Übersicht: Relais

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In diesem Artikel wird die Funktion von Relais erläutert. Er ist eine hilfreiche Referenz bei der Installation und Problembehebung von Relais. In der Regel können Relais bei Installationen verwendet werden, die über Zapfwelle, Kranausleger, Lichtkuppel, Kühlung, Frontscheinwerfer, Hupe oder Türentriegelung verfügen.

 

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In diesem Artikel:

Relaisteile

Ein Relais enthält Teile, die denen eines Lichtschalters ähneln. Anstelle eines Schalters haben Relais jedoch mechanische Kontakte, die anhand der Kraft eines Magnetfelds elektrisch geschlossen werden, das generiert wird, wenn der Strom in einen kleinen Elektromagneten im Relais gelangt. Daher wird ein Relais auch als elektromagnetischer Schalter bezeichnet.

Wir verwenden hauptsächlich Single Pole Double Throw (SPDT)-Relais. Es gibt viele andere Arten von Relais, auch wenn die Teile und die grundlegende Funktion ähnlich sind.

Die internen Teile eines Relais bestehen aus drei grundlegenden Komponenten: Kontakte, eine Feder und eine Spule.

Kontakte

In einem Standardrelais befinden sich drei Kontakte. Sie sind folgendermaßen etikettiert:

  • 87 (siehe pinker Pfeil im Bild)
  • 87a (siehe blauer Pfeil im Bild)
  • 30 (siehe grüner Pfeil im Bild)
    Spring_Contacts_01.png

Kontakt 30 wird aufgrund seiner Fähigkeit, zwischen Kontakt 87a und Kontakt 87 zu wechseln, als „Wechsler“ bezeichnet.
Kontakt 87a wird als „Ruhekontakt“ (Normally Closed, NC) bezeichnet, weil er an Kontakt 30 ruht, wenn das Relais nicht erregt ist.
Kontakt 87 wird als „Arbeitskontakt“ (Normally Open, NO) bezeichnet, weil er an Kontakt 30 ruht, wenn das Relais nicht erregt ist.

Feder

Der Federtyp kann variieren. Das Relais befindet sich im Ruhezustand, wenn die Spule nicht erregt ist. Wenn sich das Relais im Ruhezustand befindet, hält die Feder die Kontakte 30 und 87a zusammen. Diese Kontakte stellen eine elektrische Verbindung her, während das Relais im Ruhezustand oder erregt ist.

Spule

Die Spule verfügt über zwei Anschlusspunkte: Diese sind auf einem SPDT-Relais mit 85 und 86 gekennzeichnet. Die Spule generiert ein Magnetfeld, wenn Strom durch sie fließt. Dieses Magnetfeld führt dann dazu, dass der Wechselkontakt oder „Pol“ (30) den Arbeitskontakt (87) berührt und den Ruhekontakt nicht mehr berührt (87a). Positive (+) und negative (-) Polarität kann an den Anschlusspunkten 85 und 86 anliegen. Die Anschlusspunkte können positive oder negative Polarität erhalten, solange des Relais keine „Löschdiode“ hat. Falls das Relais eine „Löschdiode“ hat, sind die Anschlusspunkte in der Spule polaritätsspezifisch.
Coil_01.png

Nutzungskategorien von Relais

Ein Relais hat viele verschiedene Konfigurationen, die in vier Nutzungskategorien klassifiziert werden können: Verstärken, Unterbrechen, Selektieren und Umkehren.

Verstärken

Bei einem Relais wird ein schwacher Strom verwendet, damit ein starker Strom fließen kann. Beispiel: Betrieb von Fenstern, Scheinwerfern oder Anlasser. Das Relaisdiagramm unten zeigt einen möglichen 200 mA-Auslösestrom, der verwendet wird, um einen starken Strom (+) nach Bedarf zu senden. In diesem Fall können die Kontakte 87 und 30 umgekehrt werden.
Amplifying_.png

Unterbrechen

Ein Relais kann verwendet werden, um bei Bedarf einen Stromkreis zu unterbrechen. Beispiele sind Unterbrechung für Anlasser/Zündung, Schaltkreise zur Türverriegelung und Lichtanlagen. Das Relaisdiagramm unten zeigt, wie Sie einen Anlasserschaltkreis mit einem negativen (-) Auslöser unterbrechen können. Wenn die Spule erregt ist, öffnet sie den Schaltkreis, damit das Anlasserkabel (offener Schaltkreis) getrennt wird. Das Anlasserkabel kann zwischen den Kontakten 87a und 30 getauscht werden.
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Umschalten

Relais werden umfassend für elektrische Schaltungen verwendet, wobei ein Relais zum Ein- und Ausschalten zwischen zwei Schaltkreisen verwendet werden kann. Das Diagramm unten zeigt das Umschalten der Stromversorgung zwischen zwei Geräten. Wenn das Relais im Ruhezustand ist, wird Strom an Gerät A gesendet. Wenn das Relais erregt ist, wird Strom an Gerät B gesendet. Switching.png

Umkehren

Wenn ein Schaltkreis positiv (+) ist und ein negativer (-) erforderlich ist, können Sie ein Relais verwenden, um den Schaltkreis umzukehren oder zu invertieren. Beispiel: Zapfwelle, Kranausleger oder Lichtkuppel.
Das Diagramm unten zeigt die Verwendung eines positiven (+) Drahts zum Senden eines negativen (-) Signals.
Inverting.png

Nutzungsarten von Relais

Relais werden für Eingänge und Ausgänge bei unseren Geräten verwendet.

Wir verwenden Relais für Eingänge in der Regel:

  • Um das Gerät vom Fahrzeug zu isolieren oder um ein elektrisches System von einem separaten elektrischen System zu trennen.
  • Um die Polarität umzukehren.

Wir verwenden Relais für Ausgänge in der Regel:

  • Um Geräte mit hoher Stromstärke zu betreiben.
  • Um eine Verbindung zu unterbrechen.

Relaiseingänge: Beispiele

Beispiel 1: Um das Gerät vom Fahrzeug zu isolieren oder um ein elektrisches System von einem separaten elektrischen System zu trennen.

Ein Kunde hat einen hybriden Kühl-LKW, dessen Kühlung elektrisch und nicht mit Diesel betrieben wird. Die Stromversorgung der Kühlung und die des LKW erfolgen separat. Die beiden elektrischen Systeme können nicht miteinander verbunden werden oder dieselbe Erdung verwenden. Wir müssen überwachen, wenn die Kühlung ein-/ausgeschaltet wird. Das Gerät, das wir dazu verwenden, muss allerdings an der Stromversorgung des LKW angeschlossen werden. Dazu lassen wir die Kühlung ein Relais auslösen, das über den LKW geerdet ist.

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Beispiel 2: Um die Polarität umzukehren

Der Kunde hat einen LKW mit einer Zapfwelle, die überwacht werden muss. Sie wird im eingeschalteten Zustand als (+) und im ausgeschalteten Zustand als (0) angezeigt. Da sie als offen und (+) angezeigt wird, sehen wir möglicherweise nicht, wie die Zustände wechseln. Deshalb müssen wir die Polarität am Eingang des Geräts umkehren. Dazu verwenden wir im eingeschalteten Zustand (+), um ein Relais auszulösen, das im eingeschalteten Zustand (-) und im ausgeschalteten Zustand (0) sendet.

Inputs_reverse_polarity.png

Relaisausgänge: Beispiele

Beispiel 1: Um Geräte mit hoher Stromstärke zu betreiben

Wenn wir eine hohe Stromstärke bereitstellen müssen, verwenden wir den Ausgang des Geräts, um ein Relais zum Senden des Stroms auszulösen. Beispiele: Scheinwerfer, Hupe oder Türentriegelung.

outputs_high_current.png


Beispiel 2: Um eine Verbindung zu unterbrechen

Wenn wir eine Verbindung unterbrechen müssen, verwenden wir den Ausgang des Geräts, um ein Relais zum Unterbrechen der Verbindung auszulösen. Beispiel ist die Unterbrechung des Anlasserstroms.

outputs_interrupt.png

 

Beispiele für Zapfwellen

Beispiel 1 für Zapfwellen

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Dieses Beispiel zeigt, wie Sie ein SPDT-Relais für ein positives Signal (+) an der Zapfwelle verwenden. Dieses Relais verwendet das positive (+) Signal an der Zapfwelle, um das Relais zu aktivieren, indem es ein Erdungssignal an den Geräteeingang 1 sendet.
(Informationen zu den Positionen finden Sie im Schaltplan des Geräts.)

Beispiel 2 für Zapfwellen

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Dieses Beispiel zeigt, wie Sie ein SPDT-Relais für ein positives Signal (+) an der Zapfwelle an deren Beleuchtung verwenden. Dieses Relais verwendet das (+) Signal an der Zapfwelle, um das Relais zu aktivieren, indem es ein Erdungssignal an den Geräteeingang sendet.

Beispiel 3 für Zapfwellen

PTO_-_LMU__-__PTO.png

Dieses Beispiel zeigt, wie Sie ein SPDT-Relais für ein Signal (-) an der Zapfwelle verwenden. Hier wird das (-) Signal an der Zapfwelle verwendet, um das Relais zu aktivieren, indem es ein Erdungssignal an den Geräteeingang 1 sendet.
(Informationen zu den Positionen finden Sie im Schaltplan des Geräts.)

Beispiel 4 für Zapfwellen

PTO_-_LMU__-__PTO___Light.png

Dieses Beispiel zeigt, wie Sie ein SPDT-Relais für ein Signal (-) an der Zapfwelle an deren Beleuchtung verwenden. Dieses Relais verwendet das (-) Signal an der Zapfwelle, um das Relais zu aktivieren, indem es ein Erdungssignal an den Geräteeingang sendet.

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