Definition und Funktionsweise:
Ein Relais ist ein elektrisch betätigter Schalter, der dazu dient, einen oder mehrere Schaltkontakte zu öffnen oder zu schließen. Es ist ein fundamentales Bauteil in der Elektrotechnik und der klassischen Automatisierungstechnik, das mit einem kleinen Steuerstrom (z.B. von einer SPS) einen größeren Laststrom schalten kann, oft mit galvanischer Trennung.
Das Funktionsprinzip der meisten Relais ist elektromagnetisch: Eine Spule wird mit einem Steuerstrom beaufschlagt, wodurch sie ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld zieht einen beweglichen Anker an, der wiederum die Schaltkontakte betätigt.
Typen von Relais:
- Elektromechanische Relais: Die klassische Bauform mit beweglichen Kontakten. Sie sind robust und bieten eine galvanische Trennung.
- Halbleiterrelais (Solid-State Relays – SSR): Schalten elektronisch (ohne bewegliche Teile) mittels Halbleiterbauelementen (z.B. Triacs, Transistoren). Sie sind schneller, verschleißfrei und leiser, bieten aber oft keine vollständige galvanische Trennung.
- Zeitverzögerungsrelais (Timer Relays): Relais mit integrierter Zeitfunktion (Einschaltverzögerung, Ausschaltverzögerung).
- Sicherheitsrelais: Spezialrelais mit zwangsgeführten Kontakten für sicherheitskritische Anwendungen.
Relevanz in der Automatisierungstechnik:
Relais sind nach wie vor in vielen Automatisierungssystemen im Einsatz, obwohl sie in vielen Steuerungsaufgaben von SPSen abgelöst wurden:
- Lastschaltung: Ansteuerung von Motoren (über Schütze), Lampen, Heizungen oder Ventilen durch SPS-Ausgänge.
- Galvanische Trennung: Trennung von Steuer- und Laststromkreisen.
- Signalverstärkung: Verstärkung kleiner Steuersignale für größere Lasten.
- Funktionserweiterung: Bei einfachen Steuerungen (z.B. mit LOGO!) für komplexere Logik oder Zeitfunktionen.
- Sicherheitsfunktionen: Sicherheitsrelais sind ein Kernbestandteil vieler Sicherheitsschaltungen.
- Schaltschrankbau: In fast jedem Schaltschrank zu finden.
Abgrenzung zu Schützen: Schütze sind im Wesentlichen leistungsfähigere Relais, die für das Schalten höherer Ströme und Lasten (insbesondere Motoren) ausgelegt sind.
→ Siehe auch: Schütz, Galvanische Trennung, Sicherheitsrelais, SPS, Digitalausgang, Timer
