Halbleiterrelais Verschleißfreies, zuverlässiges und geräuschloses Schalten bis 75 A

Redakteur: Kristin Rinortner

Die einphasigen Leistungs-Halbleiterrelais von Weidmüller sind auf die vielfältigen Anforderungen der Prozessindustrie gleichwie für Bahnapplikationen und den Maschinen- und Anlagenbau zugeschnitten.

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Bild 1: Die einphasigen Leistungs-Halbleiterrelais schalten AC-Lasten bis 75 A verschleißfrei, zuverlässig und geräuschlos. Detail: Bei der Variante mit einem Laststrom von 35 A liegt das Stromlastintegral I²t bei 6000 A²s, hier ist ein kostengünstiger Leitungsschutz durch Standard-Sicherungsautomat (B-Charakteristik) gegeben.
Bild 1: Die einphasigen Leistungs-Halbleiterrelais schalten AC-Lasten bis 75 A verschleißfrei, zuverlässig und geräuschlos. Detail: Bei der Variante mit einem Laststrom von 35 A liegt das Stromlastintegral I²t bei 6000 A²s, hier ist ein kostengünstiger Leitungsschutz durch Standard-Sicherungsautomat (B-Charakteristik) gegeben.
(Bild: Weidmüller)

Eigens für die vielfältigen Anforderungen der Prozessindustrie entwickelte Weidmüller seine neuen einphasigen Halbleiter-Leistungsrelais (Power Solid-State Relais; PSSR). Im Vergleich zu elektromagnetischen Relais bieten Halbleitervarianten gleich mehrere Vorteile: Sie schalten über eine lange Lebensdauer hinweg hoch zuverlässig, sind kompakt dimensioniert und verfügen über geringe Ansteuerleistungen sowie kurze Ansprechzeiten. Halbleiter-Leistungsrelais schalten Lasten prellfrei und geräuscharm. Sie sind unempfindlich gegenüber Schock und Vibrationen. Auch benachbarte Baugruppen werden während des Schaltvorgangs nicht durch elektromagnetische Abstrahlungen oder Schaltfunken gestört. Die Halbleiterrelais werden zum Schalten von AC-Lasten mit Thyristoren oder Triacs als Nullspannungsschalter realisiert.

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Die einphasigen Leistungsrelais schalten AC-Lasten bis 75 A. Angeboten werden sie einerseits mit montiertem Kühlkörper, also „ready-to-use“, in folgenden Modulvarianten: Erstens 24 V DC Steuerspannung/ 25 A Ausgangsstrom, zweitens 24 V DC / 35 A und drittens 230 V AC / 25 A. „ready-to-use“ heißt, die Module werden einfach auf Tragschiene aufgerastet und angeschlossen. Beim Modul mit einem Ausgangstrom von 35 A liegt das Stromlastintegral I²t bei 6.000 A²s (für 10 ms Spitzenstrom-Belastbarkeit). Ein kostengünstiger Leitungsschutz ist hierbei durch Standard-Sicherungsautomat mit B-Charakteristik erzielbar.

Hinzu kommt das Überwachungsmodul (Control Unit) für einphasige Leistungs-Halbleiterrelais. Das auf das Relais einfach aufsteckbare Kontrollmodul dient der permanenten Stromüberwachung für bis zu fünf parallel geschaltete Verbraucher, wobei die Programmierung per auf dem Modul befindlicher Teach-Taste oder mittels externem Teacheingang erfolgt. Bei Unterschreiten des Soll-Werts um 16% gibt das Modul eine Alarmmeldung aus. Daneben besitzt das überwachungsmodul vielfältige Diagnosefunktionen, so detektiert es Kurzschlüsse, Leitungsunterbrechungen, fehlende Lasten und anderes mehr.

Im Halbleiterrelais-Sortiment verfügbar sind andererseits einphasige Module ohne Kühlkörper namens PSSR „hockey pack“. Diese Leistungsrelais besitzen eine Kühlfläche als Nullspannungsschalter. Mit einer Steuerspannung von 24 V DC gibt es die Module wahlweise mit einem Ausgangsstrom von 50 oder 75 A und mit Schaltspannungen bis 600 V AC. Verwendung finden „hockey pack“-Relais etwa bei Rohrbegleitheizungen in der Prozessindustrie.

Ebenfalls aktuell ist das einphasige Modul „Phasenanschnittsteuerung 70 A“. Hierbei dient ein analoger Proportionalsteller dem Phasenanschnitt. Eine manuelle Phasenanschnitt-Justierung ist im Bereich von 47 bis 100 Hz möglich. Dieses Relais verwendet eingangsseitig den in der Prozessindustrie üblichen Steuerstrom von 4 bis 20 mA (±15 %) als Prozess-Signal sowie 70 A Schaltstrom. Einsatz-Möglichkeiten sind die Drehzahleinstellung von einphasigen Motoren, ferner der Regelungsaufbau von Heizungen und Beleuchtungen.

Selbstverständlich bietet Weidmüller auch dreiphasige Relais mit Kühlkörper (ready-to-use): Abrufbar sind zwei Varianten mit Nullspannungsschalter PSSR 24VDC/3PH AC 20 A und PSSR 230VAC/3PH AC 20 A.

Einphasige Relais-Module sind bei Umgebungstemperaturen von –55 bis 100°C uneingeschränkt betriebsfähig, die Control Unit sowie die dreiphasigen Module bei –40 bis 80°C. Die Relais sind CE gekennzeichnet, die cURus Zulassung ist in Vorbereitung. Die Relais-Module entsprechen den einschlägigen Normen EN 60947-4-3, EN 60950 bzw. IEC 60335-1.

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