Elektromechanik

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Relais wichtige Elektronikbauteile


Ein Relais ist ein durch elektrischen Strom, meist elektromagnetisch wirkender, fernbetätigter Schalter mit in der Regel zwei Schaltstellungen. Es wird über einen Steuerstromkreis aktiviert und kann noch weitere Stromkreise schalten. Ein mechanisches Relais arbeitet meistens nach dem Prinzip des Elektromagneten. Durch den Strom in der Erregerspule wird ein magnetischer Fluss durch den ferromagnetischen Kern und den daran befindlichen, beweglich gelagerten Anker erzeugt. Der Anker schaltet einen oder mehrere Kontakte, da es an einem Luftspalt zur Krafteinwirkung auf den Anker kommt. Wenn die Spule nicht mehr erregt ist, wird der Anker durch Federkraft wieder in die Ausgangslage zurückversetzt. Die elektromechanischen Bauelemente werden eingesetzt zum gleichzeitigen und potentialgetrennten Schalten von mehreren Laststromkreisen mit nur einem Steuerstromkreis. Relais werden auch zum Schalten hoher elektrischer Leistungen mit niedriger Leistung verwendet. Sie werden eingesetzt, um eine galvanische Trennung zwischen steuerndem und zu schaltendem Stromkreis zu erreichen. Relais werden eingesetzt um geringe Schaltübergangswiderstände im geschlossenen Zustand des Kontaktes zu erreichen und gleichzeitig einen großen Kontaktübergangswiderstand zu haben.
In vielen Fällen wurden die elektromechanischen Relais von elektronischen Schaltern, die mit Transistoren arbeiten, abgelöst. Gegenüber Transistoren besitzen Relais einige Vor-, aber auch Nachteile. Vorteile der Relais sind die hohe Einschaltleistung oder auch der geringe Kontaktübergangswiderstand im Milliohmbereich bei gleichzeitig geringer Kapazität der Schaltstrecke. Weiterhin besitzen sie einen hohen Isolationswiderstand und eine hohe Sperrspannung der Schaltstrecke. Außerdem benötigen Relais keine Kühlung und können je nach Kontaktwerkstoff und Kurzschlussstrom durch Kurzschlüsse schalten, ohne ihre Funktion zu verlieren. Weiterer Vorteil ist, dass sie geringste Signale bis hohe Hochfrequenzleistungen schalten und dabei wenig Neigung zum Übersprechen zeigen. Die Störfestigkeit durch ausgeprägtes Hystereseverhalten und die Robustheit der Spule sind weitere Vorteile. Vorteilhaft ist weiterhin, dass der Schaltzustand oft mit bloßem Auge zu erkennen ist. Nachteilig an Relais ist die hohe Ansprech- und Abfallzeit sowie die Erschütterungs- und Stoßempfindlichkeit. Negativ zu bewerten ist der prinzipielle Verschleiß, denn es muss immer die maximal erreichbare Schaltanzahl der Lebensdauer der Baugruppe gegenübergestellt werden. Relais haben den Nachteil, dass sich je nach Kontaktwerkstoff der Kontaktübergangswiderstand mit der Lebensdauer abhängig von der geschalteten Last ändert. Ungünstig ist außerdem die Geräuschentwicklung beim Schalten. Die Abhängigkeit des Isolationsvermögens vom Luftdruck bzw. von der Höhe über dem Meeresspiegel ist ein weiterer Nachteil.
Bei Rakuten.de finden Sie neben Relais auch noch andere Elektronik Bauteile wie Sensoren, Platinen oder Steckverbinder.