Relais
Relais sind elektromagnetische oder elektromechanische Schalter. Sie werden zum Ein-, Aus- oder Umschalten von Stromkreisen verwendet. Das klassische Relais ist ein elektromagnetischer Schalter.
Statt Relais setzt man bevorzugt Halbleiter und Halbleiterschaltungen ein. Doch es gibt gute Gründe, warum Relais auch heute noch eingesetzt werden.
- Trotz steigender Rohstoffpreise sind Relais immer noch sehr günstig.
- Einfache Schaltungsintegration.
- Gute Verträglichkeit und Festigkeit gegenüber Spannungs- und Stromspitzen.Potentialfreie Trennung des Laststromkreises.
Aufbau eines Relais
Ein Relais besteht aus einer Spule mit einem Eisenkern. Wird die Spule vom Strom durchflossen, so entsteht ein magnetisches Feld. Ein Anker wird angezogen, der dann zwei Kontaktfedern gegeneinander drückt. Durch das Magnetfeld können sich in einem Relais Kontakte öffnen (Ruhekontakte) und schließen (Arbeitskontakte). Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Öffner und Schließer.
Schaltverhalten
- Spule zieht an
- Spule hat angezogen
- Spule fällt ab
- Spule ist abgefallen
Aufgrund der Mechanik eines Relais prellen die Kontakte in einem Relais. Das hat zur Folge, dass der Stromfluss nicht gleichmäßig ansteigt, sondern springt.
Schaltzeichen
Kennwerte und Grenzwerte eines Relais
- Ansprechstrom (Ian): Dies ist der geringste Strom, mit dem das Relais sicher anzieht.
- Betriebstrom (Ib): Dies ist der Ansprechstrom mit Sicherheitszuschlag.
- Fehlstrom (If): Dies ist der höchste Strom, bei dem das Relais gerade noch NICHT anspricht (etwas unter dem Ian).
- Haltestrom (Ih): Dies ist der geringste Strom, in dem das angesprochene Relais seinen Anker sicher hält.
- Abfallstrom (Iab): Dies ist der höchste Strom, bei dem das angesprochene Relais sicher abfällt.
- Nennspannung (U): Betriebsspannung der Spule.
Wie kann man ein Relais testen?
Man stellt ein Netzgerät mit einstellbarer Strombegrenzung auf die Nennspannung des Relais ein und dreht den Strom langsam so weit hoch, bis das Relais anspricht. Damit hat man den den Ansprechstrom erreicht. Wenn man den Strom langsam zurückdreht, dann fällt irgendwann der Anker zurück. Damit hat man den Abfallstrom.
Schütz
In der Energietechnik werden Relais auch Schütz genannt und wegen ihrer hohen Spannungsfestigkeit verwendet. Ein Schütz ist also ein großes Relais, das sehr hohe Ströme schalten kann. Schütze werden oft zur Steuerung von 3-Phasen-Motoren als Stern/Dreieck-Schaltung eingesetzt. Viele Schütze haben Extrakontakte mit denen man eine Selbsthaltung (elektrisches RS-Flip-Flop) realisieren kann. Oft hat der Schutz auch noch eine Thermosicherung im 3-phasigen Lastkreis.
Ein Schütz benötigt man nur, um größere Lasten zu schalten. Um kleine Lasten zu schalten reicht auch ein einfaches Relais.
Bauformen / Typen
- Kfz-Relais
- Netzrelais
- Hermetische Relais
- Sicherheitsrelais
- Industrierelais (Schaltschrankrelais)
- Zeitrelais
| Bezeichnung | Verhalten | Ansteuerung | Einsatz |
| Rundrelais | Monostabil | DC | Fernmelderelais |
| Kartenrelais | Monostabil/Bistabil | DC | gedruckte Schaltungen |
| Zeitrelais | k. A. | AC | zeitabhängige Anwendungen |
| Reedrelais | Monostabil | DC | elektrische Schaltungen |
| Elektronisches Last Relais (ELR) |
k. A. | k. A. | gedruckte Schaltungen |
| Schütz | Monostabil | AC | Energietechnik |
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- Spule
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- Transformator
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- Potentialfreier Kontakt
- Verpolungsschutz
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