Was ist ein Relais und wie funktioniert es? Das erfährst du hier!
Ein Relais ist ein elektromagnetischer oder elektromechanischer Schalter. Mit dem Relais können Stromkreise ein-, aus- oder umgeschaltet werden. Es hat einige Vorteile:
Trotz ihrer Vorteile werden Relais heutzutage meist durch Halbleiter und Halbleiterschaltungen ersetzt. Diese haben eine bessere Schaltgeschwindigkeit, einen geräuschlosen Betrieb und sind unempfindlich gegenüber Vibrationen.
Ein Relais besteht aus einer Spule, die um einen Eisenkern gewickelt ist. Außerdem gibt es einen beweglichen Anker und Kontaktfedern mit elektrischen Kontakten. Das Relais ist mit einem Steuerstromkreis verbunden. Der bewegliche Anker verbindet das Relais mit einem Laststromkreis.
Über den Steuerstromkreis wird das Relais aktiviert. Mithilfe der beweglichen Kontaktfedern des Relais kann dadurch der Laststromkreis gesteuert werden.
Fließt Strom durch die Spule des Relais, entsteht dort ein magnetisches Feld . Dadurch wird der Anker angezogen und bewegt so die Kontaktfedern. So kann der Laststromkreis ein- oder ausgeschalten werden. Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten:
Die Kontaktfedern können entweder Öffner oder Schließer sein. Das heißt:
Neben dem Öffner und Schließer gibt es noch andere Kontakte:
Ein Relais ist eine Spule, die um einen Eisenkern gewickelt ist. Fließt Strom durch die Spule, entsteht ein magnetisches Feld. Dadurch wird ein Anker angezogen, der dann zwei Kontaktfedern bewegt. Durch das Relais können sich die Kontaktfedern entweder öffnen (Ruhekontakte) oder schließen (Arbeitskontakte).
Wegen der Mechanik des Relais prallen die Kontakte aneinander. Die Stromstärke im Laststromkreis steigt so nicht gleichmäßig an, sondern springt. Das siehst du auch an folgendem Diagramm:
Relais werden durch bestimmte Kennwerte spezifiziert. Hier siehst du die Stromarten, durch die sie gekennzeichnet werden.
Ansprechstrom (Ian) |
Geringster Strom, bei dem das Relais sich anzieht |
Betriebsstrom (Ib) |
Ansprechstrom plus Sicherheitszuschlag |
Fehlstrom (If) |
Der höchste Strom, bei dem das Relais kurz vor dem Ansprung ist (etwas kleiner als Ansprechstrom) |
Haltestrom (Ih) |
Der geringste Strom, bei dem das Relais den Anker sicher hält |
Abfallstrom(Iab) |
Der höchste Strom, bei dem das Relais sicher abfällt |
Nennspannung (U) |
Betriebsspannung der Spule |
Ein Relais muss nach der Schaltung ausgewählt werden, in der es arbeiten soll. Es sollte mindestens eine Spannung wie die Nennspannung der Schaltung haben. Ist die Spannung niedriger als die Nennspannung der Schaltung, dann öffnen und schließen sich die Kontakte langsamer, wodurch es zur Funkenbildung kommen kann.
Um herauszufinden, wann welche Stromarten wirken, kann das Relais getestet werden:
Ein Relais, das mit größerer Stromstärke und Spannung arbeitet, nennt sich Schütz. Es wird verwendet, um große Lasten zu schalten. Schütze werden oft für die Steuerung von 3-Phasen-Motoren eingesetzt. Außerdem haben Schütze normalerweise mehrere gleichartige Schaltkontakte.
Je nach Steuerspannung und Strombelastbarkeit, gibt es unterschiedliche Relais Arten. Hier siehst du ein paar Beispiele:
Jetzt kennst du dich mit dem Relais bestens aus! Doch heutzutage wird eher der Halbleiter als Schalter verwendet. Wie er funktioniert und welche Vorteile er hat, erfährst du hier
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