Problem: 24 V Verbraucher an ungesiebter Gleichspannung

[sucram70]

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Guten Morgen,

wir haben folgendes Problem,
Wir haben in den vergangenen Jahren sehr viele Trafos 380(400)V / 24V mit Brückengleichrichter und Varistor (s14 k35) in unseren Maschinen in Umlauf gebracht.
Als Last waren Hydraulikventile und Finder Relais verbaut.
Max. Strom des 24VDC Anteils ist lt.. Typenschild 6,8A.
Soweit kein Problem.

Da wir die Anwendungen nach und nach mit elektronischen Bauteilen wie Näherungsschaltern und Sicherheitsschaltern versehen, gibt es Probleme mit dieser recht unsauberen Gleichspannung.

Leider bin ich 35 Jahre nach Beendigung meiner Ausbildung weit weg, Kondensatoren usw. zu berechnen oder andere Bauteile festzulegen, die mir helfen könnten, die Gleichspannung auf ein brauchbares Niveau zu glätten.

Kann mich hier jemand an die Hand nehmen ?

Danke und Gruß,
Marcus

 

[TSM]

Hallo,
ich kann dir da leider auch nicht weiterhelfen, aber wäre es nicht einfacher den Trafo durch ein neues Netzteil zu ersetzten?
Weis nicht um wie viele Maschinen es sich handelt, aber ein 10A Netzteil von Siemens, Phönix, usw. kostet doch heutzutage nicht mehr viel Geld
Gruß TSM

 

[Gleichstromer]

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Durch Anbau eines Glättungskondensators (Faustformel: 1000µF pro Ampere) erhöht sich die Ausgangsspannung deutlich, bei geringer Last kann das Richtung 30V gehen. Umklemmen auf die +5% wird nicht reichen, um die Spannungserhöhung aufgrund des Kondensators zu kompensieren.

Wie TSM schon schrieb: Umrüsten auf Netzteil.

 

[winnman]

Wenn du einen Elko da parallel anschließt steigt die Spannung deutlich an.

NT tauschen wird hier das vernünftigere sein (oder ein zusätzliches für die elektronischen Komponenten)

 

[sucram70]

Hallo,

ich kann dir da leider auch nicht weiterhelfen, aber wäre es nicht einfacher den Trafo durch ein neues Netzteil zu ersetzten?
Weis nicht um wie viele Maschinen es sich handelt, aber ein 10A Netzteil von Siemens, Phönix, usw. kostet doch heutzutage nicht mehr viel Geld
Gruß TSM

Durch Anbau eines Glättungskondensators (Faustformel: 1000µF pro Ampere) erhöht sich die Ausgangsspannung deutlich, bei geringer Last kann das Richtung 30V gehen. Umklemmen auf die +5% wird nicht reichen, um die Spannungserhöhung aufgrund des Kondensators zu kompensieren.

Wie TSM schon schrieb: Umrüsten auf Netzteil.

Wenn du einen Elko da parallel anschließt steigt die Spannung deutlich an.

NT tauschen wird hier das vernünftigere sein (oder ein zusätzliches für die elektronischen Komponenten)

Vielen Dank,

ihr habt natürlich Recht und seit 2 Jahren verwenden wir getaktete Netzteile von Phoenix Contact.

Ok, ich muss weiter ausholen:
Die Trafos sitzen im Schaltschrank von Hydraulikpumpen.
Daran angeschlossen werden hydraulisch betriebene Geräte, die bislang immer nur Taster zum Steuern oder Schmersalschalter mit Kralle (wie Türkontaktschalter) hatten. Ein Minus war an den Geräten nicht nötig.
Die Geräte sind über Lapp Epicstecker 6- polig verbunden mit der Pumpensteuerung.

Nun haben wir an den Geräten berührungslose Kontaktschalter und induktive Initiatoren.
Mit den neuen Pumpen (mit Netzteilen) und alten Pumpen gibt es funktional keine Probleme, alles kompatibel.
Lediglich mit der unsauberen Spannung.

Wenn nun die Kunden ihre Geräte zur Überholung / Reparatur einschicken, bieten wir als Upgrade den Umbau von den einfachen Schmersalschalter auf die berührungslosen an.

Meine Idee war es, einen Kondensator mitzuschicken, der kurzerhand an Plus und Minus geklemmt wird.
Das ist für alle Kunden machbar.

Der reine Umbau von Trafo auf Netzteil leider nicht, da der alte Trafo auch einen Abgang 24VAC hat für die Schütze des Motors (Stern Dreieck).
Fragt mich nicht, warum man da früher 2-gleisig gefahren ist, ich habe alle Standardpumpen nach und nach umgesetzt auf 24VDC.
Aber von den alten gibt es halt noch zig, die in Betrieb sind.
Manche Kunden haben auch beide Varianten Pumpen und tauschen die Geräte nach Bedarf hin und her.

Soo, das war die Langversion. Ich hoffe, ihr könnt nachvollziehen, dass ich die vorhandene Steuerung so wenig wie möglich anfassen will.

Bezüglich Spannungsanhebung durch Kondensator.
Eine Alternative gibt es nicht, die Spannung auf ein gewisses Level zu begrenzen ?

 

[harald.sommerbauer]

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Vielleicht hilft dir das: https://www.buerkle-schoeck-trafo.de/produkt/stabilisierungsbaustein/ (ist von deinem Trafo-Lieferant)
Das müsste dein Kunde dazubauen für die neuen Sensoren. Geht aber nur bis max. 3 A

 

[RedBit]

Ich würde nach der Glättung noch einen Festspannungsregler (Step-Down) einsetzen.
z.B. sowas: https://ebay.us/m/Tp5AH1

 

[Richard P.]

... Ein Minus war an den Geräten nicht nötig.
Die Geräte sind über Lapp Epicstecker 6- polig verbunden mit der Pumpensteuerung...

Das bedeutet, die Masse wird gar nicht über den 6-poligen Stecker geführt? Sind die neuen induktiven Sensoren denn auch Zweidrahtsensoren? Oder wie habt ihr das gelöst?

 

[ducati]

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vielleicht gibts ja von nem namhaften Hersteller auch einen ordentlichen Gleichrichter mit Spannungsstabilisierung Eingang 24VAC -> Ausgang 24VDC

sowas in der Art:

https://shop.murrelektronik.de/Elektronik-im-Schaltschrank/Wandler-Gleichrichter/AC-DC-und-DC-DC-Wandler/NT-3-AC-DC-DC-Wandler-laengsgeregelt-85660.html

 

[sucram70]

Das bedeutet, die Masse wird gar nicht über den 6-poligen Stecker geführt? Sind die neuen induktiven Sensoren denn auch Zweidrahtsensoren? Oder wie habt ihr das gelöst?

Der Minusdraht wird in dem Fall nachgezogen.
Das Verbindungskabel mit Stecker ist ist dann 5- statt 4 adrig.
Der Epic Stecker ist seit je her 6- polig.

 

[Stadtranduser]

IMO ist der Austausch des Trafos gegen ein NT die sauberste Lösung mit dem geringsten Aufwand - ausser im DC Kreis sind B oder schlimmer C Automaten verbaut.

 

[Richard P.]

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Der Minusdraht wird in dem Fall nachgezogen....

Und wenn man einen DC/DC-Wandler o.ä. kleinster Leistung direkt am Gerät anbringt, nur für die Sensorik? Gibt es eine Möglichkeit, so ein Teil dort in einen Klemmkasten o.ä. ein zu bauen? Vielleicht findest sich so etwas auch in geeigneter Schutzklasse zum irgendwo anschrauben. Das könnte man dann gleich mit dem Austausch der Sensorik erledigen.

 

[ducati]

Der reine Umbau von Trafo auf Netzteil leider nicht, da der alte Trafo auch einen Abgang 24VAC hat für die Schütze des Motors (Stern Dreieck).

naja, vielleicht auch das Netzteil zusätzlich dazubauen, dann bleibt der Trafo für 24VAC ohne den Gleichrichter und das zusätzliche Netzteil für die 24VDC Sachen.

 

[sucram70]

IMO ist der Austausch des Trafos gegen ein NT die sauberste Lösung mit dem geringsten Aufwand - ausser im DC Kreis sind B oder schlimmer C Automaten verbaut.

naja, vielleicht auch das Netzteil zusätzlich dazubauen, dann bleibt der Trafo für 24VAC ohne den Gleichrichter und das zusätzliche Netzteil für die 24VDC Sachen.

Definitiv die beste Lösung.
Es ist leider kein großartiger Platz mehr vorhanden.

Wenn die Pumpen immer mit geschickt würden zum Umbau, tät ich ein kleines NT setzen.

 

[sucram70]

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Und wenn man einen DC/DC-Wandler o.ä. kleinster Leistung direkt am Gerät anbringt, nur für die Sensorik? Gibt es eine Möglichkeit, so ein Teil dort in einen Klemmkasten o.ä. ein zu bauen? Vielleicht findest sich so etwas auch in geeigneter Schutzklasse zum irgendwo anschrauben. Das könnte man dann gleich mit dem Austausch der Sensorik erledigen.

Das wäre mir die liebste Lösung.
Es gibt auf den Geräten eine Verteilerdose. Die kann ich auch etwas größer bauen.
Wenn es was kompaktes gibt für das Gerät, wäre topp.

Auf dem Bild unser aktueller Problemfall.
Rechts ein berührungsloser ABB Sicherheitsschalter, links die Verteilerdose (80×80mm). Da kann ich auch auf 125x80 gehen.

 

[drakefighter]

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[Richard P.]

... Verteilerdose (80×80mm). Da kann ich auch auf 125x80 gehen.

Das ist doch recht eng. Auch wenn die Verlustleistung möglicherweise sehr klein ist, so staut sich die Wärme in dem Klemmkästchen. Man müsste mal sehen, was man jetzt findet, und wie man es einbauen kann. Vielleicht kann man den Deckel als Kühlkörper verwenden.

Was schalten die Sensoren überhaupt? Ich schätze, jetzt ist es an der Zeit, erst einmal in den Schaltplan zu sehen.

Googelt mal nach "spannungsstabilisierung 24V IP67". Da findet man Spannungswandler aus dem KFZ-Bereich, mit Kühlkörper, IP68, passend von außen auf den Deckel. Für 20€ könnte man es mal probieren.

 

[sucram70]

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Soo, kurzes Feedback.
Ich habe 10 dieser Wandler bestellt und in der Werkstatt getestet.
Mit verschiedenen Lasten, auch Intervallmäßig (1-2 Relais) über 8 Std. keine spürbare Wärmeentwicklung und dauerhaft stabile 24,25...24,28V

Ich fahre gleich zum Kunden nach Köln und rüste 3 Pumpen damit aus.

Vielen Dank für diese Lösung und auch alle anderen Vorschläge.
Bin froh, Teil dieses Forums zu sein.