Solid State Relais stirbt beim Schalten einer Pumpe

[Bernhard667]

Hallo,

ich habe eine selbstgemachte Heizungssteuerung.
Dabei habe ich schon seit Jahren die Leistung der Heizungsumwälzpumpe geregelt.
Dazu kann ich mit einem Solid State Relais S202S02 die Spannung der Pumpe ein und ausschalten.
Das Relais hat einen Nulldurchgangsschalter. Somit schaltet er erst ein beim Nulldurchgang der Netzspannung. Abschalten findet nur beim Nulldurchgang des Stromes statt, da der Triac nur hier erlischt.
Damit habe ich per Wellengruppensteuerung (Immer ganze Netzperioden lang einschalten oder eben auch nicht) die Pumpe in der Leistung moduliert.

Nun habe ich die alte 80 Watt Pumpe ersetzt durch eine Hocheffizienzpumpe Grundfos Alpha.
Die hat maximal 40W.
Diese regelt nun selbst ihre Leistung. Deshalb schalte ich sie mit dem Solid State Relais nur noch ein (ein oder mehr Heizventile offen) oder aus.

Nun ist mir schon das zweite Relais gestorben. Das passiert nicht sofort, sondern nach einer Weile. Das Relais geht bis 8A, das sollte KW schalten können.
In einem anderen Forum las ich, die Pumpe würde im Einschaltmoment sehr viel Strom ziehen.
Vermutlich richtet sie die Netzspannung gleich und lädt ein paar dicke Kondensatoren auf.

Hat jemand von euch Erfahrung hier mit dem Schalten von ähnlichen Lasten an einem Solid State Relais /Triac.
Könnte ein Ferrit Ring über der Pumpenleitung den Stromstoß drosseln?
Oder ist eine Induktivität in Serie geeignet?

Bernhard

[Nerb]

Hallo,
du kannst mal probieren eine Induktivität in Reihe mit der Pumpe zu schalten, dass sollte den Einschaltstrom begrenzen. Ein einfacher Ferritring um die Leitung wird wohl eher nicht reichen, da die Induktivität zu klein ist.

mfg

[KlaRaw]

Hallo Bernhard,
Ich glaube nicht das eine 40W - Pumpe 8A ziehen kann. Es wird wohl eher die Überspannung beim Abschalten sein. Da würde eine Bidirektionale Überspannungsschutzdiode (ca. 1€ bei Reichelt) oder ein Varistor helfen.
Gruss Klaus.

[Bernhard667]

Hallo,

danke für die Antworten.
Die Serien Induktivität probiere ich als erstes aus.
Im Datenblatt steht nämlich noch: maximaler Stromanstieg dI/dt 50A/us
Da würde an einer 5uH Serien L (hab ich grad da) (U=L*dI/dt) 250V abfallen. Das geht offensichtlich nicht, und somit wird umgekehrt das dI/dt begrenzt auf unkritische Werte.
Zugegebenermaßen hatte ich das Problem nicht erwartet. Ich hatte extra Solid State Relais mit Nulldurchgangsschalter gewählt. Da sollte der Triac durchschalten, wenn die Spannung gerade 0 ist. Wenn dann im Verlauf der Netzperiode die Spannung ansteigt, sollte der Strom langsam ansteigen.
Viel Strom ist es ja nicht bei einer 40W.
Aber egal, die Induktivität kommt rein.

Gegen Überspannung beim Ausschalten habe ich einen Snubber dran. Hatte bislang an der normalen Pumpe gereicht.
KlaRaw hast Du eine Bauteilbezeichnung für so eine Schutzdiode.

Bernhard

[Johnes]

Wird sicher Überspannung sein! Ich habe meinen Kühlschrank über den gleichen SSR laufen, habe nen Varistor mit drin. Die Pumpe hat nicht nur nen Kondensator drin, sondern eine 2. Hilfs-Spule, die mehrere tausend Volt beim abschalten Phasen verschoben zurück jagt.

Das Boucherot kann diese Leistung nicht ausreichend vernichten. Dies muss zusätzlich durch ein Varistor passieren.

PS: Du modulierts die Leistung der Pumpe! Dein Snubber wird also ständig belastet, kann daher nicht entladen und kann damit nutzlos werden!!!

[Bernhard667]

Hallo,

hab schon wieder so ein Relais geschossen.
Ich hatte in einem anderem Forum noch gelesen, daß solche Pumpen Anlaufströme bie 40A hätten umd die Kondensatoren aufzuladen.
Da hätte erklärt, war die Relais sterben. Deshalb habe ich 11 Ohm Serien Widerstand eingebaut.
Relais wieder kaputt.
Da werde ich jetzt den Varistor nehmen

Bernhard

[021aet04]

Du solltest einen Varistor Parallel zum Motor (L, N) und einen NTC in Serie zum Motor. Parallel zum NTC sollte man ein Relais schalten, damit man den Anlaufstrom begrenzt. Hier ist ein Plan wie man es mit einem NTC macht. Statt einen Trafo nimmst du den Motor.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/7/7d/Einschaltverzögerung.png
Ich würde das Relais aber Zeitverzögert schalten.

[Johnes]

Das Relais schaltet Massebedingt erst mit der 3. bis 5. Halbwelle! Ist also schon so i.O.!

[MidiSaron]

Hat jemand von euch Erfahrung hier mit dem Schalten von ähnlichen Lasten an einem Solid State Relais /Triac.

Bernhard

Hallo,

ich hatte das Problem mit den SSRs von Sharp auch schon öfter. Meine Frage: wie äußert sich der Defekt des SSR? Bei mir wurde beim kaputten SSR immer eine Halbwelle der Netzspannung durchgelassen wenn es abgeschaltet war. Ausgelötet hatte der Triac in einer Richtung einen Widerstand von etwa 200 k (Ohmmeter), in der anderen Richtung wie ein heiler Triac einige 10 Megohm.

[Bernhard667]

Hallo,

die defekten SSR habe ich weggeworfen, da kann ich nicht mehr messen. Ausfallbild war aber, daß die Pumpe immer aus war.
Nachdem ich kein Ersatzteil mehr da habe, muß ich erst bestellen. Da lasse ich mir dann auch einen Varistor schicken.
Zusätzlich mach ich noch das zweistufige Einschalten mit 2 SSR

Bernhard

[KlaRaw]

Hallo Bernhard,
die Bezeichnung für eine Überspannungsschutzdiode von Reichelt wäre
P6KE 400CA :: Überspannungsschutzdiode
Das C weisst auf bidirektional. Kostet 0,26€. Dürfte besser als ein Varistor sein.
Gruss Klaus.

[arnolde]

Hi Bernhard,

sorry daß ich diesen Thread hier exhumiere *g* aber ich hab fast ganz genau dasselbe vor, eine Alpha2 mittels 2xThyristor (statt 1xTriac) bei Bedarf zu schalten (nicht regeln), und daher wollte ich wissen wie es bei Dir weitergegangen ist? Hast Du es hinbekommen oder hast Du den SSR gesockelt und tauschst ihn jede Woche? ;-)

Gruß,
Ethan

[hardware.bas]

Nullspannungsschaltung ist eine tolle Sache...., wenn gleichzeitig
auch eine Nullstromschaltung stattfindet!
Da der Pumpenmotor jedoch eine Induktivität darstellt, wird das hier
problematisch. Schaltet man im Nullspannungsdurchgang, fliesst noch
ziemlich viel Strom und umgekehrt.
Ich bin selber ein absoluter Fan von vollelektronischer Ansteuerung
mit TRIACs und Co., in diesem Falle würde ich jedoch ausnahmsweise
das Schalten mit einem Relais bzw. Schütz empfehlen. VG Micha

[arnolde]

Das ist ja ne interessante Sache... stimmt, die Spannung ist eigentlich wurscht beim Schalten, ausschlaggebend ist der Strom... könnte man evtl. mit einem einfachen Stromsensor lösen statt der Nulldurchgangserkennung?

Hier im Thread geht es aber speziell um den Grundfoss Alpha (bei mir Alpha2) Pumpenmotor, der eine komplexe integrierte Steuerung hat und den eigentlichen Pumpenmotor mit Gleichstrom betreibt, also wird wohl die Eingangsversorgung vermutlich erstmal wie bei jedem SNT gleichgerichtet und geglättet werden, und erst dann weiter verarbeitet/zerhackt/etc. daher wäre ich überrascht wenn sich diese Pumpe wie ein normaler induktiver Motor verhalten würde.

[hardware.bas]

Dann wäre es interessant, sich mit der Innenschaltung der Pumpesteuerung
zu beschäftigen. Vielleicht kann man in der Elektronik einen Punkt finden,
wo eine Abschaltung Sinn macht. Das ist sicherlich auch die eleganteste
Lösung. Beim Schalten von "Aussen" weiss man nicht, ob man nicht auch
zwangsweise Blindkomponenten mit schaltet und/oder die Elektronik
unnötig strapaziert. VG Micha

[arnolde]

Dazu ist die Pumpe zu sehr integriert, es ist alles in einem Norm Pumpengehäuse untergebracht und versiegelt. Es geht hier ums Schalten im Stundentakt, ich denke dafür rechtfertigt sich der Aufwand nicht, bzw. ich glaube kaum daß man überhaupt an die Elektronik kommt, geschweige denn das Ganze wieder vernünftig zu bekommt.

[Besserwessi]

Da gibt es 2 mögliche Probleme:
Zum einen der Strompuls zum laden des Elkos am Eingang der Pumpe. Normal sollte da intern schon ein NTC sein, der den Strom begrenzt. Das ist jedenfalls bei Schaltnetzteile in der Leistungsklasse üblich. Das geht aber nur, wenn man die Pumpe nicht mal nur eben kurz für vielleicht 1 - 30 s ausschaltet. Das sollte man vermeiden. Die Alternative wäre ein zusätzliche Begrenzung des Einschaltstromes. Entweder durch einen 2. NTC oder einen Vorwiederstand, der dann überbrückt wird. Zu häufiges Schalten in kurzer Zeit ist ab auch da ein Problem. In der relativ heißen Pumpe könnte es auch sein das ein interner NTC nicht gut funktioniert.

Das zweite mögliche Problem ist eine Überspannung durch eine im Gerät vorhandene Drossel. Da kann halt ein Varistor ein Überstromschutzdiode oder in Grenzen auch das RC Glied helfen.

[hardware.bas]

Ach so.
Dann würd ichs mit Relais/Schütz machen.
Durch die wenigen Schaltvorgänge wäre dann auch der
Verschleiss dieses mechanischen Bauelementes nicht
so hoch. VG Micha

[PICture]

Hallo!

Das ist eben die vernünftigste Lösung, wenn kein Schaltplan vorhanden ist. :)

Mich wundert immer jede Diskussion ohne Schaltplan, da SSR's prinzipiell nur AC (z.B. Netzspannung) richtig schalten können. ;)

MfG

[arnolde]

Und mich wunderts wie man so mitreden können will ohne auch nur grob den Thread gelesen zu haben. Es geht hier darum Heizungs-Umlaufpumpen ein und auszuschalten. Diese sind nunmal 230V Netzstrom. Leistungen wurden auch genannt. Wozu braucht man da noch nen Schaltplan?

[PICture]

...sorry daß ich diesen Thread hier exhumiere *g* aber ich hab fast ganz genau dasselbe vor ...

Passt schon. Sorry, dass ich "sorry" und "*g*"vergessen habe ...

MfG

[hardware.bas]

"..... 230V Netzstrom ....."??? Naja, egal.
Ich finde, diese Frage ist unter diesen Umständen - also ohne
Innenschaltung der Pumpenelektronik zu kennen - doch hier
beantwortet worden.
Arbeite übrigens nicht nur als Elektroniker, sondern auch in
der Heizungstechnik, Schwerpunkt Automatisierungstechnik,
ich würds so machen, wie ich schon beschrieben habe. VG Micha

[Bernhard667]

Hallo Arnolde,
sorry für die späte Antwort.
Wie gings bei meiner Pumpe weiter.
Ich habe alle Schutzmaßnahmen gekoppelt:
-P6KE 400CA als Überspannungsschutz paralell zur Pumpe
-1 SSR schaltet die Pumpe ein über 39 Ohm Serienwiderstand->anfahren.
-nach 100ms schaltet noch ein zweites SSR ein und das erste mit den 39 Ohm wieder ab ->Dauerbetrieb ohne Serienwiderstand.

Damit habe ich jetzt keinen weiteren Ausfall mehr gehabt in > 1Jahr.

Wenn man gugelt nacht Grundfos Alfa 2 findet man noch Threads, die sich mit dem Thema befassen. Speziell im Haustechnik Forum haben sich schon einige böse aufgeregt, daß die Pumpe Heizungssteuerungen schiest.

Die Low Tech Lösung wäre, mit mechanischen Relais zu schalten, die sterben nicht so schnell

Bernhard