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.
Kontaktarten und Kennzeichnung
| Kontaktart | Ruhezustand | Anschlüsse |
|---|---|---|
| Schließer (NO) | offen, schließt beim Anziehen | Endziffern 3-4, zum Beispiel 13-14 |
| Öffner (NC) | geschlossen, öffnet beim Anziehen | Endziffern 1-2, zum Beispiel 21-22 |
| Wechsler (CO) | Mittelkontakt an Öffner, wechselt zum Schließer | zum Beispiel 11-12-14 |
| Spule | A1 und A2 |
Schaltpläne zeigen Kontakte immer im Ruhezustand, also bei stromloser Spule. Ein Schließer ist darin offen gezeichnet, ein Öffner geschlossen.
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.
Foto: Maksym Kozlenko, „2019-08-04 Relay“, Lizenz: CC BY-SA 4.0, Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.
Rechenbeispiele
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?
- I = 0,5 W24 V ≈ 21 mA
- Ergebnis: 21 mA, weit unter 0,5 A
Praxis: Bei Transistorausgängen trotzdem auf eine Freilaufdiode achten, viele Koppelrelais haben sie schon eingebaut (siehe Spulen).
Über einen Relaiskontakt mit 10 A / 250 V AC (ohmsche Last) soll ein Heizlüfter mit 2.000 W an 230 V geschaltet werden.
- I = 2.000 W230 V ≈ 8,7 A
- 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.
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.
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.
Quiz: Teste dich
Zehn Fragen zum Thema Relais. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.