Leistungsrelais

Schaltungssteuerung durch ein unabhängiges Niedrigleistungssignal

Leistungsrelais öffnen oder schließen einen Schaltkreis mit einer elektromagnetischen Spule für einen nahtlosen Stromfluss. Diese kostengünstigen Schalter werden mit einem Anker, einer Feder und einem oder mehreren Kontakten hergestellt. Wenn das Relais beim Anlegen der Spannung als Schließer (NO) ausgeführt werden soll, zieht der Elektromagnet den Anker an. Er wird in Richtung der Spule gezogen, bis er einen Kontakt erreicht, wodurch der Stromkreis geschlossen wird. Wenn das Relais als Öffner (NC) ausgeführt werden soll, zieht die elektromagnetische Spule den Anker vom Kontakt weg, was zum Öffnen des Schaltkreises führt. Die meisten Leistungsrelais sind monostabile (nicht selbsthaltende) Relais mit einem neutralen Spulensystem und nur einer stabilen Position. Sie bleiben in diesem entregten Zustand, ohne Strom zu erhalten.

Leistungsrelais werden nach mechanischen Merkmalen kategorisiert, z. B. Miniatur, Leiterplatten, Industrie. Miniatur-Leistungsrelais sind zwar klein, aber dieser Begriff gibt nicht immer die absolute Größe an. Leiterplatten-Leistungsrelais sind für die Montage auf Leiterplatten ausgelegt. Industrierelais werden in der Regel von Schalttafelherstellern in Schaltschränken verwendet. Industrierelais erfüllen die Industrierichtlinien, z. B. Underwriters Laboratory (UL).

 

Das grundlegende Design von elektromechanischen Leistungsrelais ist immer dasselbe, unabhängig davon, ob es sich um ein Miniatur-Leiterplattenrelais oder ein Industrie-Leistungsrelais handelt. Leistungsrelais haben drei Teilsysteme: Kontaktsystem, magnetisches System und mechanische Komponenten. Zu den Hauptkomponenten eines Leistungsrelais gehören – auf der Kontaktsystem- oder Sekundärseite – feste Kontakte, bewegliche Kontakte (bewegt durch das Magnetsystem – dem Motor – zum Schalten des Lastkreises) und Kontaktfedern (die die Kontakte halten, aber flexibel genug sind, um alle Kontakte zu bewegen).

 

Das Magnetsystem umfasst die Spule (die das notwendige Magnetfeld erzeugt, um den Anker und die Kontakte zu betätigen), den Kern, das Joch (stellt den magnetischen Kreis her), den Anker (der bewegliche Teil, der den magnetischen Kreis schließt und öffnet und – über einen Kamm oder Aktor – auf die beweglichen Relaiskontakte wirkt) und die Rücklauffeder (stellt die definierte Position des Magnet- und Kontaktsystems her, falls die Spule nicht erregt ist). Zu den mechanischen Komponenten gehören Gehäuse, Sockel, Isolation (trennt den Primärkreis von der Sekundärseite und bietet die erforderliche Isolierung), Aktor (kann Bewegung des magnetischen Systems in die beweglichen Kontakte übertragen), Stifte oder Klemmen (verbinden das Kontaktsystem und die Last) und Befestigungsvorrichtungen. 

Ausgewählte Anwendungen

Leistungsrelais

Leistungsrelais werden in Automobil-, Steuer-, Leistungs-, Sicherheits- und Signalsystemen eingesetzt. In Gebäudesystemen, wie z. B. Aufzügen und Rolltreppen, sind Leiterplatten-Leistungsrelais für die Leiterplattenmontage in erster Linie in Subsystemen der Aufzugssteuerung, Türsteuerung und Beleuchtung vorgesehen. In HLK-Anlagen werden Leiterplatten-Leistungsrelais unter anderem in Thermostaten, Elektrokesseln (zum Einschalten der Heizzeit), allgemeinen Pumpen und der Lüftersteuerung eingesetzt. In Beleuchtungssystemen eignen sich Einschaltleistungsrelais besonders für elektronische Vorschaltgeräte und LED-Beleuchtung. Zu weiteren Anwendungen zählen Bewegungsmelder, Fernbedienungen und Bussystemantriebe.