Anbei eine kurze Erklärung warum das nicht nur praktisch, sondern auch theoretisch funktioniert
Warum man eine 24VAC - Spule nicht mit 24VDC betreiben sollte:
Warum die Funktion (magnetische Kraft) bei DC trotzdem vorhanden ist:
Speziell zu beachten bei DC Betrieb
Warum man eine 24VAC - Spule nicht mit 24VDC betreiben sollte:
- im elektrischen Ersatzschaltbild ist die Spule des Magnetventils eine Reihenschaltung Induktivität und ohmschen Widerstand
- Die Reaktanz X der Induktivität L ist abhängig von der Frequenz der Spannung (AC ist also nicht gleich AC und DC ist ein AC-Sonderfall mit der Frequenz 0Hz)
- Bei Null Hertz ist die Raktanz der Induktivität Null Henry/s
- Der ohmsche Widerstand R ist unabhängig von der Frequenz
- Nach dem ohmschen Gesetz (hier im komplexen/imaginären Zahlenraum) ergibt sich bei gegebener Spannung der Strom
- Der Strom I ist bei gleicher DC Spannung also höher!
- Die (Verlust-) Leistung ist mit I²*R entsprechend deutlich höher!
- Wenn man das Ersatzschaltbild und das ohmsche Gesetz verstanden hat, kann man die realen Größen einfach Ausmessen
Warum die Funktion (magnetische Kraft) bei DC trotzdem vorhanden ist:
- die Kraft ist abhängig von der Windungszahl der Spule, der Permeabilität des Eisenkerns und dem Betrag des Stromes (proportional, d.h. je höher der Strom, desto höher die Kraft)
- Das mit dem Strom hatten wir schon oben
- Den wesentlichen Unterschied zwischen AC und DC Eigenschaften der Spule macht der Eisenkern, speziell dessen Hysterese der Magnetisierungskennlinie. Um es kurz zu machen, bei AC muss der Eisenkern weichmagnetisch (wenig Hysterese) sein, bei DC spielt es abgesehen von der Remanenz keine Rolle.
Speziell zu beachten bei DC Betrieb
- Das Magnetfeld der Spule wird sich in jedem Fall nach dem Abschalten abbauen. Wenn ich sehr schnell ausschalte (ich erhöhe also den Widerstand des Schaltkreises), führt das zu sehr hohen Spannungen über dem Schaltelement.
- Ein Relais schaltet vergleichsweise (bzgl. der Spulengröße) langsam ab. Bei einem schnellen Halbleiterschalter benötigt die Spule zwingend einen Freilauf (Zehnerdiode).
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