Aufbau und Funktionsweise von Relais

Relais sind elektromagnetische oder elektromechanische Schalter, die durch einen sogenannten Steuerstromkreis ferngeschalten werden. Durch das Schalten des Relais kann im sog. Laststromkreis ein oder mehrere Kontakte geschlossen oder geöffnet werden. Sie finden in diesem Artikel folgende Inhalte:

1. Aufbau und Funktionsweise von Relais
2. Schaltzeichen in der Elektrotechnik
3. Typen von Relais
4. Anwendungen von Relais
5. Literatur über Relais

Relais – schematischer Aufbau und Funktionsweise

Ein Relais besteht immer aus der Erregerspule und dem mechanisch beweglichen, ferromagnetischem Anker. Steuert man das Relais an der Erregerspule mit einem Strom an, so wird daraufhin ein magnetisches Feld aufgebaut, welches den ferromagnetischen Anker auslenkt. Dieser ist mit den Kontakten des Laststromkreises verbunden und es werden ein oder mehrere Kontakte geschalten. Je nachdem, welcher Effekt eintritt, bezeichnet man diese Kontakte als Öffner oder Schließer.

Die Abbildung zeigt ein Klappankerrelais. Die Funktionsweise in geordneter Reihenfolge:

1. Die Erregerspule (1) wird mit Strom angeregt und erzeugt ein magnetisches Feld
2. Der Klappanker (2) wird an den Stößel oberhalb der Erregerspule angezogen und klappt über den Hebel nach unten
3. Der Kamm (3) wird durch diese Bewegung nach rechts geschoben und gibt die Kontakte frei bzw. unterbricht den Laststromkreis (Öffner) oder schließt die Kontakte bzw. schließt den Laststromkreis (Schließer)

Öffner im Relais

Als Öffner wird im Relais ein Kontakt bezeichnet, welcher beim stromlosen Zustand des Relais geschlossen ist, also im Laststromkreis für einen geschlossenen Stromkreis sorgt. Beim Ansteuern des Relais wird dieser Kontakt geöffnet – der Stromfluss im Laststromkreis wird unterbrochen. Der Laststromkreis wird bei eingeschaltetem Öffner-Relais unterbrochen.

Schließer im Relais

Als Schließer wird ein Kontakt bezeichnet, der gegenläufig zum Öffner im stromlosen Zustand keinen Stromfluss zulässt. Wird das Relais geschalten und ein Strom an der Erregerspule angelegt, so schließt der Anker und schließt dabei auch ein oder mehrere Kontakte im Laststromkreis. Der Laststromkreis wird bei eingeschaltetem Schließer-Relais geschlossen.

Schaltzeichen in der Elektrotechnik

Relaistypen in der Elektrotechnik

Es gibt viele verschiedene Arten dieser elektromagnetischen Schalter. Je nach Einsatzzweck unterscheidet man in Kleinrelais, Halbleiterrelais, gepolte Relais, KfZ-Relais, Wechselstromrelais oder bei hohen Strömen auch Schütze.

Kleinrelais in der DDR

Kleinrelais sind elektromagnetische oder elektromechanische Schalter, die bereits mit niedrigen Spannungen im Steuerstromkreis eingesetzt werden können. Ein großer Teil dieser Kleinrelais sind in der DDR als Printrelais der GBR Reihe, als Printrelais der RGK Reihe oder als sogenannte Kammrelais NSF 30 nach TGL 200-3796 bezeichnet worden. Durch die hohe Anzahl an Schaltungen während eines Produktlebens sind diese Relais auch heute noch sehr weit verbreitet und kommen vor allem in alten DDR Schaltungen immer noch vor.

Schütze in der DDR

Eine besondere Art von Relais sind die Schütze. Sie werden bei hohen elektrischen Leistungen im Starkstrombereich eingesetzt. Die Stromstärke und Spannung im Laststromkreis können dabei um ein Vielfaches höher als im Steuerstromkreis sein. Die linke Abbildung zeigt zum Beispiel einen in der DDR weit verbreiteten Schütz nach TGL 5352 D6/8 mit einer Nennspannung von 500V Wechselstrom (WS – AC).