Das Relais

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Das Relais - Samy Arnaout Das Relais Samy Arnaout Projektlabor TU Berlin 18.12.2012 1

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Das Relais. Samy Arnaout Projektlabor TU Berlin. Gliederung des Vortrags. Funktionsweise Verwendung Vorteile/Nachteile Relaisarten Solid-State-Relais (SSR ) Kennwerte Quellenangabe. 1. Funktionsweise. durch Strom betriebener Elektromagnetischer/ Elektromechanischer Schalter - PowerPoint PPT Presentation

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Das Relais

Das Relais - Samy Arnaout Das RelaisSamy Arnaout Projektlabor TU Berlin18.12.201211Funktionsweise

Verwendung

Vorteile/Nachteile

Relaisarten

Solid-State-Relais (SSR)

Kennwerte

QuellenangabeDas Relais - Samy Arnaout Gliederung des Vortrags 18.12.201222Das Relais - Samy Arnaout 1. Funktionsweisedurch Strom betriebener Elektromagnetischer/ Elektromechanischer Schalter

Relais besteht aus Spule und Eisenkern

I fliet hinein H-Feld entsteht Anker wird angezogen Kontaktfedern werden gedrckt

Quelle: Wikipedia18.12.20123Stromgefhrter elektromag./elektromech. SchalterPrinzip Relais besteht aus L& Eisenkern; L wird von I durchflossen H-Feld wird erzeugt Anker wird angezogen dieser drckt dann 2 Kontaktfedern gegeneinander32 Arten von Relais:

Ruhestromrelais (im Ruhezustand stromdurchflossen)

Arbeitsstromrelais (im Ruhezustand stromlos)

Das Relais - Samy Arnaout 2. Verwendung

Schaltsymbol18.12.20124Ruhestromrelais beispielsweise zur berwachung von Netzausfall oder DrahtbruchArbeitsstromrelais berwiegenden Fall4gleichzeitigen und potentialgetrennten Schalten mehrerer Laststromkreise mit nur einem Steuerstromkreis

Schalten von hohen elektrischen Leistungen mit niedriger Leistung (Schaltverstrker)

galvanische Trennung zwischen steuerndem und zu schaltendem Stromkreis

geringe Schaltbergangswiderstnde im geschlossenen Zustand des Kontaktes bei gleichzeitig sehr groem Kontaktbergangswiderstand im geffneten ZustandDas Relais - Samy Arnaout 2. Verwendung18.12.2012518.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 63. Vorteile/Nachteilehohe Einschaltleistung bzw. hohe berlastbarkeitgeringer Kontaktbergangswiderstand im m-Bereich bei gleichzeitig geringer Kapazitt der Schaltstreckehoher Isolationswiderstand und hohe Sperrspannung der Schaltstreckekeine Khlung notwendigRelais knnen je nach Kontaktwerkstoff und Kurzschlussstrom auch Kurzschlsse schalten, ohne ihre Funktion zu verlierenknnen geringste Signale bis hohe Hochfrequenz-Leistungen schalten Strfestigkeit durch ausgeprgtes Hystereseverhalten und Robustheit der Spule (nimmt berspannung einige Male unbeschadet hin) Unabhngigkeit des Schaltvermgens von der Stromart (abgesehen von bipolaren Halbleiterrelais oder Analogschaltern)Schaltzustand ist oft mit bloem Auge erkennbar

18.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 73. Vorteile/NachteileElektromechanische Relais sind in vielen Anwendungsfllen Transistorenabgelst worden. Diese besitzen gegenber Relais einige Nach-, aber auch Vorteile718.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 83. Vorteile/Nachteilehohe Ansprech- und Abfallzeit Erschtterungs- und Stoempfindlichkeit

prinzipieller Verschlei (elektrisch und mechanisch)

je nach Kontaktwerkstoff kann sich der Kontaktbergangswiderstand mit der Lebensdauer abhngig von der geschalteten Last ndern

Geruschentwicklung beim Schalten

Abhngigkeit des Isolationsvermgens vom Umfeld18.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 93. Vorteile/Nachteile1. (Millisekunden gegenber Mikro- und Nanosekunden bei Halbleitern, das heit drei bis sechs Zehnerpotenzen)

2. das heit, es muss immer die maximal erreichbare Schaltanzahl der Lebensdauer der Baugruppe gegenbergestellt werden

Letztes: Also Luftdruck und Hhe ber dem Boden9Kleinrelais (SMD-Relais, Printrelais)

Schtz (Hochspannungstechnik)

Bistabile Relais (2 Stabile Schaltzustnde)

Relais in Kraftfahrzeugen (Blinkrelais, Benzinpumpenrelais18.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 104. Relaisarten

Unter den Relais gibt es eine sehr groe Anzahl verschiedener Bauformen und Ausfhrungen. Darber hinaus knnen Relais nach verschiedenartigen Gesichtspunkten typisiert werden, beispielsweise nach Anzahl der in stromlosem Zustand mglichen Schaltzustnde, nach Bauform, Baugre, Einsatzgebiet, Art oder Material der Kontakte, Schaltleistung oder Funktionsprinzip. Ein Relais kann daher oft zu verschiedenen Typen gezhlt werden.Die wichtigsten Typen sind:

-Klein-Relais zu denen SMD-Relais gehren einsatz im Niederspannungsbereichauf Leiterplainen

Schtz: Relais in der Hochspannungstechnik; Schtze besitzen einen Zuganker, fr dessen Ansteuerung eine etwas hhere Leistung erforderlich ist, und sie haben in der Regel mehrere gleichartige Schaltkontakte, wie sie zum Schalten von Drehstromverbrauchern bentigt werden

Bistabile Relais:BistabileRelais sind gekennzeichnet durch ihre Eigenschaft, dass sie im stromlosen Zustand zwei verschiedene stabile Schaltzustnde einnehmen knnen. Davon gibt es noch weitere verschiedene unterarten

-Relais in Kraftfahrzeugen:Kfz-Relais sind robust gebaute Relais, die den erhhten Anforderungen in Kraftfahrzeugen hinsichtlich Stofestigkeit und Temperaturbereich standhalten knnen. Sie arbeiten mit der Bordspannung von 12V oder 24V und knnen hhere Strme schalten. In der Regel besitzen sie Anschlsse mit 6,3-mm-Flachsteckern. Hufig enthalten sie im Gehuse schon Bauelemente (Widerstand, Diode) zum Begrenzen der Gegeninduktionsspannung der Spule. Blinkrelais (taktgeber fr Relais), Benzinpumpenrelais Zeit- und drehzahlabhngige Steuerung der Benzinpumpe

10Fernmelderelais (Flachrelais, Rundrelais , ESK-Relais)

Wechselstromrelais (Spaltpolrelais, Phasenrelais, Gleichstromrelais)18.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 114. RelaisartenFernmelderelais den elektromechanischenVermittlungsstellenundTelefonanlagenwurden Relais in groem Umfang eingesetzt. Sie dienten der logischenAblaufsteuerungbeim Auf- und Abbau der Whlverbindungen. Dabei waren denTeilnehmernin derTeilnehmerschaltung, sowie demKoppelfeld, das meist ausWhlernbestand, Relais fest zugeordnet

Elektromagnetische Relais knnen nicht ohne weiteres mit Wechselspannung betrieben werden, da das Magnetfeld, das den Anker halten soll, sich dauernd umpolt und daher zwischenzeitlich zu schwach beziehungsweise null ist. Der Anker zieht zwar in der Regel bei Spannungen mit Netzfrequenz an, klappert aber und ein przises Schalten der Kontakte ist nicht sichergestellt. Folgende Relais knnen mit Wechselstrom betrieben werden:Spaltpolrelaismit einemSpaltpolhaben eine Kurzschlusswindung. Der in der Kurzschlussschleife induzierte Strom, der gegenber dem Steuerstrom phasenverschoben ist, hlt die Haltekraft aufrecht, whrend der Steuerstrom seinen Nulldurchgang hat.

BeimPhasenrelaishandelt es sich um ein Relais mit zwei Wicklungen auf getrennten Eisenschenkeln, wobei der Stromfluss in einer der Wicklungen mittels eines in Serie geschalteten Kondensators um etwa 90Grad phasenverschoben ist. Dadurch ist eine Spule immer dann voll erregt, wenn der Erregerstrom in der anderen durch Null geht.

Gleichstromrelais mit vorgeschaltetemGleichrichter(der gelegentlich in das Relaisgehuse eingebaut ist).

11keine eigentlichen Relais (Halbleiterrelais)

elektronisches Bauelement welches ein echtes Relais simuliert

arbeiten ohne bewegte Teile sehr langlebig, hohe Schalthufigkeit, umweltunabhngig

18.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 125.Solid-State-Relais (SSR)

Halbleiterrelais (engl.solid state relay, SSR, daher eingedeutscht auchSolid-State-Relaisgenannt) sind keine eigentlichen Relais. Vielmehr handelt es sich um elektronische Bauelemente, die auf Grundlage ganz anderer physikalischer Prozesse den Effekt von echten Relais simulieren. Halbleiterrelais werden mitTransistorenoderThyristorenbeziehungsweiseTriacsrealisiert. Sie arbeiten ohne bewegte Teile, sind daher sehr langlebig und fr hohe Schalthufigkeit und ungnstige Umweltbedingungen (wie Umgebungen mit explosiven Gasgemischen) geeignet.Mit Halbleiterrelais besteht die Mglichkeit, Wechselspannung whrend desNulldurchgangeszuschalten, womit strende Impulse vermieden werden knnen. Eine galvanische Trennung wird bei Halbleiterrelais durch im Bauteil integrierteOptokopplererreicht. Halbleiterrelais haben gegenber mechanischen Relais hhere Verluste im Laststrompfad und mssen daher oft auf einenKhlkrpermontiert werden.

1218.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 135.Solid-State-Relais (SSR)

Triacs, Dioden auch schaltbar13

18.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 146. Kennwerte14http://de.wikipedia.org/wiki/Relaishttp://en.wikipedia.org/wiki/Relayhttp://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207211.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solid_state_relayhttp://en.wikipedia.org/wiki/Opto-isolatorElektronik Lexikon Walter Baier 2. Auflage (1982)Tabellenbuch Elektrotechnik Europa Lehrmittel

18.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 157. Quellen1518.12.2012Das Relais - Samy Arnaout 16Danke fr eure Aufmerksamkeit!