Was ist ein elektromagnetisches Relais, seine Arten und sein Funktionsprinzip?

Schaltvorgänge sind grundlegend in allen automatisierten Steuerungssystemen. Die gebräuchlichsten Schaltelemente sind dabei elektromagnetische Zwischenrelais.

Trotz der großen Anzahl unterschiedlicher Halbleiterbauelemente werden elektromagnetische Relais immer noch in allen Arten von Industrieanlagen und Haushaltsgeräten verwendet. Die Beliebtheit von Relais beruht auf ihrer Zuverlässigkeit und hohen Leistung, die direkt von den Eigenschaften von Metallkontakten abhängen.

Was ist ein Relais und wo werden sie eingesetzt?

Ein elektromagnetisches Relais ist ein hochpräzises und zuverlässiges Schaltgerät, dessen Prinzip auf der Beeinflussung eines elektromagnetischen Feldes beruht. Es hat eine einfache Struktur, dargestellt durch die folgenden Elemente:

• Spule;
• Anker;
• feste Kontakte.

Die elektromagnetische Spule ist bewegungslos auf der Basis befestigt, in ihrem Inneren befindet sich ein ferromagnetischer Kern, ein federbelasteter Anker ist am Joch befestigt, um in seine normale Position zurückzukehren, wenn das Relais stromlos ist.

Einfach ausgedrückt sorgt das Relais für das Öffnen und Schließen des Stromkreises in Übereinstimmung mit eingehenden Befehlen.

Elektromagnetische Relais sind betriebssicher, weshalb sie in verschiedenen elektrischen Geräten und Anlagen in Industrie und Haushalt eingesetzt werden.

Haupttypen und technische Eigenschaften von elektromagnetischen Relais

Es gibt folgende Typen:

1. Stromrelais - unterscheidet sich durch sein Wirkprinzip praktisch nicht von Spannungsrelais. Der grundlegende Unterschied liegt nur in der Konstruktion der elektromagnetischen Spule. Bei einem Stromrelais ist die Spule mit einem Draht mit großem Querschnitt gewickelt und enthält eine kleine Anzahl von Windungen, weshalb sie einen minimalen Widerstand hat. Das Stromrelais kann über einen Transformator oder direkt an das Kontaktnetz angeschlossen werden. In jedem Fall regelt es korrekt die Stromstärke im geregelten Netz, auf deren Basis alle Schaltvorgänge durchgeführt werden.
2. Zeitrelais (Timer) - bietet eine Zeitverzögerung in Steuernetzwerken, die in einigen Fällen erforderlich ist, um Geräte gemäß einem bestimmten Algorithmus einzuschalten. Solche Relais haben einen erweiterten Bereich von Einstellungen, die notwendig sind, um eine hohe Genauigkeit ihres Betriebs sicherzustellen. Jeder Timer hat eigene Anforderungen.Zum Beispiel geringer Verbrauch an elektrischer Energie, kleine Abmessungen, hohe Arbeitsgenauigkeit, Vorhandensein leistungsstarker Kontakte usw. Es sollte beachtet werden, dass z Zeitrelais, die in die Auslegung des Elektroantriebs einbezogen werden, werden keine zusätzlichen erhöhten Anforderungen gestellt. Hauptsache, sie haben ein solides Design und eine erhöhte Zuverlässigkeit, da sie unter erhöhten Belastungen ständig funktionieren müssen.

Jede Art von elektromagnetischen Relais hat ihre eigenen spezifischen Parameter. Bei der Auswahl der notwendigen Elemente lohnt es sich, auf die Zusammensetzung und Eigenschaften der Kontaktpaare zu achten, um die Ernährungsmerkmale zu bestimmen. Hier sind einige ihrer Hauptmerkmale:

• Auslösespannung oder -strom - der Mindestwert des Stroms oder der Spannung, bei dem die Kontaktpaare des elektromagnetischen Relais geschaltet werden.
• Die Auslösespannung oder -strom ist der Maximalwert, der den Hub des Ankers steuert.
• Empfindlichkeit - die Mindestleistung, die zum Betrieb des Relais erforderlich ist.
• Wicklungswiderstand.
• Betriebsspannung und Stromstärke sind die Werte dieser Parameter, die für den optimalen Betrieb eines elektromagnetischen Relais erforderlich sind.
• Betriebszeit - die Zeitspanne vom Beginn der Stromversorgung der Relaiskontakte bis zum Einschalten.
• Freigabezeit - der Zeitraum, in dem der Anker des elektromagnetischen Relais seine ursprüngliche Position einnimmt.
• Schalthäufigkeit - wie oft das elektromagnetische Relais im zugewiesenen Zeitintervall ausgelöst wird.

Kontakt und kontaktlos

Entsprechend den Konstruktionsmerkmalen der Aktoren werden alle elektromagnetischen Relais in zwei Typen unterteilt:

1. Kontakt - eine Gruppe von elektrischen Kontakten haben, die den Betrieb des Elements im Stromnetz gewährleisten. Das Schalten erfolgt aufgrund ihres Schließens oder Öffnens. Sie sind universelle Relais, die in fast allen Arten von automatisierten elektrischen Netzwerken verwendet werden.
2. Kontaktlos - Ihr Hauptmerkmal ist das Fehlen von Betätigungskontaktelementen. Der Schaltvorgang erfolgt durch Einstellen der Parameter Spannung, Widerstand, Kapazität und Induktivität.

Nach Umfang

Klassifizierung von elektromagnetischen Relais nach ihrem Einsatzgebiet:

• Steuerkreise;
• Signalisierung;
• automatische Notfallschutzsysteme (PAZ, ESD).

Entsprechend der Leistung des Steuersignals

Alle Arten von elektromagnetischen Relais haben eine bestimmte Empfindlichkeitsschwelle und werden daher in drei Gruppen eingeteilt:

1. geringer Strom (weniger als 1 W);
2. mittlere Leistung (bis zu 9 W);
3. hohe Energie (mehr als 10 W).

Durch Steuergeschwindigkeit

Jedes elektromagnetische Relais zeichnet sich durch die Geschwindigkeit des Steuersignals aus und ist daher unterteilt in:

• einstellbar;
• langsam;
• schnelle Geschwindigkeit;
• trägheitslos.

Nach Art der Steuerspannung

Relais werden in folgende Kategorien eingeteilt:

1. Gleichstrom (Gleichstrom);
2. Wechselstrom (AC).

Beachten Sie! Die Relaisspule kann für eine Betriebsspannung von 24 V ausgelegt werden, die Relaiskontakte dürfen aber durchaus mit Spannungen bis 220 V arbeiten. Diese Information ist auf dem Relaisgehäuse angegeben.

Das Foto unten zeigt, dass die Spule die Betriebsspannung von 24 VDC anzeigt, dh 24 V DC.

Je nach Schutzgrad vor äußeren Einflüssen

Alle elektromagnetischen Relais haben folgende Bauformen:

• offen;
• ummantelt;
• versiegelt.

Arten von Kontaktgruppen

Elektromagnetische Relais haben verschiedene Konfigurationen und Konstruktionsmerkmale von Kontaktgruppen. Wir listen die gängigen Arten von Elementen auf:

1. normalerweise offen (Normal offen – NEIN oder Normal offen – NEIN) - ihr Hauptmerkmal ist, dass sich die Kontaktpaare ständig im geöffneten Zustand befinden und erst nach Anlegen einer Spannung an die elektromagnetische Spule funktionieren. Dadurch schließt sich der Stromkreis, die Leiter beginnen gemäß den angegebenen Algorithmen zu funktionieren.
2. normalerweise geschlossen (Normal geschlossen – NC oder Normal geschlossen – NC) - Die Kontakte sind in einem dauerhaft geschlossenen Zustand und wenn das elektromagnetische Relais erregt ist (Spannung wird an die Spule angelegt), öffnen sie sich.
3. Umschaltung - Dies ist eine Kombination aus normalerweise geschlossenen und offenen Kontakten. Es gibt drei Kontakte, gemeinsam, normalerweise als COM bezeichnet, geschlossen zu gemeinsam und offen zu gemeinsam. Wenn Spannung an die Spule angelegt wird, öffnet der Öffner und der Schließer schließt.

Modelle von elektromagnetischen Relais, in deren Design mehrere Kontaktgruppen vorhanden sind, bieten Schaltvorgänge in mehreren automatisierten Netzwerken.

Beachten Sie! Einige Arten von Relais haben einen manuellen Kontaktschalter. Dies kann beim Aufbau der Schaltung hilfreich sein. Sowie eine Anzeige der Stromversorgung der Relaisspule.

Schaltplan des Relais

Auf der Abdeckung eines Geräts bringt der Hersteller ein schematisches Diagramm zum Anschließen eines elektromagnetischen Relais an das Netzwerk an. Auf der Schaltplan die Relaisspule ist durch ein Rechteck dargestellt und mit dem Buchstaben bezeichnet "ZU" mit einem digitalen Index, zum Beispiel K3. Unbelastete Kontaktpaare sind dabei mit dem Buchstaben gekennzeichnet "ZU" mit zwei Ziffern, die durch einen Punkt getrennt sind. zum Beispiel K3.2 - Kontaktnummer 2, Relais K3. Die Bezeichnung wird wie folgt entschlüsselt: Die erste Ziffer ist die Seriennummer des elektromagnetischen Relais im Diagramm, die zweite gibt den Index der Kontaktpaare dieses Relais an.

Unten sehen Sie ein Beispiel für eine elektrische Schaltung, in der die Magnetspule eines pneumatischen Ventils über den Schließerkontakt des Relais K1 gesteuert wird. Nach dem Schließen von S1 zieht das Relais an und der Schließerkontakt 13, 14 schließt, während am Magnet Y1 Spannung anliegt.

Kontaktpaare, die sich in der Nähe der elektromagnetischen Spule befinden, mit einer gestrichelten Linie markiert. Im Schaltplan zum Anschließen des Relais werden unbedingt alle Parameter der Kontaktpaare angezeigt, der maximal zulässige Wert des Schaltstroms der Kontakte ist angegeben. Auf der Relaisspule gibt der Hersteller Stromart und Betriebsspannung an.

Es ist erwähnenswert, dass das Anschlussdiagramm des elektromagnetischen Relais für jeden Elementtyp rein individuell gemäß den Merkmalen seines Betriebs in einem automatisierten Netzwerk erstellt wird. Gleichzeitig ist für den korrekten Betrieb einiger Relaistypen eine Einstellung erforderlich, bei der die optimalen Parameter für den Betrieb des Relais eingestellt werden: Aktivierungsverzögerung, Betriebsstrom, Neustart usw.

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