In diesem Artikel wird erklärt, was Relais, auch Relais genannt, sind und wofür sie verwendet werden. So erfahren Sie, aus welchen Komponenten ein Relais besteht, wie ein Relais funktioniert und welche verschiedenen Relaistypen es gibt.
Was ist ein Relais (oder Relais)?
Ein Relais (oder Relais ) ist ein elektromagnetisches Gerät, das wie ein elektrisch betätigter Schalter funktioniert. Mit anderen Worten: Ein Relais wird zum Öffnen oder Schließen eines Stromkreises verwendet und arbeitet mit einem Elektromagneten. Deshalb werden sie auch elektromagnetische Relais genannt.
Darüber hinaus kann ein Relais als Schalter dienen, da mit einem Relais ein Stromkreis aktiviert und gleichzeitig ein anderer Stromkreis deaktiviert werden kann.
Das Relais wurde 1834 vom amerikanischen Physiker Joseph Henry erfunden.
Teile eines Relais
Unter Berücksichtigung der Definition von Relais (oder Relais) werden im Folgenden die verschiedenen Teile dieses elektrischen Instrumententyps erläutert.
- Basis : Teil des Relais, auf dem alle anderen Elemente ruhen.
- Spule – Teil des Relais, der ein Magnetfeld erzeugt, wenn ein elektrischer Strom durch ihn fließt.
- Kern – Teil des Relais, der den Relaisanker anzieht, wenn das Magnetfeld auftritt.
- Anker : beweglicher Teil des Relais, der aufgrund des erzeugten elektromagnetischen Feldes vom Kern angezogen wird. In diesem Fall wechselt ein Kontakt von offen auf geschlossen und somit wird ein Stromkreis aktiviert.
- Kontakte – Ein Relais kann 1, 2, 3 oder mehr Kontakte haben. Jeder der Kontakte kann normalerweise offen (NO) oder normalerweise geschlossen (NC) sein.
Wie funktioniert ein Relais?
Beim Betrieb eines Relais (oder Relais) wird durch eine Spule ein Magnetfeld erzeugt, sodass der Kern des Relais den Anker anzieht und somit den gewünschten Kontakt aktiviert, der den Stromkreis aktiviert.
Mit anderen Worten: Indem Strom durch die Relaisspule geleitet wird, entsteht ein Magnetfeld. Dann entsteht eine magnetische Kraft, die den oberen Teil des Relais zum Kern zieht.
Die Bewegung des Relaisankers führt dann zu einer Zustandsänderung der Kontakte. Der Öffnerkontakt (NC) öffnet, während der Schließerkontakt (NO) schließt.
Typischerweise sind Relais an zwei verschiedenen Stromkreisen beteiligt. Ein erster Schaltkreis namens „Steuerung“, der die Spule aktiviert oder deaktiviert, und ein weiterer Schaltkreis namens „Leistung“, der nach Aktivierung des Relais aktiviert wird.
Somit kann ein Relais auch als elektrischer Verstärker fungieren, da es in der Lage ist, durch einen niedrigen Strom (Steuerkreis) eine hohe Spannung (Leistungskreis) zu erzeugen.
Auf diese Weise kann ein elektrisches Gerät (im Beispiel oben ein Licht) viel sicherer ein- oder ausgeschaltet werden, da ein elektrischer Steuerkreis mit einer viel niedrigeren Spannung arbeitet als der Steuerkreis. Strom ist ein- oder ausgeschaltet.
Arten von Relais
Relais oder Relais können in die folgenden Typen eingeteilt werden:
- Elektromechanisches Relais : Der Elektromagnet des Relais vaskularisiert den Anker und stellt so den gewünschten Kontakt her. Die Funktionsweise dieses Relaistyps wird oben ausführlich erläutert.
- Halbleiterrelais : Dieser Relaistyp ist herkömmlichen elektromechanischen Relais sehr ähnlich. Der einzige Unterschied besteht tatsächlich darin, dass im Inneren anstelle einer Spule ein elektronischer Schaltkreis zum Öffnen und Schließen der Kontakte vorhanden ist. Derzeit werden in der Technik am häufigsten Halbleiterrelais eingesetzt.
- Wechselstromrelais – Ein Relais, das speziell für den Betrieb mit Wechselstrom statt mit Gleichstrom entwickelt wurde.
- Polarisiertes Relais : Relaistyp mit integriertem Permanentmagneten. Abhängig von der Polarität dreht sich das Ende des Ankers in die eine oder andere Richtung und aktiviert dadurch den einen oder anderen Stromkreis.
- Thermorelais : Das Relais verfügt über Blätter im Inneren, die sich proportional zur Hitze verformen, so dass bei Erreichen einer bestimmten Verformung der Stromkreis geöffnet und somit der Stromfluss unterbrochen wird. Diese Art von Relais wird hauptsächlich zum Schutz von Motoren vor Überlastung eingesetzt.
- Zeitrelais (oder Relais mit verzögerter Wirkung) : Bei dieser Art von Relais erfolgt das Öffnen oder Schließen der Kontakte, nachdem eine bestimmte Zeit seit der Aktivierung der Spule verstrichen ist.
- Dreipoliges Relais : Relaistyp, der für jede Art von Phase verwendet werden kann, egal ob einphasig, zweiphasig oder dreiphasig.
Vor- und Nachteile von Relais
Vorteile des Relais:
- Der Steuerstromkreis und der Leistungsstromkreis sind galvanisch getrennt. Somit können hohe Spannungen mit kleinen Steuerspannungen bewältigt werden.
- Da ein kleines Steuersignal erforderlich ist, ist sein Verbrauch gering und kann daher ferngesteuert werden.
- Der Spannungsabfall am Relais ist sehr gering, da sein Innenwiderstand in der Größenordnung von einem Milliohm liegt.
Nachteile des Relais:
- Die Haltbarkeit eines Relais ist begrenzt.
- Im Vergleich zu anderen Arten elektrischer Geräte weist das Relais eine längere Verzögerung auf.
- Ein Relais ist nicht völlig geräuschlos, da beim Zustandswechsel ein kleines Klicken zu hören ist.
- Relais nehmen mehr Platz ein als andere elektronische Geräte, wie zum Beispiel Transistoren.