Индуктивные датчики Kippribor

[kolyan]

Приобрели несколько датчиков индуктивных kippribor LA30M-18P1 с P-N-P выходными ключами на выходе, - на пробу.
На данных датчиках нарисована схема подключения к ним обмотки реле.
Никаких защитных элементов, ограничивающих ЭДС самоиндукции по схеме не предусмотрено.
Подключили к датчику обмотку реле ИЭК РЭК 77/4 с током обмотки 130мА, напряжением 24V DC.
После срабатывания датчика, пробило выходной ключ датчика. Реле постоянно находится под питанием, независимо от того, сработал датчик или нет.
Поставили диод в обратном направлении параллельно обмотке реле. Подключили исправный датчик. Всё срабатывало нормально. Как только диод убрали, при первом же включении опять пробило ключ.
ROVKI оказался прав в предыдущих постах - диод необходим!

В датчиках фирмы IFM с транзисторными ключами, никаких диодов не ставили - всё работает отлично! И в схеме тоже не было указано никаких диодов.

Вопрос: почему, при подключении по стандартной заводской схеме, идущей с датчиками, они выходят из строя?!
Почему не указывается необходимость применения защитных элементов в схемах?
И что делать с неисправными датчиками? Ведь, схему подключения мы не изменяли, поключали, как указано на схеме, следовательно, выход из строя датчиков произошёл по вине завода - изготовителя, который ни словом не обмолвился о необходимости применения дополнительных защитных элементов!

[Александр Ч.]

На датчиках вроде нарисованы просто "нагрузка" и величина максимально-допустимого тока.
А во втором случае спасает функция защиты выходного транзистора от К.З.

[kolyan]

Схема на сайте одна - там написано "нагрузка" и нарисован резистор.

Но, на датчике - схема нарисована поточнее, с указанием цветов проводов.

И нарисована именно обмотка РЕЛЕ!!!

Во вложении - схема, перерисованная с датчика.

[kolyan]

Ждём ответа.

[Сергей Бондаренко]

Поскольку письмо от "kolyan" было получено так же на адрес техподдержки, то позволю себе вставить ответ техподдержки и в этой теме:
"...Касательно индуктивных датчиков KIPPRIBOR серии LA, по пунктам:
1. Про шильдик: На ярлычке датчика приведена схема "расключения" (назначения) проводников датчика, которая не является руководством по применению продукции, и не содержит никаких указаний и ссылок по категории применения электрической нагрузки. Однако указание на схеме "расключения" в качестве нагрузки "символьного обозначения электрической катушки" связано с наиболее массовым случаем применения этих датчиков. Кроме того для датчиков серии LA номинальный допустимый ток нагрузки действительно указан именно в соотвествии с категорией применения рекомендованной нагрузки для этих датчиков - DC13 согласно МЭК 60947-1 (ГОСТ Р 50030.1). Кроме того в случае отсутствия явных указаний производителя по категории применения, указанный ток устройства считается номинальным током нагрузки для данного типа питающего напряжения -электромагнитные катушки клапанов и реле. Поэтому маркировка на шильдике датчика приведена обоснованно и является достоверной.
2. Про ток нагрузки: Согласно выше указанных стандартов а также ГОСТ Р 50030.5.2, бесконтактный коммутационный датчик должен отвечать определенным требованиям коммутационной способности. В случае применения датчиков на постоянном токе, величины коммутационной способности с учетом перегрузок четко определены и составляют для категории нагрузок DC13 не ниже 1.1*I ном. (т.е. в нашем случае 220мА)
3. Про защиту: Датчики серии LA имеют защиту от переполюсовки\неверного подключения (за счет встроенных последовательных диодов) а так же имеют схему ограничения перенапряжений (на базе стабилитронов). Однако стоит учитывать что эти встроенные защитные цепи имеют свои пределы возможностей и не могут безупречно спасать датчик при любых обстоятельствах. У всего есть свой предел. И если же датчик выходит из строя то причина "пробоя" датчика кроется как правило в превышении максимально допустимой амплитуды напряжения приложенного к выходному контуру и\или длительного превышения допустимого тока нагрузки. Происходит это как правило при чрезмерно-высокой самоиндукции катушки реле, т.е. при плохой "добротности" катушки (обычно при слишком низком сопротивление катушки). В этом случае защитная схема датчика может не справиться с приложенным к нему высоким значением импульсной энергии самоиндукции, что приведет к пробою выходных элементов в датчике.
4. Про производителей: Просьба очень аккуратно сравнивать датчики различных производителей и делать какие-либо выводы их надежности и применяемости на той или иной нагрузке. Датчики разных серий одного бренда имеют различные характеристики не говоря уже о их различиях между производителями в принципе, и учитывать тут нужно очень много параметров (к слову например многие датчики упомянутого бренда IFM имеют допустимый пусковой ток не 200мА а гораздо больший -2.2А -как можно сравнить столь разные применения?!) К тому же не забывайте что работоспособность датчика еще не означает что для него эти условия применения допустимые, и он может проработать долго и безупречно (вопрос на самом деле лишь предела частоты коммутации при которой он тоже "не выдержит" испытаний.

Размышления:
Вчера увидев Ваше письмо и вернувшись из командировки возникла мысль найти реле ИЭК РЭК 77 и посмотреть что-же можно было такого сотворить производителем в казалось бы обычном реле чтобы от него вылетал датчик а ток реле такого класса оказался аж целых 130мА??? К нашему сожалению не удалось найти именно это реле ни на производстве ни в ближайших магазинах и разгадать эту загадку видимо суждено позже. НО! зато удалось приобрести три аналогичных реле других производителей: фирмы Finder серия 56.34, фирмы Schneider Electric серии RPM, и еще одно китайского производителя NINGJA. Для начала было произведено измерение потребляемых токов этими реле в нормальном режиме, в порядке очередности значения получились: 59мА, 71мА, 60мА. Объективно у Шнейдеровского реле ток повыше поскольку и ток контактов у него не 10А а 15А и следовательно катушка чуть мощнее чем у двух других. Указанные в посте модификации датчиков LA30 подключили к испытательному стенду и гоняли с разной частотой по очереди все реле, при номинальном напряжении питания реле -24В. Это простое испытание датчики прошли успешно. Вторым этапом тестирование проводилось при подключенных одновременно трех реле указанных выше, -этот тест тоже не вызывал сбоев в работе реле при номинальном токе нагрузке 190мА. Дальнейшие эксперименты проводились в лаборатории и по их итогам несколько датчиков удалось вывести в пробой только при следующих условиях: повышении напряжения питания свыше допустимых 36В, либо при разогреве датчика в климато-камере свыше 60градусов, либо при повышении нагрузки датчика свыше 280мА.
В ближайшее время мы конечно отыщем в наличии у кого-нибудь реле РЭК77 ИЭК и продолжим испытания ... До выяснения подробностей рекомендуем вам использовать с датчиками LA силовые реле иного производителя (судя по вашим эксперементам) либо если важно использовать все-же реле РЭК77, то применять датчики другой серии, или уже имеющиеся у вас диоды противовключением на катушку реле...."

P.S. извеняйте за свободную лексику, цитата.

[kolyan]

Отвечу по пунктам.

1). Вот Вы говорите, что схема на шильдике не является руководством по подключению датчика и не несет никакой информации относительно типа и вида нагрузки.
Первый раз такое в жизни слышу. Вообще-то я привык, что если на схеме нарисовано РЕЛЕ, то это и воспринимается как РЕЛЕ.
Извините, но это не "забор", на котором пишут, но не нужно этому верить, а сложное электронное устройство.
Вообще, очень удивляет одно: А где руководство по эксплуатации, где разъясняются нюансы с подключением и другими вопросами? Где гарантийный талон? Ничего с датчиками в коробке я не нашёл. Только бумажка с еле различимой схемой, налепленная на датчики и номинальным током.

2). Ток реле не является номинальным для данного датчика. А ниже номинального на 70 миллиампер. Какие могут здесь возникать вопросы?!

А вот ссылка на IFM датчик (не сочтите рекламой - я ими из-за цены давно не пользуюсь):

http://www.sensoren.ru/manual/ifm/LI2041.pdf

Ток 250 мА. А не 2.2 Ампера. И всё работает.

3). Для защиты от ЭДС самоиндукции достаточно диода на 1А 100В.
Что же за стабилитроны или за диоды применены в датчике, если при подключении его к обмотке реле (одного!), датчик МГНОВЕННО, при первом же срабатывании реле, вышел из строя!
Блок питания применялся Овен БП-60Б-Д4-24. Новый, только что из упаковки.
Датчик новый, реле новое.
Я ж не подключил пускатель 4-й величины, чтобы говорить о какой-то дикой самоиндукции, выводящей из строя защитные элементы датчика и пробивающей при этом транзисторы!

[Сергей Бондаренко]

Странно конечно что ответ был воспринят такой реакцией, в любом случае наша цель разобраться в ситуации, а не найти какие-либо огрехи ... :confused:

1). Вот Вы говорите, что схема на шильдике не является руководством по подключению датчика и не несет никакой информации относительно типа и вида нагрузки.
Первый раз такое в жизни слышу. Вообще-то я привык, что если на схеме нарисовано РЕЛЕ, то это и воспринимается как РЕЛЕ.
Извините, но это не "забор", на котором пишут, но не нужно этому верить, а сложное электронное устройство.
Вообще, очень удивляет одно: А где руководство по эксплуатации, где разъясняются нюансы с подключением и другими вопросами? Где гарантийный талон? Ничего с датчиками в коробке я не нашёл. Только бумажка с еле различимой схемой, налепленная на датчики и номинальным током.
Никто и не опровергал информацию на шильдике, а наоборот она была подтверждена что действительно катушка и действительно ток 200мА для категории DC13. Наверное Вы пропустили эту информацию. Так же еще раз цитирую следующий момент "...встроенные защитные цепи имеют свои пределы возможностей и не могут безупречно спасать датчик при любых обстоятельствах ..."
Ещё есть вопросы: Имеется ли у Вас гарантийный талон на реле электромеханическое РЭК77 или руководство по эксплуатации? Есть ли там данные по характеристикам потребления электрической катушки РЭК77 в номинальном и пусковом режиме при питании DC? Спрашиваю поскольку у нас этих данных нет (как и образца реле ... пока нет). Без реальных цифр мы можем лишь дискутировать на эту тему, но в этом думаю никто не заинтересован.


2). Ток реле не является номинальным для данного датчика. А ниже номинального на 70 миллиампер. Какие могут здесь возникать вопросы?!
Ещё раз напомню, информация на шильдике датчика достоверна! ток 200мА.
Намеренно проведен тест с тремя аналогичными реле с общим током 190мА, которые успешно управлялись датчиком. Пример с реальной нагрузкой был с целью исключения дальнейших вопросов о том что это лабораторные эксперименты и в реальности будет по другому. :confused:


А вот ссылка на IFM датчик (не сочтите рекламой - я ими из-за цены давно не пользуюсь): http://www.sensoren.ru/manual/ifm/LI2041.pdf Ток 250 мА. А не 2.2 Ампера. И всё работает.
Сранно конечно сравнивать обычный индуктивный датчик LA, с функциональным цифровым сигнализатором уровня емкостного типа серии LI2041 IFM. Очень удивлен!!! Ну да это не важно, сравнения никаких результатов не приносят. Хотя, лишнии 50мА для реле с неизвестным стартовым током потребления скорее весьма полезными будут а может и достаточными.


3). Для защиты от ЭДС самоиндукции достаточно диода на 1А 100В.
Что же за стабилитроны или за диоды применены в датчике, если при подключении его к обмотке реле (одного!), датчик МГНОВЕННО, при первом же срабатывании реле, вышел из строя!
Блок питания применялся Овен БП-60Б-Д4-24. Новый, только что из упаковки.
Датчик новый, реле новое.
Я ж не подключил пускатель 4-й величины, чтобы говорить о какой-то дикой самоиндукции, выводящей из строя защитные элементы датчика и пробивающей при этом транзисторы!
Всё же рекомендую заменить реле РЭК 77 на иное, возможно такое же но лучше заведомо другое.

[kolyan]

Отвечу по пунктам.

1). Только что отыскал паспорт на реле промежуточное ИЭК РЭК-77/4.

Я, оказывается, ошибался. Потребляемый ток катушкой управления реле в 135 мА заявлен для реле с катушкой на переменный ток.

В моём случае, катушка на постоянный ток- и он по паспорту составляет 85 мА.

Пусковой ток не указан.
Только что измерил ток катушек четырёх реле РЭК-77/4 (в том числе и того, на котором испытывался датчик). Этот ток лежит в пределах от 62 до 63 мА.

2). Сравнивал с ИФМ с целью привести пример, что подобные по выходному току ключи не пробивались и работают по сей день.
А принцип действия меня мало волнует (индуктивный датчик или ёмкостный цифровой), так как меня интересуют только выходные коммутирующие элементы этих датчиков.
Между прочим, несмотря на повреждение выходных ключей, светодиод на датчике LA загорается при приближении датчика к металлу, т.е. сам датчик работает нормально.

[Сергей Бондаренко]

Благодарю за дальнейшую проработку вопроса. Просьба посодействовать в установлении причин неисправности датчиков.
На данный момент имеются следующие данные:
1. Датчики успешно работают с аналогичными реле других производителей вплоть до 190мА (опробовано на реальных образцах реле с частотой коммутации до 1Гц -ограничение по механике реле)
2. Судя по работоспособности светодиодной сигнализации пробиты оказались именно шунтирующие стабилитронные цепи. Это могло произойти при воздействия напряжения сверх допустимого предела для датчика и большой длительности импульса. (с физической стороны вопроса в эти моменты шунтирующая цепь датчика замыкает нагрузку на себя, оберегая транзисторные ключи....но если этот процесс затягивается (ЭДС долго не затухает) то цепь перегревается и пробивается уже навсегда.)

Теперь будем выяснять почему это происходит именно с конкретными реле и не происходит с другими. Это станет известно когда мы найдем искомый образец и отдадим на тестирование... после праздников думаю будут результаты.

[kolyan]

Может поможет доп.информация.

После выхода из строя первого датчика, реле сработало и не размыкалось до отключения напряжения питания датчика, как это и бывает при пробое.

При прозвонке - плюс мультиметра на коричневом проводе датчика, минус - на чёрном (переключатель мультиметра - в положении "диод") - показание мультиметра "630" (как я понимаю - падение напряжения 0.63В) - похоже на диод.
В обратном направлении - не прозванивается.


При измерении второго (заведомо исправного) датчика - ни в прямом, ни в обратном направлении тестер ничего не показал.
Датчик нормально работал с катушкой реле, зашунтированной диодом в обратном направлении.
После отсоединения диода, реле сработало и не разомкнулось.
Но, когда диод подключили обратно к катушке, наблюдается следующее:
при подаче питания на схему, реле не притягивается. Затем, когда датчик подносим к металлу, он срабатывает, реле притягивается и уже больше не отпускает, хотя датчик от металла убираем.
При сбросе и возобновлении питания датчика картина повторяется.

Прозвонка второго датчика показала следующее: датчик не прозванивается ни в прямом, ни в обратном направлении.

Убрали катушку реле, вместо нее подключили вольтметр.
Первый датчик сразу выдал 24 Вольта (полностью пробитый).
Второй датчик выдал сразу же 14 Вольт.
При срабатывании выдал 24 Вольта.
Т.е. второй датчик имеет утечку.

[Сергей Бондаренко]

Итак по итогам проверок:
На базе испытательной лаборатории проведена комплексная проверка работоспособности датчиков KIPPRIBOR серии LA с разнотипными устройствами коммутации: реле силовыми, реле промежуточными и контакторами первой величины различных производителей. Проведена проверка совместной работоспособности в том числе и с проблемным реле указанным в первом посте -реле фирмы ИЭК серии РЭК 77\4 с катушкой 24V DC, с номинальным потребляемым током катушки в установившемся режиме 67мА.

По итогам испытаний НЕ УДАЛОСЬ обнаружить режимы работы при которых бы наблюдалась неверная работа индуктивных датчиков серии LA либо пробой их выходных каскадов.

Испытания проводились при:
- нормированных температурных условиях эксплуатации (24гр. Цельсия),
-при нагрузке на датчик вплоть до 1.1*Iном. категории нагрузки DC13 ("реальные" катушки электромагнитных реле)
-при питании датчика от блока питания БП30Б-Д3.24 номинальным напряжением 24В DC.
-сработка датчика под воздействием металлической пластины из стали 12х18н10т
-размещение датчика в свободном состоянии (без экрана)
-соединение линий нагрузки и цепей питания проводниками до 2метров без экранирования.

P.S. При испытаниях умышленно рассматривалась ситуация неверного подключения цепей датчика к питанию и нагрузке, путем перебора комбинаций подключения цепей датчика в различной вариации, однако даже в этом случае после верного подключения датчики показывали полную работоспособность без ухудшения параметров.

Вывод:
При стандартных условиях подтверждена работоспособность датчиков с индуктивной нагрузкой категории DC13. Вероятностной причиной выхода из строя датчиков при ситуации рассматриваемой в первом посте, могло послужить влияние внешних помех при следующих ситуациях:
1. Протяженные соединительные трассы между нагрузкой (реле) и датчиком с повышеной емкостной нагрузкой.
2. Неверную прокладку проводников питания и цепей нагрузки датчика, с возможным воздействием импульсных наводок от соседних кабельных трасс либо проводников коммутирующих другие цепи с мощной нагрузкой.
3. Использование заземления проводников с неверно осуществленным заземлением, либо посторонними токами по экрану проводов.
4. Изначально неисправные применяемые реле или датчики.

По оформлении акта отчета испытаний постараюсь выложить документ на ознакомление.