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Wie funktioniert ein Relais? - Die Funktionsweise

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Letztes Update am 22.10.2014, 13:53
Ein Relais ist eine Art ferngesteuerter Schalter.
Mit Relais lassen sich ein oder mehrere meist hochvoltige Arbeitsstromkreise durch einen niedervoltigen Schaltstromkreis öffnen und schließen. Um ein klassisches Klappankerrelais zu verstehen genügt es, sich zu vergegenwärtigen, was man aus dem Physikunterricht vage erinnert: Um eine stromdurchflossene Spule, also einen aufgewickelten langen Leiterdraht, bildet sich ein Magnetfeld aus. Auf dieser Basis funktioniert ein Relais.

Ursprünglich wurden Relais als Verstärker für die Morse- und Telegrafentechnik erfunden. Telegrafenleitungen waren damals eine Reihe miteinander durch Relais verbundener Stromkreise - so konnte das abgeschwächte elektrische Signal in Abständen wieder aufgefrischt werden. Heute werden Relais unter anderem verwendet, um die Sicherheit beim Anschalten hochvoltiger Arbeitsstromkreise zu erhöhen - direkter Kontakt mit dem Starkstrom, der Fahrstühle oder Kochherde betreibt, kann unerfreulich sein! Am ehesten in Berührung kommt der moderne Mensch mit KFZ-Relais - Relaisschalter werden eingesetzt, um vom Armaturenbrett aus mit der Bordspannung Funktionen wie Blinker, Scheinwerfer und Hupe anzusteuern.

  1. Die Spule ist in den Schaltstromkreis integriert. Wird er geschlossen, baut sie ihr magnetisches Feld auf. 
  2. Der Schalter des Arbeitsstromkreises ist ein beweglich gelagerter metalischer Anker, der von der stromdurchflossenen Spule magnetisch angezogen wird. 
  3. Das Relais ist so konstruiert, dass diese Bewegung des Ankers einen Kontakt herstellt, durch den der Arbeitsstromkreis geschlossen wird. (Umgekehrt kann ein Relais auch im stromlosen Zustand den Arbeitsstromkreis geschlossen halten.)
  4. Wird der Schaltstromkreis geöffnet, schnickt der Anker wieder in seine ursprüngliche Position zurück. Die Ankerbewegungen verursachen übrigens das charakteristische Klicken eines Relais.
  5. Am Relaisbauelement sind mehrere Kontakte für Schalt- und Arbeitsstromkreis. Ein übliches 4-poliges Relais hat vier Kontakte mit den Bezeichnungen 85, 86, 87 und 30. 
  6. So schlimm ist es gar nicht: 85 und 86 sind die Kontakte für den Schaltstromkreis, 30 und 87 die für den Arbeitsstromkreis. Dieses Relais funktioniert als einfacher Einschalter. 
  7. Ein 5-poliges Relais, ein sogenannter Wechsler, hat den zusätzlichen Kontakt 87a. Wird der Arbeitsstromkreis mit 30 und 87 verbunden, arbeitet das Relais als Einschalter. Verbindet man 30 und 87a, funktioniert es als Ausschalter.

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