500A Relais, die Schaltzeiten und das prellen der Kontakte

Ich habe heute ein 500A Relais aus China bekommen, ausgepackt und gleich getestet. Es ist ab ca. 15 Euro incl. Versand zu haben.

Es ist ein 12V Relais, ist schlank aufgebaut und hat 4 Schraubanschlüsse.
2 x M5 für die Schaltspannung von 12V
2 x M8 mit Kupferschrauben für die 500A Schaltkontakte

Es ist 8,6 cm hoch und 6×8 cm breit mit einem Metallfuß zum anschrauben mit 2 x 7mm Langlöchern.

Beim anlegen einer Spannung hat es zwei Schaltstufen.
Es zieht an bei ca. 7V mit 360mA und dann zusätzlich und mit einem kräftigen Klick bei ca. 8V und 390mA. Bei 12V Spannung fliessen 580mA  und bei 13,8V 640mA. Dabei wird es handwarm.
Das entspricht einem Wicklungswiderstand von ca. 20 Ohm.

Mit dieser MOSFET Steuerung kann das Relais vom Arduino geschaltet werden.

Versuche haben ergeben daß es beim Anziehen etwas verzögert, dann ca. 3-5ms prellt und erst danach fest angezogen ist.
Bei einer im Arduino eingestellten Schaltzeit von 30ms prellt es ca. 3-5ms und ist dann gut 15ms angezogen
Bei 20ms Schaltzeit ist es ca. 6-7ms fest angezogen.
Unter diese Schaltzeiten sollte man nicht gehen.

Die Oszilloskop Anzeige. Einstellung horizontal: 5ms/div und vertikal: 5V
Im ersten Feld links kann man das Prellen erkennen.

Durch die Anzugsverzögerung und das prellen der Kontakte müssen also ca. 13ms zu der gewünschten Schaltzeit des Relais im Arduino hinzugefügt werden.

Das führt zu folgendem Programm

// IRLIZ44N MOS FET Schalter für das 500A Relais
// Eine Schaltzeit von ca. 10ms sollte nicht unterschritten werden.
// Die ermittelte Anzug-Verzögerung des Relas liegt bei ca. 13ms
//
// von Matthias Busse 13.01.2018 Version 1.0

// Schaltung IRLIU44N und Pinbelegung
// 1 - Gate > 180 Ohm > Arduino Pin 8
// 2 - Drain > Relais > +
// 3 - Source > GND Arduino und Netzteil
// Widerstand mit 10k Ohm von Gate zu Source
// 12V Netzteil > 1.Relais Spulenkontakt 
// 2.Relais Spulenkontakt > MOS FET Drain

int gate = 8; // MOS FET Gate Pin
int led = 13;
int relaisverzoegerung = 13;
int schaltzeit = 10;

void setup() {
  pinMode(gate, OUTPUT);
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(gate, 1);
  digitalWrite(led, 1);
  delay(relaisverzoegerung+schaltzeit);
  digitalWrite(gate, 0);
  digitalWrite(led, 0);
  delay(relaisverzoegerung+schaltzeit);
}

Verwendet wurden:
500 A Relais 12V
12V Netzteil
Arduino Uno
Arduino Software 1.8.0
IRLIZ44N MOS FET
180 Ohm Widerstand
10 kOhm Widerstand
Oszilloskop zum überprüfen der Prell- und Anzugszeit

von Matthias Busse

4 Gedanken zu „500A Relais, die Schaltzeiten und das prellen der Kontakte

    1. admin Beitragsautor

      Ich denke gerade über ein Punktschweißgerät für Akkus nach. Dafür muß ich hohe Ströme von mehreren 100A mit kurzen und einstellbaren Zeiten schalten können und habe mir dieses Relais bestellt.

      Antworten
      1. Tieste

        Für das Punktschweißen benötigt man wenige Volt beim knackigen Strom.
        Solche Ströme lassen sich besonders leicht durch einen Trafo erzeugen.

        Also: Ab in die Leistungselektronik.
        Halbbrücke für einen LLC-Wandler aufbauen diese wird mit 200-300 kHz betrieben und die Sekundärwicklung vom Trafo mit einer Windung ausstatten.
        Solche Schaltnetzteile gibt es auch beim PC-Netzteil.

        Aber _UNBEDINGT_ Vorsicht! Solch ein Netzteil beinhaltet Zwischenkreisspannungen von 400V Daran ohne Kenntnisse über den sicheren Umgang mit Netzspannung zu arbeiten ist gefährlich!

        Eine weitere Möglichkeit besteht darin, sich einen Netztrafo zu besorgen, z.B. aus der Mikrowelle (Achtung, dieser hat Ausgangsseitig >2kV Hochspannung, also Lebensgefahr) und die Sekundärwicklung durch eine einzige Windung zu ersetzen.

        Die Spannung pro Windung lässt sich mit der Trafoformel berechnen.

        Viele Grüße

        Karl-Dieter Tieste

        Antworten

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