Hunter Magnetventil PGV-101 - elektrische Daten und betrieb mit DC

Hallo Zusammen!

Auf diesem Weg möchte ich euch meine Erfahrungen mit dem Hunter Magnetventil PGV-101 mitteilen.
Und speziell geht es mir dabei um den Betrieb an DC (Gleichspannung).
Um es kurz zu machen: Das (24VAC) Ventil funktioniert bei mir einwandfrei an 12VDC.

Ich habe momentan 3 Stück davon in Betrieb und bin eigtl. sehr zufrieden. Erworben habe ich die
Ventile und auch alle anderen Komponenten nach ausführlicher Beratung bei Stemax-wassertechnik.de,
was ich ebenfalls sehr empfehlen kann.

Genaue Bezeichnung Ventil: PGV-101-MMB
Link zum Hersteller
Link zum Datenblatt

In der Standardausführung handelt es sich um ein 24VAC-Ventil (24V Wechselspannung). Es gibt auch eine Spulenvariante
für 9VDC, diese ist für batteriebetriebenen Betrieb gedacht und funktioniert meines Wissens mit Impulsansteuerung
(dh. das Ventil wechselt mit dieser Spule dann bei einem Stromimpuls den Zustand dauerhaft ohne Haltestrom (bistabil), was eben einen stromsparenden Betrieb ermöglicht.).
Ich persönlich wollte meine Steuerung selbst bauen und kein fertiges Steuergerät von Hunter kaufen (weder Batteriebetrieben noch
mit externer Spannungsversorgung). Und mit dieser Lösung bin ich letztendlich auch deutlich billiger gefahren.

Nun ist es so, dass die Ventile nur in der Standardausführung mit 24VAC-Spule einfach und billig erhältlich sind. Als Elektrotechniker
widerstrebt mir aber die Tatsache sich einen 24V-Trafo einzubauen. Diese Technik ist nicht mehr zeitgemäß und hat naturbedingt höhere
Leerlaufverluste. Ich persönlich wollte und habe ein normales DC-Netzteil für Hutschienenmontage verwendet.
Die große Frage vorab war für mich daher, ob denn dieses Ventil mit 24V-Spule mit einer einfachen DC-Steuerung verlässlich funktioniert, und wie hoch eben diese DC-Spannung sein muss.

Mein Widerstands-Messwert an einem Exemplar (PGV-101-MMB):
Gleichstromwiderstand: R=24,17 (gemessen mit hochpräzisem Messgerät).

Für alle nicht-Elektrotechniker: Da es sich um eine Magnetspule handelt, zählt eigtl. nur der Strom der fließt.
Der Strom erzeugt in der Spule das Magnetfeld, welches nötig ist um das Ventil letztendlich zu Schalten.
Dafür braucht es im ersten Moment vll. mehr Kraft (Strom), und im weiteren Verlauf dann weniger, um
das Ventil nur mehr im Einzustand zu halten (lt. Datenblatt 210mA).

Jetzt zur Praxis:
Ohne Wasserdruck ist die Gleichspannungs-Einschaltschwelle des Ventils (mit Spule, klickt hörbar) schon bei ca. 6,7V.
Und mit ca. 4Bar Wasserdruck war der Wert ähnlich.

Kurzum: Ich steuere die Ventile im Moment erfolgreich mit 12VDC.
Der berechnete Spulenstrom ist dann: 12V / 24 Ohm = ~0,5A.

Update: Da dieser Wert mehr als das zweifache des eigtl. Haltestroms laut Datenblatt entspricht (210mA), ist mit stärkerer
Erwärmung und folglich evtl. kürzerer Lebensdauer der Spule zu rechnen.

Als Steuerung verwende ich übenrings einen Raspberry Pi mit OpenSprinkler.

Ich hoffe diese Erkenntnisse und Infos helfen dem ein oder anderen weiter, denn ich selbst habe vorab lange vergeblich
nach diesen Infos im Internet gesucht.

Viele Grüße,
Marco

 

[Tuatara]

Moin!

Es tut mir Leid, aber diesem Ergebnis muss ich an der Stelle mal ganz entschieden widersprechen!
Du hättest es im von dir verlinkten Datenblatt sehen müssen, dass Hunter für seine Spulen bei 50Hz einen Haltestrom von 210mA = 0,21A angibt.
Dieser ist offensichtlich deutlich niedriger als dein berechneter Strom von ca. 2A.

Berechnete effekt. Stromaufnahme an 24VAC: Wurzel (1,7A^2+1A^2) = ~2A.

Meine Vermutung ist, dass deine gemessene Induktivität falsch ist.
Impedanz Z berechnet aus Spannung und Strom: 24V / 0,21A = 114,29Ω
Unter der Annahme, dass die gemessenen 24,17Ω für den Wirkwiderstand richtig sind, ergibt sich der Blindwiderstand aus:
Z² = X² + R² => X = Wurzel(Z²-R²) = 111,7Ω
Die Induktivität beträgt dementsprechend: L = X/(2πf) => 355,56mH
Im Vergleich:

Induktivität: L=~45mH (bei 50Hz, gemessen mit billigem China LCR-Meter)

Hast du im angezogenen Zustand gemessen? Dadurch, dass sich der Eisenkern beim Anzug in der Spule bewegt (Möglicherweise erst nach Anzug vollständig in der Spule ist), kann sich die Induktivität ändern. Oder das Messgerät misst nicht exakt genug.

Das große Problem an der Sache: Die Verlustleistung (Wärme!)
In deinem Fall (DC) ergibt sich eine Verlustleistung in der Spule von 12V * 0,5A = 6W (Wirkleistung [P], da DC).
Im AC-Fall sind es 24V * 0,21A = 5,04VA. Scheinleistung, nicht Wirkleistung!
Die Wirkleistung berechnet sich aus cos(ϕ) * S
ϕ (phi) kann man auf mehrere Arten berechnen, eine davon ist ϕ = arccos(R/Z). Da sich arccos und cos aufheben, ist die Wirkleistung P = S * R / Z oder 1,06W.

Kurz: Die Verlustleistung ist im AC-Fall fast sechsmal geringer als im DC-Fall (1,06W zu 6W).
Ich gehe daher davon aus, dass sich die Spule im DC-Fall stark erwärmen wird, was die Lebensdauer deutlich herabsetzt.
Daher kann ich vom Einsatz der AC-Spulen an Gleichspannung nur abraten.

Ansonsten würde es ja auch keine gesonderten Spulen für den Gleichspannungsbetrieb geben.

Als Elektrotechniker
widerstrebt mir aber die Tatsache sich einen 24V-Trafo einzubauen. Diese Technik ist nicht mehr zeitgemäß und hat naturbedingt höhere
Leerlaufverluste.

Leerlaufverluste kannst du vermeiden, in dem du die Spannungsversorgung erst mit dem Ansteuern eines Magnetventil einschaltest, z.B. über den Masterventilausgang.

Beste Grüße,
Steffen

 

[Gelöschtes Mitglied 85612]

Hallo Steffen, danke das du das Halbwissen des "Elektrotechnikers" so gut berichtigt hast. Hat mir einiges an Arbeit gespart.
Ach ja, ich dachte immer schlechte Elektriker gibt es nicht. Grins

LG Mate

 

[Marco32168]

Hi Steffen!
Ja, ich muss dir leider recht geben. Die von mir gemessene Induktivität ist ganz offensichtlich falsch. Die
Induktivität ändert sich wie von dir angemerkt sicher stark wenn der Eisenkern in der Spule ist. Und die
210mA Haltestrom im Datenblatt sind ein guter Ansatzpunkt.

Ich habe die falschen Ergebnisse gelöscht.

In der Tat ist dann der Betrieb bei 12VDC sehr grenzwertig. Ich werde die Spannung in einem ersten Schritt auf jeden Fall senken.

Falls ich nochmals (korrekte) Messwerte liefern kann poste ich sie hier.

Viele Grüße,
Marco

 

[Tuatara]

Ach ja, ich dachte immer schlechte Elektriker gibt es nicht.

Jeder macht mal Fehler. Marco hat einen möglichen Fehler eingesehen und entsprechende Konsequenzen gezogen. Ich sehe das als Verhalten eines guten Elektrikers.

In der Tat ist dann der Betrieb bei 12VDC sehr grenzwertig. Ich werde die Spannung in einem ersten Schritt auf jeden Fall senken.

Falls ich nochmals (korrekte) Messwerte liefern kann poste ich sie hier.

Würde mich freuen, wenn du weitere Ergebnisse postest. Insbesondere Strom-Messwerte bei unterschiedlichen DC-Spannungen und auch, ob die Spulen im Betrieb warm werden.
Mittelfristig würde ich trotzdem zu einem Umbau auf AC raten.

Beste Grüße
Steffen

 

[Gelöschtes Mitglied 85612]

Jeder macht mal Fehler. Marco hat einen möglichen Fehler eingesehen und entsprechende Konsequenzen gezogen. Ich sehe das als Verhalten eines guten Elektrikers.

OK, dann hat er ja noch Chancen zu überleben. Spaß beiseite!
Ich halte es nicht gerade verantwortungsvoll solche, in meinen Augen, gefährlichen Anleitungen in einem öffentlichen Forum einzustellen.
Falsche Spannung und falsche Spannungsart als Kombination für funktional zu deklarieren ist nicht ungefährlich!
Ich bin zwar schon ein paar Jahre aus meinem Beruf raus, aber ich wüsste nicht das sich die Physik in der Zeit verändert hat.
24 V/AC ist in der Industrie schon seit langem Standard. Die Spulen von DC Ventilen sind optisch schon um wesentliches größer als AC Spulen gleicher Leistung und Spannung!
Warum wohl?
Weil sie identisch sind?
Dann kommt noch die Halbierung der Spannung woraus die Verdopplung des Stroms resultiert, also auch doppelte Wärme. Brandgefahr!
Vielleicht bin ich in dieser Beziehung etwas empfindlich, was aber wohl auch daran liegt das ich in meiner langen Laufbahn schon zu viele Sachen erleben musste.
Zum Abschluss:
Solche Anleitungen haben nichts in einem öffentlichen Raum zu suchen.

LG Mate