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Magnetismus in der Praxis – Relais-Basiswissen, Teil 1

| Autor / Redakteur: Olaf Lorenz * / Kristin Rinortner

Das Relais ist ein durch Stromfluss betriebener elektromagnetisch arbeitender Schalter, der viele Einsatzgebiete hat. Wir beginnen eine Serie zu technischen Grundlagen, die für Anwender hilfreich sind.

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(Bild: Sabina Ehnert)

Elektromechanische Relais sind in sehr vielen Anwendungen und Industriegebieten im Einsatz. Die Hauptmärkte für elektromechanische Relais können in folgende Bereiche unterteilt werden:

  • Industriesteuerungen: Aktoren,
  • Gebäudemanagement: Lichtsteuerungen und Türverriegelungen,
  • Haushaltsgeräte: Elektromotoren und Heizelementsteuerung sowie
  • Fahrzeugindustrie: diverse elektrische Lasten in PKW, LKW, Bussen, Bau- und Landwirtschaftsfahrzeugen.

In Systemen, die eine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Lastkreis oder eine ruhestromfreie Abschaltung des Lastkreises erfordern, werden Relais auch in Zukunft zum Einsatz kommen. Relais stellen in vielen Anwendungen eine kompakte, zuverlässige und oftmals kostengünstige Lösung dar im Vergleich zu Halbleitern.

Die Entwicklung elektromechanischer Relais erfordert Kenntnisse der verschiedensten Disziplinen wie beispielsweise Magnetismus (Steuerkreis), Mechanik (Anker-Feder-Kontakt-System), Elektrotechnik (Steuer- und Lastkreis), Metallurgie (Kontakte) und Plasma (Schaltlichtbogen).

Für Anwender sind Detailkenntnisse über Aufbau und Funktion von Relais nicht erforderlich. Technische Grundkenntnisse sind jedoch in jedem Fall hilfreich, da die Eigenschaften von elektromechanischen Relais teilweise deutliche Unterschiede zu einem „idealen Schalter“ vorweisen und auch wesentliche Unterschiede zu den Eigenschaften von Halbleitern vorhanden sind.

Viele Entwickler von Schaltkreisen kennen sich mit Halbleitern gut aus, sind jedoch nicht mit den Besonderheiten von elektromechanischen Relais vertraut. Aus diesem Grund beginnen wir mit einer Serie zu Grundlagenwissen zum Thema elektromechanische Relais.

Die wichtigsten Relaisparameter die in dieser Serie näher betrachtet werden, können wie folgt unterteilt werden:

  • gebräuchliche Konstruktionsvarianten,
  • relevante Temperatureinflüsse,
  • Bestimmung der Lebensdauer und
  • Kontaktmaterialien

Kenntnisse zu diesen Relaisparametern sollen Anwender dabei unterstützen, Relais korrekt in ihre Systeme zu integrieren. Zudem soll dieses Wissen Anwender in die Lage versetzen, ihren Relaislieferanten die relevanten Fragen zu stellen und ihnen die für das optimale Angebot notwendigen Systeminformationen zur Verfügung zu stellen.

Geplant ist daher, diese Serie mit einem Leitfaden für die Erstellung einer sinnvollen Relais-Spezifikation abzuschließen.

* Olaf Lorenz arbeitet als Applikationsingenieur bei TE Connectivity in Berlin.

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