Расчет текущей нагрузки для выключателя?

10

Этот SPST-переключатель помечен на коробке как «Номинальный 10A при 125 В или 6 А при 250 В».

Есть ли расчет относительно силы тока, которую он будет обрабатывать при 12 В постоянного тока?

введите описание изображения здесь

(обновление) Как указывает JYelton, наивным предположением будет то, что емкость коммутатора будет простой функцией от тока, подразумевая, что коммутатор будет обрабатывать 100А или около того. Почему это не так?

Марк Харрисон
источник
1
Если закон Ома гласит, что P = I * E, исходя из существующих рейтингов, он рассчитан на мощность от 1250 до 1500 Вт. Используя это, можно предположить, что он может работать от 104 до 125 ампер при 12 вольт! Я думаю, что хороший ответ должен объяснить, почему нет.
Джелтон
@Джелтон, ты далеко! Прочитайте ответ Аниндо Гоша о том, почему. Если бы коммутатор имел номинал постоянного тока для 12 В пост. Тока, он был бы 10 А. И я не чувствую себя в безопасности выше ~ 9А.
Гаррет Фогерли
@Garret, JYelton указывает, каким будет наивное предположение, и указывает, что хороший ответ ясно покажет, почему это наивное предположение неверно.
Марк Харрисон
@JYelton Рассчитанная вами номинальная мощность применима к нагрузке, а не к рассеиваемой мощности в коммутаторе. Фактическое тепло, генерируемое в коммутаторе, должно зависеть от тока, протекающего через коммутатор, и эффективного сопротивления контактов, а также любого оксидного или другого связанного со старением резистивного образования на контактах. DC будет стареть хуже, чем AC из-за своего рода «гальванического» эффекта, который меняет сам себя в каждом полупериоде.
Аниндо Гош
1
@Garret Что сказал Марк; Я сам не знал расчетов, но хотел добавить к вопросу Марка, что нельзя просто попытаться применить какой-то рейтинг мощности для пересчета.
Джелтон

Ответы:

17

Чтобы ошибиться в сторону безопасности, прочитайте спецификации следующим образом:

Номинальная чтобы до 10А на до 125VAC или до 6А на до 250В. На самом деле не рассчитан на DC, так что вы по своему усмотрению .

Другими словами, если у вас есть выбор, выберите переключатель с постоянным током, чтобы вы знали, что находитесь в пределах номинальных параметров. Если, однако, это не вариант, читайте дальше ...

Некоторые из факторов, которые влияют на рейтинг контактов переключателя:

  1. Напряжение, при котором размыкание контакта не вызовет недопустимого искрения / точечной коррозии
  2. Напряжение, при котором изоляция, обеспечиваемая корпусом выключателя, начинает становиться небезопасной
  3. Ток, при котором контакты не будут перегреваться настолько, чтобы расплавить или повредить корпус
  4. Переменное или постоянное напряжение: переменные сигналы легче ломать, т. Е. Меньше точечных или дуговых контактов, поскольку разность потенциалов падает до нуля дважды за цикл

Таким образом, при использовании для постоянного тока я предпочитаю принимать 10% от максимального номинального напряжения переменного тока, сохраняя номинальный ток таким же, как самый низкий номинальный ток для спецификаций переменного тока.

Для этого конкретного переключателя 6 ампер при 12,5 В постоянного тока не вызовут приступ паранойи.


Чтобы обратиться к обновлению на вопрос:

Тепло, генерируемое внутри коммутатора, является функцией тока, протекающего через него, и суммы его контактного сопротивления и любого другого сопротивления (соединения припоя, образование оксидов и так далее ). Расчет мощности по P = V x Iноминальному напряжению переключателя недопустим, поскольку это напряжение не видно на контактах переключателя (за исключением кратковременного возникновения / размыкания контакта).

Лучше вычисления базис будет P = I ^ 2 х R .

Поскольку мощность, рассеиваемая для данного тока через данное сопротивление, равна для двух токов с одинаковым среднеквадратичным значением, а переменное напряжение обычно выражается как его среднеквадратичное значение, тепло, генерируемое внутри коммутатора, будет одинаковым для случаев переменного и постоянного тока в одном и том же текущий.

Однако сопротивление контактов в течение ожидаемого срока службы переключателя будет увеличиваться, в большей степени для постоянного тока, чем для переменного тока: контакты имеют тенденцию проявлять эффект, похожий на гальваническое / металлическое напыление, когда электричество протекает через них. При использовании переменного тока этот эффект, подобный гальваническим покрытиям, меняется на противоположный в каждом полупериоде, поэтому ухудшение во времени меньше, чем для постоянного тока, где один из контактов будет образовывать осадок.

Другие факторы, повышающие контактное сопротивление, такие как окисление, эффекты, связанные с влажностью и содержащиеся в воздухе загрязнители, номинально равны в случаях переменного и постоянного тока - фактически, переменный ток также незначительно уменьшит такие эффекты.

Последний фактор, о котором следует помнить: образование плазмы во время разрыва контакта может привести к эффекту «точечной сварки», связывающему замкнутые контакты (закороченные); это более распространено в DC, так как AC имеет те два пересечения нуля за цикл, которые ломают дугу.

Для справки вот пример номинальных характеристик для переключателя ... Arcolectric 1350 High Inrush Rocker Switch

Пример рейтингов свитча

http://www.arcolectric.com/pdfs/catalogue/pages/P028-031%7C1550+1350-High-Inrush-Switches.pdf

Это может помочь выбрать правильный переключатель для вашего приложения. («л.с.» относится к лошадиным силам для выключателя двигателя)

Аниндо Гош
источник
1

Ответ Аниндо Гоша о ~ 6A @ 12v точен! Но я просто хотел добавить, что не стоит доверять качественным вещам с радио-хижиной! (Я работал там, когда я был подростком, я очень хорошо знаком с этим материалом и т. Д.) Будь на страже безопасности, насколько это возможно!

Если бы этот переключатель был рассчитан на постоянный ток, ему, скорее всего, было бы дано значение 10 А при 12 В постоянного тока. И он, возможно, мог бы безопасно обрабатывать максимум 9Ампер (не рискуйте, попробуйте придерживаться 6 )

Пример ужасных рейтингов и т. Д. Я погуглил radioshack relay, это из их утвержденной таблицы данных для первого реле, которое появилось !

Рейтинги радиостанции отстой, рейтинг реле

Обратите внимание, как емкость контакта гласит:

60 A 14 VDC Resistice.

и максимальный ток переключения состояний:

120 A 14 VDC.

Фактическое реле (я не смотрел его, но я уверен, что это автомобильное реле, предназначенное для постоянного тока, обычно рассчитанное на 40 ~ 60aDc (и они не работают очень много циклов, если используются для ~> 20 ампер.)

Гаррет Фогерли
источник
1

Существует огромная разница между номинальным током переменного и постоянного тока. Тип нагрузки имеет большое значение.

Если у вас переключение резистивной нагрузки, то это просто. Однако, если нагрузка емкостная или индуктивная, она может быть очень агрессивной.

Также обратите внимание, что для постоянного тока количество операций на индуктивной нагрузке сокращается (это нормально для одного или двух раз в день в течение 8 лет).

Для справки здесь приведен фрагмент описания реле Panasonic . (Те же данные доступны для коммутаторов):

Реле Рейтинг контактов

@Anindo Ghosh, не стесняйтесь добавлять это к ответу, если он приведен в качестве приведенного примера, я не чувствую, что имею право изменить ваш ответ, так как я все еще новичок.

Ложка
источник
Добро пожаловать в EE @ SE (Электротехника на бирже стеков). Спасибо за помощь! Однако ваше утверждение: « Если вы переключаете резистивную нагрузку, то это просто. Однако, если нагрузка емкостная или индуктивная, она может быть очень агрессивной». Требуется много разъяснений и деталей. И таблица данных и часть, которую вы разместили, - это не то, о чем спрашивал ОП. Скорее всего, это приведет к тому, что за вас проголосуют и удалят (я бы сказал, если бы вы не были новичком). Понижающее голосование пугает, когда вы новичок, но каждый получает их, и именно так сайт остается полезным для всех.
Гаррет Фогерли
@ Ложка Для ценных и значимых дополнений к ответам всегда можно предложить редактирование - при условии, что оно не меняет природу исходного ответа. Затем рецензенты могут решить, следует ли принять или отклонить изменение. Вот что делает этот сайт таким, какой он есть.
Аниндо Гош
0

Чтобы еще больше запутать проблему, при использовании переменного тока вы используете среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение) для расчета тока и напряжения с акцентом на среднее или среднее значение, так что ток будет скачкообразно превышать номинальное значение, предполагая, что переключатель 10А, по крайней мере, на мгновение будет обрабатывать больше как 12-13 А иногда, но имеет период охлаждения, где он падает до 0, а затем меняет направление. основываясь на этом факте, я бы сказал, что вы должны стараться оставаться на уровне или ниже половины значения, поскольку DC не имеет времени охлаждения, так как он не имеет циклов, как AC. Я действительно сталкивался с этим в поисках этого из-за кратковременного переключения для скольжения на автофургоне, имеющего номинал 15a при 125 В, и я хотел быть уверен, что он выдержит напряжение около 5 А для соленоида, который заменит реле, которые он запускал раньше ( Катушки реле 12 В тянут, может быть, на 10% больше, чем катушка соленоида.)

user115386
источник