже худьшая идея регулировать этот ток ограничивая ШИМом, тк ШИМ лучше всего подходит именно для нагрева обмотки, при малом среднеарифметическом токе, определяющем импульс силы примагничивания(секундная сила f*t=m*V это импульс, и он пропорционален интегралу тока по времени, тоесть среднеарифметическому току, который пропорционален скважности, длительности тока, скажем 10ампер течёт на меандре половину времени, как Чукча хотел работать Почётным академиком - "по чётным - академиком, по нечётным - рыбу ловить"),потери же пропорциональны интегралу по времени квадрата тока, потому ААС среднеквадратичый ток, действующий на резистор проволоки нашей обмотки как "среднемощностной ток", и он у такого меандравдвое выше чем в случае когда Чукча каждый день на полставки работает, когда не 10ампер пол миллисекунды течет и пол миллисекунды 0ампер, а когда 5ампер непрерывно течет, грея обмотку вдвое меньше, а импульс удержания электпомагнитом якоря подвижного прилипшим к сердечнику, одинаков... так что если у вас ШИМ управляетэлектпомагнитом, то ставьтекрупный дроссель илидаже с конденсаторомна землю после него, чтоб на обмотку клапана шел ток без переменки...

[@AndrewShevchuk]

Это в теории. На практике, вышло без дополнительного дросселя и нагрева.

[@IamJiva]

@@AndrewShevchuk ну у тебя вышло комутировать цепь в России, а даже не в Индии, гдемедицинский эфир - не жидкость, а газ, тк кипит при 36С, а в тени +50С летом иногда. я то тебе рассказываю неочевидный способ, как из моторколеса выжать больше разгона при тех же 2000Вт что у приятеля, только за счёт того, что он питает импульсом 50%тной скважности, когда срабатывает отсечка по максимальной мощности вдуваемой из аккумов,а у тебя аккумы не последовательно, а паралельно,напряжение вдвое ниже, и ток нарастает вдвое медленнее, и ты не 50%скважности, а непрерывно питаешь вдвое меньшим током, но из этого тока, у тебя в тепло теряется вдвое меньше джоулей в секунду, при одинаковом крутящем моменте с приятелем, и твоё моторколесо не расплавляется, и чуть ниже напряжение требует в сравнении со случаем друга, потомучто можно вкачать в обмотку реле 1ампер искровыми разрядами 10киловольтовыми короткими, и почти вся энергия пойдёт в нагрев, высокий ток обусловит высокое падение на сопротивлении проволоки, и для достжения короткими импульсами высоковольтными тогоже среднего тока, скажем удержания реле, ии скажем удержания автомобиля от скатывания с горы, требуется на коротких импульсах избыточная мощность. Ещё раз так скажу, есть недопонимание того, чем отличается импульс 25%времени включения из 100%тного периода, чем это отлчается от 25%тного напряжения или 25%тной мощности меандр может приводить к уполовиниванию мощности освещения, а может выливаться в половинный ток через индуктивность, который даст на лампочке лишь четверть мощности. и регулировка токв ШИМом подразумевает "экстерном выполнить план по току, немного перевспотев не по делу"

[@santey240578]

с 230 вольтовыми версиями можно после старта обрезать полупериод сетевой синусоиды диодом например, но нужно другое схематическое решение

[@НиколайАртемёнко-х7х]

Всё нормально как пример. Ну а в реальном мире подбирают резистор с паралельным электролитом. Приём давнишний взят из включения реле. Последовательно катушке.

[@hutoryanin]

Прикольно и интересно. *Л. а. й. к.* и *Р. е. с. п. е. к. т.*

[@AndrewShevchuk]

Зачем в PE разрыв через плату?

[@vladimir1940]

Подскажите как сделать , чтоб не грелся клапан с катушкой на 230 АС?

[@iksmelnik1285]

питание через лампу 15-40 вт. После включения лампа вспыхнет и далее еле светит т.к. у горячей нити резко больше сопротивление. С реле также делают для экономии электропотребления

[@vladimir1940]

@@iksmelnik1285 Не совсем понял , лампу подключать в разрыв одного из проводов Или параллельно контактам клапана ??

[@iksmelnik1285]

только счас увидел вопрос. Лампу в разрыв любого провода питания клапана. В комментах несколько раз такой способ

[@frtp3691]

на столе всё красиво...а в гидростанции,на 24 вольтовый клапан пришлось 36 вольт давать,что бы его потоком не закрывало...:) когда производство,нагрев-меньшее из проблем...нештатно закрытый клапан-машина уходит в аварию и!!!-в двухчасовую промывку и стерилизацию с расходом моющих средств на 60 000 руб....

[@Solderingironspb]

Похоже у Вас проблема с повышенным давлением для данного клапана. Поэтому он в штатном состоянии не может шток поднять. Такое происходит с клапанами прямого действия, таких как на видео. Поставьте клапан непрямого действия и проблема должна уйти.

[@frtp3691]

@@Solderingironspb там всё банальнее...клапан перекрывает ёмкость на высоте 4-го этажа...и когда он открывается,поток жидкости летит до -1 этажа,моментами создавая хорошее такое разрежение на тарелку клапана...он и закрывался..2 раза попались пока не выяснили причину. а клапан заменить нельзя-по документации должен стоять именно такой. менять документацию что бы установить другой-нереально...вот и повысил напряжение и радиатор с кулером на него :)) разные условия требуют разного подхода...ничего не имею против Вашего способа,но лишь-бы будущие инженера не восприняли его как истину для всего.

[@ciklomat]

Все как будто хорошо, но что то мне подсказывает что надежность сильно просела! Протестируй вариант хаотичного включения и выключения. Похоже что если резко пропадет напряжение на долю секунды, то магнит отпустит и снова не включится. И получится, что вроде бы все включено, а не работает. Если говорить о надежности включения, то нужно ставить обратную связь на такой девайс.

[@Solderingironspb]

если коннектор пошатнется, то да. А так если на питание схемы пропадет питание и появится - все отработает хорошо. Я для таких случаев сделал бы на МК. В цикле бесконечном подаем питание на 1с и потом 5 секунд шим. Тогда, если что-то случится - притянется вновь.

[@Demurin]

Хорошая идея, можно чтоб протестировать это явление собрать под него плату где будем задавать время пропажи питания и смотреть сколько потребуется чтоб реле отпустило а сберегайка осталась сработанной

[@ciklomat]

@@Solderingironspb Это хорошая идея, даже если сделать раз в секунду повторный импульс, то все будет работать как надо!

[@АлександрМаслов-с4я]

Аналогично решал проблему нагрева соленоидов и словил другую проблему - при подаче ШИМ на соленоид, он начинает пищать, и надо подбирать частоту, на которой и нагрев не сильный, и писк не слышен)

[@Solderingironspb]

Если в установке куча всего и все делает пыщь пыщь, то писка вообще слышно не будет))

[@АлександрМаслов-с4я]

@@Solderingironspb Я вспомнил. У нас вибрации от клапана передавались на железный корпус, поэтому всё жёстко звенело) Наверное, не столько клапан звенел, сколько шелезяка, на которой все было смонтировано. Да, точно.

[@ОлегАсмолов-й5н]

Прикольная штука!! Только не совсем понятно как это будет работать от переменки, ключ то работает только с постоянкой?

[@Solderingironspb]

Диодный мост на входе схемы

[@ОлегАсмолов-й5н]

Не совсем понял, а как тогда будет работать катушка клапана если она на переменке ? Или вы имеете в виду, что катушка всегда только постоянка а управление может быть оба варианта?

[@Solderingironspb]

@@ОлегАсмолов-й5н катушка только постоянка, а управление может быть ac/dc

[@ОлегАсмолов-й5н]

Вот ещё защита от КЗ прям проситься сюда.

[@Solderingironspb]

@@ОлегАсмолов-й5н Перед схемой в разрыв одного провода ставим предохранитель на максимальный пусковой ток катушки. В принципе этого достаточно.

[@Lesorub_]

Если последовательно катушке поставиль конденсатор по больше и паралельно конденсатору резистор 200 Ом 5Вт ?

[@Solderingironspb]

Может конечно и сработает...но резистор будет греться. КПД такой себе

[@СергейБелинский-ж5в]

А если просто резистор на радиаторе 50 Ом в разрыв оного проводника ?

[@Solderingironspb]

То резистор будет очень сильно греться)

[@ЭдуардА-у4ц]

Если резюк ставить то его считать надо!😮 и не забывать про необходимость для надеж срабат например реле, 20% превышение Iсраб по отношен к его ном значения. Формула была в ж радио ... 🤔

[@sultanail84]

Все как бы интересно, но не нужно для широкого потребления. Эти катушки греются годами и им ничего не случается. А катушки, которые часто коммутируются, они часто поджариваются. Не факт, что этих катушек в таком исполнении хватит надолго. Как их рассчитали, как они реагируют на частые выбросы эдс самоиндукции, как там ток протекает, черт его знает. Нужно городить более сложные цепи снабберы, простым диодом не обойтись. Но опыт занятный.

[@pcbjlcpcb8448]

🎉

[@alexanderkavalscky4879]

Uf diod по выходу бы и посмотреть осцилом

[@RS_83]

Работал наладчиком, не припомню, чтобы соленоиды на 24В выходили из строя. Хотя в начале, когда устроился, подозрение всегда падало на них)) легче же диагностировать)) Видел также голубые соленоиды Данфосс, но на 220В. Вот они часто выходили из строя. Как мне кажется причиной было попадание воды внутрь после моек уборщиков со шланга(поливали куда глаза глядят), или попадание конденсата с труб. Были видны следы коррозии на внутренней поверхности клапана, есть подозрение, что влага попадала внутрь. Показывали кстати кз на катушке. Вообще если грелись, то именно на 220В соленоиды, на 24В были просто теплые, насколько помню. Что за редактор схем используете? Также, зачем в коде на мк, цикл while? Без него нельзя? Мне кажется, или в схеме на мк выбросы напряжения(иголки на осциллографе), меньше чем на таймере 555? Спасибо за видео, очень интересно)

[@Solderingironspb]

Работаю в сфере сервиса уже 8 год) соленоиды на 24V DC помирают точно так же, как и AC220/AC24. Я обычно диагностирую клапана постоянным магнитом 018F0091 Danfoss. Самое противное, как и говорил в видео - это когда на холодную все работает, а при нагреве происходит обрыв. Диагностировать такое сложно... К тому же усугубляет все, когда меняешь клапана в том же автоклаве. Там пар через них идет. Все спекшееся, пробитое. Легче просто комплексно клапан менять сразу). Редактор KiCad 7. Без цикла while можно. разницы в данном случае не будет. Иголки меньше, т.к. замер был с самого МК. А на таймере - с катушки. Если МК прикрутить в ту схему - будет аналогично)

[@RS_83]

@@Solderingironspb спасибо за ответы) магнит данфоссовский конечно вещь удобная. Жаль, у нас таких не было

[@StasGT]

Ну, ооочень долго... Если клапанов много, проще поставить трансформатор и симистор+оптосимистор, и питать переменкой 24в, так будет правильнее, будет болтаться реактивка туда-сюда, а активной мощности не будет, в идеальном мире.

[@ВованПитерский-х4э]

Не пустота - а бесконечность 😂