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Magnetspule wird zu warm

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  •  MissT
  •   Gold-Award
28.9. - 2.10.2023
16 Antworten | 6 Autoren 16
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Ich kämpfe seit längerem mit folgendem Problem:

Meine Bewässerungsanlage entnimmt das Wasser aus einer Regenwasser-Zisterne, in dieser ist eine automatische Leitungswasser-Nachspeisung installiert. Wenn der Sensor meldet, dass der Wasserstand unter eine bestimmte Höhe gefallen ist, wird mittels einer Magnetspule ein Ventil geöffnet, um die Zisterne mit Leitungswasser aufzufüllen, bis der Sensor meldet, dass der Wasserstand ausreicht.

Leider passiert es immer wieder, dass die Magnetspule so warm wird, dass das Ventil geschlossen wird. Die Steuerung meldet aber noch immer "Wasserstand zu niedrig", der Strom liegt weiter an und die Spule wird immer heißer, bis sie schließlich kaputt geht - wenn ich das nicht zufällig bemerke und vorübergehend die Stromversorgung unterbreche. Das Problem dürfte vor allem deshalb auftreten, weil das Volumen von Entnahme und gleichzeitiger Nachspeisung ähnlich groß sind, also während der kompletten Dauer der Bewässerung fast durchgehend das Ventil offen bleiben muss.

Bei der Magnetspule handelt es sich um dieses Produkt von AMISCO, ausgelegt für 24V DC und 6,5W: 
https://shop.feinmec.eu/magnetspulen/evi-7/56/22mm-magnetspule-evi-7/9-amp-6.3x0.8-mm-dc-24v-6.5w?c=17

Ich habe mittlerweile auch mit einem Multimeter die anliegende Spannung kontrolliert, sie ist korrekt.

Meine Frage: Was verursacht das übermäßige Erwärmen der Magnetspule? Gibt es hierfür eine Lösung?

  •  helyx
  •   Gold-Award
28.9.2023  (#1)
Generell werden so Magnetspulen schon ordentlich warm - solltne aber Dauerfeuer gut abkönnen. 
Ist sie wirklich für DC? Fährst du vielleicht mit AC drauf (die meisten Bewässerungen sind ja 24V AC)?

Datenblatt sagt darf kein Problem sein ;)

2023/20230928978.png
https://shop.feinmec.eu/media/pdf/4d/36/4c/FES0709SD02404AM.pdf

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  •  MissT
  •   Gold-Award
28.9.2023  (#2)
Ja, die Ansteuerung des Ventils ist tatsächlich DC. Mit der Bewässerungsanlage hat das übrigens nur indirekt zu tun.

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  •  helyx
  •   Gold-Award
28.9.2023  (#3)
Dann mal Strom messen und sonst halt ein Vorwiderstand oder Spannung senken und prüfen wie lange die Magnetkraft ausreicht. PWM wird ja deine Steuerung nicht hergeben ;).

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  •  Kleinermuk
  •   Gold-Award
28.9.2023  (#4)
Flußrichtung vom Ventil stimmt?

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  •  MissT
  •   Gold-Award
28.9.2023  (#5)
Ja, stimmt!

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  •  fudi6489
  •   Silber-Award
28.9.2023  (#6)
Ich würde mal den Strom messen, der sollte irgendwo bei 270mA liegen.
Und dann kontrollieren ob die Spule eh die richtige für den Anker vom Ventil ist. 
Möglich dass der Durchmesser der Spule etwas zu groß ist?

LG

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  •  MissT
  •   Gold-Award
28.9.2023  (#7)
Der Durchmesser passt, die Stromstärke werde ich kontrollieren - danke!

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  •  GKap
  •   Silber-Award
29.9.2023  (#8)

zitat..
MissT schrieb: Leider passiert es immer wieder, dass die Magnetspule so warm wird, dass das Ventil geschlossen wird

Wie kann das sein? Hat die Magnetspule eine Thermosicherung? Oder schaltet die Steuerung ab? Dann würde die Spule aber auch nicht weiter heiss werden!

Es könnte sein, dass die Magnetspule defekt ist, ein Kurzschluss in der Wicklung würde eine höhere Stromaufnahme und damit eine höhere Erwärmung bewirken!

Gruß
GKap


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  •  MissT
  •   Gold-Award
29.9.2023  (#9)
Ich kann mir das auch nicht erklären. Sie hat vermutlich keine Thermosicherung, jedenfalls wird eine solche nirgends erwähnt. Was ich mit Sicherheit sagen kann:

Wenn die Zisterne nicht aufgefüllt wird, dann finde ich die Nachspeisung immer so vor, dass die Steuerung mir anhand eines Kontroll-LEDs anzeigt, dass sie das Ventil offen hält, das Ventil aber nicht offen ist und die Magnetspule sehr warm (= man kann sie noch mit der Hand angreifen) ist. Wenn ich die Stromversorgung für ein paar Sekunden unterbreche, ändert sich nichts. Wenn ich die Stromversorgung für 1 Stunde oder länger unterbreche, ist die Spule wieder abgekühlt und im günstigsten Fall funktioniert sie dann wieder. Wenn nicht, ist sie durch und ich muss sie ersetzen. Die kaputten Spulen habe ich mit einem Multimeter geprüft, der Widerstand ist dann sehr sehr hoch. Ich hätte auch schon mal probiert, eine defekte Spule aufzuschneiden, bin aber leider daran gescheitert, weil diese komplett mit dem Gehäuse vergossen ist.

Dieses Phänomen ist bei mehreren der oben verlinkten Magnetspule von AMISCO aufgetreten, aber auch bei einer Spule plus einem Ventil von einem anderen Hersteller. Mir fällt als einzige Option nur noch der Austausch der Steuerung ein. Ich würde aber trotzdem gerne verstehen, wie es zu diesem Problem überhaupt kommt.

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  •  seebser
  •   Bronze-Award
30.9.2023  (#10)
Wenn du sie noch mit der Hand angreifen kannst, ist sie noch nicht heiß. 
Zitat aus der Anleitung von FSA:

  • BITTE BEACHTEN: Da die Magnetspule nach dem Öffnen/Schließen nur noch wenig Energie benötigt, wird die restliche Energie in Form von Wärme frei. Entsprechen erwärmen sich Magnetventile bei längerem Betrieb sehr stark (bis ca. 80 °C). Mit unseren Magnetventilen ist eine 100% Einschaltdauer möglich.

Was zu beachten ist, ist die Spule für ED 100%, also Dauerbetrieb geeignet?

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  •  MissT
  •   Gold-Award
30.9.2023  (#11)
Ja, ist sie - sie Beitrag #1.

1
  •  GKap
  •   Silber-Award
30.9.2023  (#12)

zitat..
MissT schrieb: Leider passiert es immer wieder, dass die Magnetspule so warm wird, dass das Ventil geschlossen wird. Die Steuerung meldet aber noch immer "Wasserstand zu niedrig", der Strom liegt weiter an und die Spule wird immer heißer, bis sie schließlich kaputt geht - wenn ich das nicht zufällig bemerke und vorübergehend die Stromversorgung unterbreche.

Das erscheint mir unplausibel! Solange Strom fließt gibt es ein Magnetfeld, welches das Ventil offen hält! Ich würde mal Strom und Spannung gleichzeitig an der Spule messen (dazu braust du 2 Multimeter) und auf diesen Zustand warten. Wenn dann immer noch Spannung da ist, und kein Strom fließt, dann liegt es an der Spule, die dann aber nicht noch wärmer werden kann! Dass dann in diesem Zustand immer noch der Nennstrom fließt erscheint mir unwahrscheinlich - dann würde ich darauf tippen, dass die Spule von der Magnetkraft her unterdimensioniert ist. Wenn in dem Zustand keine Spannung mehr da ist, dann hat die Steuerung aus irgend einem Grund abgeschalten!

Noch etwas fällt mir ein: Ist das ein normales Magnetventil oder ein vorgesteuertes? Vorgesteuerte Ventile brauchen nur wenig Kraft zum Schalten, vielleicht bewirkt die hohe Temperatur irgendwie das die Vorsteuerung zumacht - ist nur so eine vage Theorie...

überlegt
GKap


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  •  MissT
  •   Gold-Award
1.10.2023  (#13)
Ich habe über das Problem weiter nachgedacht und bin auf folgenden Gedankengang gekommen:

Was könnte dazu führen, dass die Magnetspule nicht die für das Öffnen des Ventils nötige Leistung erbringt? Ursprünglich waren einige Kabel (Strom, Sensor Wasserstand, Ansteuerung Magnetventil) mit Steckverbindungen ausgestattet. Diese Stecker waren aber überhaupt nicht für das feuchte Milieu in einer Zisterne geeignet und sind über den ersten Winter stark verrostet. Ein Elektriker in der Familie hat mir das dann gerichtet und die Kabel ohne Stecker direkt auf den Platinen angeschlossen. Ich weiß jetzt nicht mehr genau, ob bzw. welche Drähte geklemmt oder gelötet wurden. Aber wäre es möglich, dass so eine Verbindung eventuell nicht ausreichend gut funktioniert und die Leistung der Spule eingeschränkt wird?

Ergänzend dazu: Spricht etwas dagegen, einfach mal eine etwas stärkere Magnetspule zu probieren? Das nächststärkere Modell der oben verlinkten Spule/Serie hat eine Leistung von 9W (statt 6,5W).

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  •  helyx
  •   Gold-Award
2.10.2023  (#14)
Was mir noch in den Sinn gekommen ist - ist die Spule stark isoliert eingebaut?
D.h. sie bringt die Abwärme nicht weg? Aber Zisterne und feucht klingt eher nach offenem Schacht mit genug Abwärmepotential!?

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  •  MissT
  •   Gold-Award
2.10.2023  (#15)
Grundsätzlich sollte die Wärmeabfuhr kein Problem darstellen. Ich hatte auch schon mal Probleme damit, dass der Stecker an der Spule rostig geworden ist, weil sie eine Zeit lang im Spritzbereich war. Ich habe sie dann ein paar Monate in Plastik eingepackt, was hinsichtlich Abwärme sicher kontraproduktiv war und einer der mittlerverschlissenen Spulen sicher schneller als sonst den Gar ausgemacht hat. Seit mir aber das Wärmeproblem aufgefallen ist, hab ich das Plastik wieder entfernt. Die Jahreszeiten und Temperaturen machen auch keinen Unterschied, es tritt jetzt im Herbst mit kühlen Nächten genauso auf wie im Hochsommer. In der Zisterne wirkt sich das aber ohnehin nicht so stark aus.

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  •  GKap
  •   Silber-Award
2.10.2023  (#16)

zitat..
MissT schrieb: Spricht etwas dagegen, einfach mal eine etwas stärkere Magnetspule zu probieren? Das nächststärkere Modell der oben verlinkten Spule/Serie hat eine Leistung von 9W (statt 6,5W).

Grundsätzlich spricht da nichts dagegen, die Steuerung muss nur den nötigen Strom liefern können. Bei 9W wären das 375 mA, das wird vermutlich kein Problem sein!

Gruß
GKap


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