Was ist ein Steuerrelais?

Ein Steuerrelais ist ein lokal oder ferngesteuerter elektromagnetischer Schalter, der aufgrund seiner Fähigkeit, höhere Ströme zu schalten, als ohne ihn sonst unmöglich wäre, in allen Arten von Geräten weit verbreitet ist. Steuerrelais, die manuell oder automatisch durch Logikschaltungen angesteuert werden können, isolieren ebenfalls die Ausgangsspannungen galvanisch von den Steuerspannungen. Das Steuerrelais ist ein elektromechanisches Gerät, das auf der Kraft eines elektromagnetischen Feldes beruht. Wenn die Relaisspule durch Ansteuern eines elektrischen Stroms über dem Haltestrom erregt wird, bewegen sich die Relaiskontakte in die zweite von zwei Positionen. Wenn beispielsweise der Relaiskontakt geöffnet ist, wird der Kontakt durch Erregen der Relaisspule geschlossen und umgekehrt.

Die normale Position eines Relaiskontakts ist die standardmäßige stromlose Position des Relais. Es ist entweder normalerweise geöffnet oder geschlossen. Die Verwendung der normalerweise offenen Position ist bei Anwendungen üblich, die eine Last einschalten. Eine normalerweise geschlossene Position wird normalerweise für Anwendungen verwendet, die die Last abschalten. In diesem Fall öffnet das Erregen der Relaisspule die Relaiskontakte.

Schalter werden häufig in elektrischen Steuerungen verwendet. Wenn die Lastströme größere Kontakte für den Schalter erfordern, wird das manuelle Schließen des Schalters umständlich und unpraktisch. Zum Beispiel ist es mit einfachen Schaltern in Ordnung, einen Bruchteil eines Ampere zu schalten. Wenn größere Ströme geschaltet werden sollen, beschädigt die Wölbung der Schaltkontakte den Schalter zu früh, besonders bei Motoren, die induktive Lasten sind. Ein Relais wird der Schaltung hinzugefügt, um langlebige Hochleistungsschalter zu bauen.

Relaisschalter werden in vielen Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Klimaanlagen und Waschmaschinen verwendet. Diese Geräte benötigen einen guten Schalter, der häufiges Schalten von elektrischen Strömen mit erheblichen Übergangsenergien übersteht. Elektrische Relais stellen sicher, dass beim Schalten keine übermäßige Verlustleistung am Schaltgerät verursacht wird, die aufgrund des erzeugten sogenannten transienten Plasmas zu gefährlich hohen Temperaturen führen kann. Relais sind so konstruiert, dass sie den Leitungszustand schnell ändern, um eine übermäßige Plasmaerwärmung zu vermeiden. Plasmaerwärmung oder Lichtbogenbildung beschädigen auch die Relaiskontakte und können Kontakte miteinander verschweißen.

Das Hauptsteuerrelais wird in Sicherheitsgeräten verwendet, die letztendlich die Leistung von der Last trennen. Schneid- und schwere Pressgeräte benötigen zum Beispiel möglicherweise ein Hauptsteuerrelais, um zu verhindern, dass das Gerät Personen verletzt. Diese übergeordneten Steuergeräte schalten das Gerät sicher ab.

Es gibt Halbleiter-Äquivalente des Steuerrelais. Für Gleichstromkreise (DC) umfassen diese siliziumgesteuerte Gleichrichter (SCR). In Wechselstromkreisen (AC) sind dies der SCR mit Diodenbrücke und der dreipolige AC-Schalter.