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VoltBase Bauteile Relais
Thema 25 Bauteile

Relais

Kleiner Strom schaltet großen Strom: Aufbau, Kontaktarten, Kennzeichnung und worauf du bei der Auswahl eines Relais achtest.

ca. 6 Minuten Grundlagen Quiz mit 10 Fragen
01

Worum geht es?

Ein Relais ist ein Schalter, den Strom statt eines Fingers betätigt. Ein kleiner Strom fließt durch eine Spule. Die wird zum Magneten und zieht einen Kontakt an.

Wie beim Türöffner im Mehrfamilienhaus: Du drückst oben in der Wohnung einen kleinen Knopf, und unten springt die schwere Haustür auf. Mit wenig Strom schaltet das Relais einen viel größeren Strom.

Der Vorteil: Beide Stromkreise sind elektrisch getrennt. Eine Steuerung mit 24 V kann so ganz gefahrlos eine Lampe mit 230 V schalten.

Aufbau eines Relais Eine Spule mit Eisenkern zieht einen drehbar gelagerten Anker an. Der Anker bewegt über eine Verlängerung den Kontakt. Eine Feder zieht den Anker zurück, wenn die Spule stromlos ist. Spule A1 – A2 Anker Eisenkern und Joch Rückstellfeder 141211 schematisch, Spule stromlos: Kontakt 11 liegt an 12 an
So funktioniert ein Relais: Fließt Strom durch die Spule, wird der Eisenkern zum Magneten und zieht den Anker an. Der Anker bewegt den beweglichen Kontakt 11 von 12 nach 14. Wird die Spule stromlos, zieht die Feder den Anker zurück. Steuer- und Laststromkreis haben keine elektrische Verbindung.
02

Kontaktarten und Kennzeichnung

KontaktartRuhezustandAnschlüsse
Schließer (NO)offen, schließt beim AnziehenEndziffern 3-4, zum Beispiel 13-14
Öffner (NC)geschlossen, öffnet beim AnziehenEndziffern 1-2, zum Beispiel 21-22
Wechsler (CO)Mittelkontakt an Öffner, wechselt zum Schließerzum Beispiel 11-12-14
SpuleA1 und A2
Schaltzeichen von Relaisspule und Kontakten Links die Spule K1 mit den Anschlüssen A1 und A2. Rechts ein Schließer 13-14 im offenen Zustand, ein Öffner 21-22, der am Festkontakt anliegt, und ein Wechsler 11-12-14. Eine gestrichelte Wirkungslinie verbindet Spule und Kontakte. K1 A1A2 1314 2122 121411 SpuleSchließerÖffnerWechsler
Schaltzeichen nach DIN EN 60617, gezeichnet im Ruhezustand (Spule stromlos): Der Schließer ist offen, der Öffner liegt am Festkontakt an, beim Wechsler ist 11 mit 12 verbunden. Die gestrichelte Wirkungslinie zeigt, dass alle Kontakte von K1 betätigt werden. Die Endziffern sagen die Kontaktart: 1-2 Öffner, 3-4 Schließer.
Ruhezustand

Schaltpläne zeigen Kontakte immer im Ruhezustand, also bei stromloser Spule. Ein Schließer ist darin offen gezeichnet, ein Öffner geschlossen.

03

Worauf du bei der Auswahl achtest

  • Spulenspannung: zum Beispiel 24 V DC für SPS-Ausgänge oder 230 V AC. Eine falsche Spulenspannung lässt das Relais nicht anziehen oder zerstört die Spule.
  • Kontaktbelastbarkeit: Bemessungsstrom und Bemessungsspannung der Kontakte, getrennt für AC und DC. Induktive Lasten wie Motoren oder Schützspulen belasten Kontakte stärker als Heizwiderstände.
  • Anzahl und Art der Kontakte: Wie viele Schließer, Öffner oder Wechsler werden gebraucht?
  • Bauform: Printrelais für Platinen, Steckrelais mit Sockel, schmale Koppelrelais für die Hutschiene.

Für große Motorleistungen und häufiges Schalten nimmt man statt eines Relais ein Schütz. Wo sehr oft oder geräuschlos geschaltet werden muss, kommen Halbleiterrelais (SSR) ohne bewegliche Teile zum Einsatz.

Offenes Relais älterer Bauart mit großer Spule in der Mitte und Kontaktfedersätzen am Ende
Offenes Relais älterer Bauart: In der Mitte die Spule mit ihrer Wicklung, darunter das Eisenjoch. An den Enden sitzen die Kontaktfedersätze, die beim Anziehen des Ankers umgeschaltet werden. Moderne Relais funktionieren genauso, sind aber viel kleiner und in einem Gehäuse gekapselt.

Foto: Maksym Kozlenko, „2019-08-04 Relay“, Lizenz: CC BY-SA 4.0, Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.

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Rechenbeispiele

01 Spulenstrom am SPS-Ausgang

Ein Koppelrelais hat eine Spule für 24 V DC mit 0,5 W. Ein SPS-Ausgang darf mit 0,5 A belastet werden. Passt das?

  1. I = 0,5 W24 V ≈ 21 mA
  2. Ergebnis: 21 mA, weit unter 0,5 A

Praxis: Bei Transistorausgängen trotzdem auf eine Freilaufdiode achten, viele Koppelrelais haben sie schon eingebaut (siehe Spulen).

02 Reicht der Kontakt für die Last?

Über einen Relaiskontakt mit 10 A / 250 V AC (ohmsche Last) soll ein Heizlüfter mit 2.000 W an 230 V geschaltet werden.

  1. I = 2.000 W230 V ≈ 8,7 A
  2. Ergebnis: 8,7 A von 10 A, passt

Aber: Für einen Motor mit gleichem Strom wäre das Relais zu schwach. Motoren ziehen beim Anlauf ein Vielfaches ihres Nennstroms, dafür gibt es Schütze mit AC-3-Bemessung.

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Typische Fehler

  • Kontakte im geschalteten Zustand gezeichnet: Schaltpläne zeigen immer den Ruhezustand bei stromloser Spule.
  • Spulenspannung AC und DC verwechselt: Eine 24-V-AC-Spule an 24 V DC zieht zu viel Strom und überhitzt, eine DC-Spule an AC brummt und zieht nicht richtig an.
  • Kontakt nur nach dem Nennstrom ausgewählt: Bei induktiven Lasten und Gleichstrom ist die zulässige Belastung deutlich kleiner.
  • Öffner und Schließer verwechselt: Die Endziffer verrät es: 1-2 ist ein Öffner, 3-4 ein Schließer.
Merke

Ein Relais ist ein elektromagnetischer Schalter: Spule A1-A2, Kontakte als Schließer (3-4), Öffner (1-2) oder Wechsler. Steuer- und Laststromkreis sind galvanisch getrennt. Im Schaltplan immer im Ruhezustand zeichnen. Für Motoren ein Schütz verwenden.

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Quiz: Teste dich

Zehn Fragen zum Thema Relais. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.

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