El solenoide de conducción del relé de láminas se "atasca"

Tengo un transistor, manejando un relé de láminas normalmente abierto (transistor de protección con diodo flyback), manejando un solenoide. El solenoide está actuando a unos 3 Hz.

El relé es bueno para unos pocos millones de actuaciones. Y luego, misteriosamente deja de funcionar. Reemplazar el relé funciona, por otros pocos millones de actuaciones. Concluyo que el problema no es el transistor ni el solenoide.

La naturaleza de la falla es algo peculiar. Al principio, parece ser una falla cerrada atascada; el relé no se abrirá cuando el transistor no esté activado. Cuando se retira la alimentación del relé, se abre. Cuando se vuelve a aplicar energía, el relé permanece abierto, hasta que el transistor lo activa, momento en el cual se atasca y se vuelve a cerrar.

Probé uno de los relés "muertos". La bobina exhibe la resistencia correcta, 250 ohmios. El interruptor de láminas también está abierto.

Hubiera esperado que esto fuera una falla donde los contactos están soldados, pero el hecho de que un relé "muerto" esté abierto y que solo se adhiera después de haber sido energizado por primera vez me hace creer que está sucediendo algo más. ¿Alguien tiene una explicación para este fallo?

EDITAR: abordar algunos comentarios

Usando el relé de láminas porque eso es lo que ya tenemos, este es un pequeño proyecto único. El relé es un relé de Radio Shack, SPST 5 V CC 20 mA nominal, clasificado para 500 mA 125 V CA/60 V CC. Creo que el relé equivalente (OMR-106H) se puede encontrar en digikey aquí http://www.digikey.com/product-detail/en/OMR-106H,V000/PB886-ND/1095211 . La fuente de alimentación de CC para el solenoide (12 V) muestra una corriente máxima de aproximadamente 400 mA. La hoja de datos enumera 5 millones de "operaciones" a 24 V 400 mA. Dos relés ahora han muerto alrededor de 3 millones a 12V.

El diodo está a través de la bobina, no el interruptor. La literatura que he leído indica que el diodo es generalmente para la protección de lo que sea que impulse la bobina del relé de láminas.

Córtalo, publica una foto. Salvo eso, todo son solo conjeturas.
Es un relé de láminas, eso es. ¿Tienes un diodo flyback para el solenoide? Si no, las puntas de las cañas morirán. Obviamente no es un accidente, así que ¿por qué no usar un ssr o similar?
¿Qué es el cambio de relé? ¿Cuál es la corriente y el voltaje conmutados?
12V @ 400mA... Un trabajo simple para un MOSFET y no necesita preocuparse por el desgaste. Y, por supuesto, como se mencionó, necesita un diodo de retorno a través de su solenoide, independientemente de cómo lo maneje.
12v 400mA es 4.8W conmutado. Podría ser más debido a la corriente de entrada. ¿Y también tiene un diodo en su solenoide? La hoja de datos muestra que la corriente máxima, independientemente de la potencia, es de 500 mA. Es posible que esté excediendo eso, si la corriente de entrada del solenoide es más alta que la corriente de retención (400 mA).

Respuestas (3)

Cada relé tiene una esperanza de vida... no son infinitas. Estás diciendo que a 3 hercios lo activas unos cuantos millones de veces, eso es un montón de activaciones para un relé.

Como no ha proporcionado un número de pieza, a modo ilustrativo, he utilizado uno genérico. La hoja de datos de su relé debe tener un gráfico como este...

ingrese la descripción de la imagen aquí

Como podéis ver, en este relé en particular, la vida máxima de operaciones no puede tener más de un millón y medio de operaciones...

Ese tipo de falla es normal en los relés porque el material de los contactos se va desgastando con el funcionamiento normal, y si se opera a la carga nominal máxima, como se puede ver en la tabla, el relé no tendrá más de 30.000 ciclos de operación.

Espero que esta información sea lo suficientemente clara.

Hay algunos relés de lengüeta que reclaman hasta 10 ^ 9 actuaciones.
A través de un poco de experimentación (es decir, buscando en el catálogo de relés de láminas de Digikey utilizando algunas de las marcas), creo que he logrado encontrar el número de pieza equivalente. OP ha sido actualizado.

¿Protegió el relé de láminas del solenoide Back-EMF? Cuando energiza una bobina como la de su solenoide, y luego corta repentinamente la energía, aparece un voltaje muy alto, como decenas de veces el voltaje de energización, cuando termina la bobina. Es probable que ese aumento de voltaje provoque un arco eléctrico en su relé de láminas y acelerará su proceso de envejecimiento. Hay muchas formas de proteger un relé de sobretensiones de EMF, una de las más baratas/más fáciles es puentear los extremos del solenoide con un diodo TVS.

Los diodos supresores de voltaje transitorio (TVS) están diseñados para bloquearse por debajo de un voltaje predefinido y, de lo contrario, son conductores. También pueden soportar un voltaje bastante alto. Cuando sujeta los extremos de su solenoide con uno de estos, el diodo cortocircuita las sobretensiones de EMF y permanece "atrapada" en la bobina y no puede dañar su Reed Relay.

Debe elegir un diodo TVS con un voltaje de separación inverso > su voltaje de instalación y un voltaje de sujeción <su voltaje máximo de relé de láminas.

OP tiene problemas de contacto, no problemas de activación de la bobina. El EMF solo afectaría el lado de la bobina.
Op también mencionó que tiene un diodo en la primera línea.
ooops, mi mal, no había visto eso.
Puedo secundar eso. La conmutación de cargas inductivas significa que, al desconectarlas, obtendrá grandes voltajes transitorios, que crean un arco en los contactos. Tengo un relé aquí en casa que enciende un motor de 12 V y puedo ver los arcos en el relé cuando se apaga. Y veo el mismo problema allí: a veces los contactos simplemente se mantienen unidos, hasta que la alimentación se apaga por completo. Las hojas de datos del relé también muestran que un voltaje más alto reduce la vida útil.
@Passerby, el EMF puede crear un arco que puede soldar los contactos
@Passerby iirc, OP declaró que el relé de láminas está alimentando una bobina de solenoide. En cuyo caso, hay una carga inductiva en los contactos, por lo que debe haber protección de diodo en ambos lados (bobina e interruptor) del relé.

  1. Para evitar la formación de arcos, agregue también un diodo a través de los contactos de su solenoide de 12 VCC. Este "diodo de rueda libre" permite que la bobina del solenoide disipe su energía de extracción sin dañar otras partes.

  2. 3 Hz es una velocidad de conmutación rápida y constante para un relé y probablemente esté causando un desgaste prematuro debido a la fatiga acelerada de la 'lengüeta'.

  3. reemplace el relé con un MOSFET de potencia en modo de mejora de canal N. Entonces no necesitará el diodo a través de la bobina del relé (que ya no existe) y no tendrá el desgaste físico en la lengüeta/los contactos. Sin embargo, aún necesitará el diodo del n. ° 1 en esta respuesta, evitando que el solenoide explote su MOSFET.

Reemplazo

El solenoide de conducción del relé de láminas se "atasca"
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