Stellen Sie sich vor, Sie haben endlich die perfekte Beleuchtung für Ihr frisch renoviertes Treppenhaus installiert. Jeder Stromkreis beinhaltet eine Glühbirne, die das Treppenhaus zum Leuchten bringt. Eine tolle Sache! Aber was ist, wenn Sie nicht wollen, dass die Glühbirnen Tag und Nacht brennen und Ihnen das erst einfällt, wenn Sie bereits unten angekommen sind?
Vor einigen Jahrzehnten haben kluge Köpfe wie André-Marie Ampère und Pierre-Simon Laplace das sogenannte Relais erfunden, um der Bequemlichkeit entgegenzukommen. Besonders beliebt sind heute Tasterschaltungen mit Treppenlicht-Zeitschaltern, die das Licht nach einer vorprogrammierten Zeitdauer automatisch ausschalten.
Aber wie funktioniert ein Relais eigentlich und wo wird es verwendet? Welche Arten von Relais gibt es und wo findet man sie außer in Fluren und Treppenhäusern? Lesen Sie weiter und erfahren Sie spannende Details über die Verwendung von Relais, die uns oft gar nicht bewusst sind.
Relais: Was ist das und wie funktioniert es?
Relais sind elektromagnetische Schalter, die Stromkreise ein-, aus- und umschalten können. Sie bestehen aus einer Spule mit einem Eisenkern. Wenn Strom durch die Spule fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt und der ferromagnetische Anker am Ende der Spule wird angezogen. Dadurch schließen sich die Arbeitskontakte im Relais. Je nach Bauart werden die Ruhekontakte geöffnet, wenn das magnetische Feld entsteht.
Stellen Sie sich vor, der Stromfluss in der Spule ist wie eine Schnur, die mit einer Klingel verbunden ist. Die Klingel symbolisiert das in der Spule entstehende Magnetfeld und der Wachhund in seinem Hundehüttchen symbolisiert die Arbeitskontakte des Relais. Wenn an der Schnur gezogen wird, klingelt die Klingel und der Wachhund bellt. Mehrere Stromkreise, die mit dem Relais verbunden sind, sind wie weitere Hunde in der Nähe, die ebenfalls bellen, wenn der Wachhund bellt.
Die Reaktion auf das magnetische Feld und das Prellen der Kontakte im Relais sorgen dafür, dass der Stromfluss nicht gleichmäßig ansteigt. Das Relais wird über einen Steuerstromkreis aktiviert und kann dann wiederum weitere Stromkreise schalten.
Vorteile und Nachteile von Relais
Obwohl heutzutage Halbleiterrelais als Alternative zu Relais eingesetzt werden, haben Relais immer noch viele Anwendungsgebiete. Sie sind preiswert, lassen sich einfach in Schaltungen integrieren und haben eine hohe Verträglichkeit und Festigkeit bei Spannungs- und Stromspitzen. Relais sind potentialfrei und erzeugen in der Regel nur eine geringe Wärmeentwicklung. Sie können sowohl für geringe Signale als auch für Hochfrequenz-Leistungen eingesetzt werden. Außerdem ist der Schaltzustand eines Relais oft sichtbar.
Nachteile von Relais sind ihre Empfindlichkeit gegenüber Erschütterungen und Stößen sowie das hörbare Geräusch beim Schalten. Relais sind im Vergleich zu Halbleitern auch langsamer und haben eine begrenzte Lebensdauer aufgrund von mechanischem und elektrischem Verschleiß.
Unterschiedliche Arten von Relais
Relais gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen und Bauarten. Sie können nach Baugröße, Art der Kontakte, Funktionsprinzip, Schaltleistung, Bauform, Anzahl der möglichen Schaltzustände im stromlosen Zustand und Einsatzgebiet klassifiziert werden.
Zu den bekanntesten Relaistypen gehören das bistabile Relais, das Halbleiterrelais, das Kfz-Relais und das Koppelrelais. Bistabile Relais können im stromlosen Zustand zwei unterschiedliche stabile Schaltzustände einnehmen. Halbleiterrelais werden mit Transistoren oder Thyristoren realisiert und haben keine Kontaktprellen. Kfz-Relais werden in Fahrzeugen für Funktionen wie Blinken, Steuerung der Benzinpumpe und Scheibenwischer eingesetzt. Koppelrelais dienen zur Trennung innerhalb einer Übertragung.
Anwendungen und Verwendung von Relais
Relais werden hauptsächlich als ferngesteuerte Schalter eingesetzt. Sie dienen als Schaltverstärker und ermöglichen die galvanische Trennung zwischen Steuer- und Laststromkreis. Relais finden Anwendung in der Elektronik, in der Industrie, in Alarmanlagen und in der Fahrzeugsteuerung. Sie sind sowohl für industrielle als auch für private Zwecke geeignet und werden von Hobbyelektrikern und in Großprojekten verwendet.
Relais im Auto
Relais spielen eine wichtige Rolle in Kraftfahrzeugen. Sie werden für Intervallrelais, Kraftstoffeinspritzrelais, Glühzeitrelais und Blinkrelais verwendet. Das Intervallrelais steuert zum Beispiel den Scheibenwischer, das Kraftstoffeinspritzrelais aktiviert die Kraftstoffeinspritzdüsen, das Glühzeitrelais sorgt für das Aufheizen des Dieselmotors und das Blinkrelais lässt die Blinklichter blinken.
Anschließen eines Relais
Um ein Relais anzuschließen, sollten Sie die Art des Relais kennen und auf Polarität und Spannung achten. Je nach Relais-Art unterscheiden sich die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse. Es ist wichtig, die Polarität der Gleichstrom-Steuerschaltung zu beachten und die Nennspannung und den Spannungsbereich des Relais zu berücksichtigen.
Was beim Kauf eines Relais zu beachten ist
Bevor Sie ein Relais kaufen, sollten Sie Ihre Schaltung planen und skizzieren. Definieren Sie den Zweck und die Aufgabe des Relais genau. Achten Sie beim Kauf auf die Hauptkennwerte des Relais wie Nenn-Betriebsspannung, Spulenstrom, Ansprech- und Rückfallzeit, Schaltfrequenz und Vibrationsfestigkeit. Berücksichtigen Sie auch die elektrische und mechanische Lebensdauer sowie den Temperaturbereich, in dem das Relais betrieben werden kann.
Führende Hersteller von Relais
Bei der Wahl des Relais sollten Sie auf Produkte von namhaften Herstellern zurückgreifen. Bekannte Marken sind Finder, Phoenix Contact, Siemens und Hager. In unserem Elektro Onlineshop finden Sie eine große Auswahl an Relais und unser Experten-Team steht Ihnen bei Fragen gerne zur Verfügung.
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