Samy Arnaout Projektlabor TU Berlin

Präsentation zum Thema: "Samy Arnaout Projektlabor TU Berlin"—  Präsentation transkript:

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

2 Gliederung des Vortrags
Funktionsweise Verwendung Vorteile/Nachteile Relaisarten Solid-State-Relais (SSR) Kennwerte Quellenangabe Das Relais - Samy Arnaout

3 Das Relais - Samy Arnaout
1. Funktionsweise durch Strom betriebener Elektromagnetischer/ Elektromechanischer Schalter Relais besteht aus Spule und Eisenkern I fließt hinein  H-Feld entsteht  Anker wird angezogen  Kontaktfedern werden gedrückt Stromgeführter elektromag./elektromech. Schalter Prinzip Relais besteht aus L& Eisenkern; L wird von I durchflossen  H-Feld wird erzeugt  Anker wird angezogen  dieser drückt dann 2 Kontaktfedern gegeneinander Quelle: Wikipedia Das Relais - Samy Arnaout

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2. Verwendung 2 Arten von Relais: Ruhestromrelais (im Ruhezustand stromdurchflossen) Arbeitsstromrelais (im Ruhezustand stromlos) Ruhestromrelais beispielsweise zur Überwachung von Netzausfall oder Drahtbruch Arbeitsstromrelais überwiegenden Fall Schaltsymbol Das Relais - Samy Arnaout

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2. Verwendung gleichzeitigen und potentialgetrennten Schalten mehrerer Laststromkreise mit nur einem Steuerstromkreis Schalten von hohen elektrischen Leistungen mit niedriger Leistung (Schaltverstärker) galvanische Trennung zwischen steuerndem und zu schaltendem Stromkreis geringe Schaltübergangswiderstände im geschlossenen Zustand des Kontaktes bei gleichzeitig sehr großem Kontaktübergangswiderstand im geöffneten Zustand Das Relais - Samy Arnaout

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3. Vorteile/Nachteile Das Relais - Samy Arnaout

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3. Vorteile/Nachteile hohe Einschaltleistung bzw. hohe Überlastbarkeit geringer Kontaktübergangswiderstand im mΩ-Bereich bei gleichzeitig geringer Kapazität der Schaltstrecke hoher Isolationswiderstand und hohe Sperrspannung der Schaltstrecke keine Kühlung notwendig Relais können je nach Kontaktwerkstoff und Kurzschlussstrom auch Kurzschlüsse schalten, ohne ihre Funktion zu verlieren können geringste Signale bis hohe Hochfrequenz-Leistungen schalten Störfestigkeit durch ausgeprägtes Hystereseverhalten und Robustheit der Spule (nimmt Überspannung einige Male unbeschadet hin) Unabhängigkeit des Schaltvermögens von der Stromart (abgesehen von bipolaren Halbleiterrelais oder Analogschaltern) Schaltzustand ist oft mit bloßem Auge erkennbar Elektromechanische Relais sind in vielen Anwendungsfällen Transistoren abgelöst worden. Diese besitzen gegenüber Relais einige Nach-, aber auch Vorteile Das Relais - Samy Arnaout

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3. Vorteile/Nachteile Das Relais - Samy Arnaout

9 Das Relais - Samy Arnaout
3. Vorteile/Nachteile hohe Ansprech- und Abfallzeit Erschütterungs- und Stoßempfindlichkeit prinzipieller Verschleiß (elektrisch und mechanisch) je nach Kontaktwerkstoff kann sich der Kontaktübergangswiderstand mit der Lebensdauer abhängig von der geschalteten Last ändern Geräuschentwicklung beim Schalten Abhängigkeit des Isolationsvermögens vom Umfeld 1. (Millisekunden gegenüber Mikro- und Nanosekunden bei Halbleitern, das heißt drei bis sechs Zehnerpotenzen) 2. das heißt, es muss immer die maximal erreichbare Schaltanzahl der Lebensdauer der Baugruppe gegenübergestellt werden Letztes: Also Luftdruck und Höhe über dem Boden Das Relais - Samy Arnaout

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4. Relaisarten Kleinrelais (SMD-Relais, Printrelais) Schütz (Hochspannungstechnik) Bistabile Relais (2 Stabile Schaltzustände) Relais in Kraftfahrzeugen (Blinkrelais, Benzinpumpenrelais  Unter den Relais gibt es eine sehr große Anzahl verschiedener Bauformen und Ausführungen. Darüber hinaus können Relais nach verschiedenartigen Gesichtspunkten typisiert werden, beispielsweise nach Anzahl der in stromlosem Zustand möglichen Schaltzustände, nach Bauform, Baugröße, Einsatzgebiet, Art oder Material der Kontakte, Schaltleistung oder Funktionsprinzip. Ein Relais kann daher oft zu verschiedenen Typen gezählt werden. Die wichtigsten Typen sind: -Klein-Relais zu denen SMD-Relais gehören einsatz im Niederspannungsbereich…auf Leiterplainen Schütz: Relais in der Hochspannungstechnik; Schütze besitzen einen Zuganker, für dessen Ansteuerung eine etwas höhere Leistung erforderlich ist, und sie haben in der Regel mehrere gleichartige Schaltkontakte, wie sie zum Schalten von Drehstromverbrauchern benötigt werden Bistabile Relais:Bistabile Relais sind gekennzeichnet durch ihre Eigenschaft, dass sie im stromlosen Zustand zwei verschiedene stabile Schaltzustände einnehmen können. Davon gibt es noch weitere verschiedene unterarten -Relais in Kraftfahrzeugen:Kfz-Relais sind robust gebaute Relais, die den erhöhten Anforderungen in Kraftfahrzeugen hinsichtlich Stoßfestigkeit und Temperaturbereich standhalten können. Sie arbeiten mit der Bordspannung von 12 V oder 24 V und können höhere Ströme schalten. In der Regel besitzen sie Anschlüsse mit 6,3-mm-Flachsteckern. Häufig enthalten sie im Gehäuse schon Bauelemente (Widerstand, Diode) zum Begrenzen der Gegeninduktionsspannung der Spule. Blinkrelais (taktgeber für Relais), Benzinpumpenrelais Zeit- und drehzahlabhängige Steuerung der Benzinpumpe Das Relais - Samy Arnaout

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4. Relaisarten Fernmelderelais (Flachrelais, Rundrelais , ESK-Relais) Wechselstromrelais (Spaltpolrelais, Phasenrelais, Gleichstromrelais) Fernmelderelais  den elektromechanischen Vermittlungsstellen und Telefonanlagen wurden Relais in großem Umfang eingesetzt. Sie dienten der logischen Ablaufsteuerung beim Auf- und Abbau der Wählverbindungen. Dabei waren den Teilnehmern in derTeilnehmerschaltung, sowie dem Koppelfeld, das meist aus Wählern bestand, Relais fest zugeordnet Elektromagnetische Relais können 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 präzises Schalten der Kontakte ist nicht sichergestellt. Folgende Relais können mit Wechselstrom betrieben werden: Spaltpolrelais mit einem Spaltpol haben eine Kurzschlusswindung. Der in der Kurzschlussschleife induzierte Strom, der gegenüber dem Steuerstrom phasenverschoben ist, hält die Haltekraft aufrecht, während der Steuerstrom seinen Nulldurchgang hat. Beim Phasenrelais handelt 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 90 Grad phasenverschoben ist. Dadurch ist eine Spule immer dann voll erregt, wenn der Erregerstrom in der anderen durch Null geht. Gleichstromrelais mit vorgeschaltetem Gleichrichter (der gelegentlich in das Relaisgehäuse eingebaut ist). Das Relais - Samy Arnaout

12 5.Solid-State-Relais (SSR)
keine eigentlichen Relais (Halbleiterrelais) elektronisches Bauelement welches ein echtes Relais simuliert arbeiten ohne bewegte Teile  sehr langlebig, hohe Schalthäufigkeit, umweltunabhängig Halbleiterrelais (engl. solid state relay, SSR, daher eingedeutscht auch Solid-State-Relais genannt) 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 mit Transistoren oder Thyristoren beziehungsweise Triacs realisiert. Sie arbeiten ohne bewegte Teile, sind daher sehr langlebig und für hohe Schalthäufigkeit und ungünstige Umweltbedingungen (wie Umgebungen mit explosiven Gasgemischen) geeignet. Mit Halbleiterrelais besteht die Möglichkeit, Wechselspannung während des Nulldurchganges zu schalten, womit störende Impulse vermieden werden können. Eine galvanische Trennung wird bei Halbleiterrelais durch im Bauteil integrierte Optokoppler erreicht. Halbleiterrelais haben gegenüber mechanischen Relais höhere Verluste im Laststrompfad und müssen daher oft auf einen Kühlkörper montiert werden. Das Relais - Samy Arnaout

13 5.Solid-State-Relais (SSR)
Triacs, Dioden auch schaltbar Das Relais - Samy Arnaout

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6. Kennwerte Das Relais - Samy Arnaout

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7. Quellen Elektronik Lexikon – Walter Baier 2. Auflage (1982) Tabellenbuch Elektrotechnik – Europa Lehrmittel Das Relais - Samy Arnaout

16 Danke für eure Aufmerksamkeit!
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