Wat is een relais?

Wat is een relais?

Definitie: Een relais is het apparaat dat de contacten opent of sluit om de werking van andere elektrische bediening in gang te zetten. Het detecteert onaanvaardbare of ongewenste toestanden binnen een bepaald gebied en geeft bevelen aan de schakelaar om het getroffen gebied te ontdekoppelen. Zo beschermt het het systeem tegen schade.

Werking van een Relais

Het werkt op basis van elektromagnetische aantrekkingskracht. Wanneer het circuit van het relais de foutstroom detecteert, activeert het het elektromagnetisch veld, wat een tijdelijk magnetisch veld produceert.

Dit magnetische veld activeert de armatuur van het relais, waardoor de verbindingen worden geopend of gesloten. Een laagvermogelijk relais heeft meestal slechts één set contacten, terwijl een hoogvermogelijk relais twee sets contacten heeft om de schakelaar te openen.

De interne structuur van het relais wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. Het bestaat uit een ijzeren kern waaromheen een controlespoel is gewikkeld. De spoel wordt via de contacten van de belasting en de bedieningsschakelaar van stroom voorzien. Wanneer er stroom door de spoel loopt, wordt er een magnetisch veld rondom deze gegenereerd.

Onder invloed van dit magnetisch veld trekt de bovenste arm van het magneet de onderste arm aan, waardoor het circuit wordt gesloten en stroom door de belasting kan lopen. Als de contacten al gesloten zijn, beweegt de arm in de tegengestelde richting, waardoor de contacten worden geopend.

Pool en Weg
Pool en weg verwijzen naar de configuraties van het relais. Hierbij staat de pool voor de schakelaar, en de weg geeft het aantal verbindingen aan. Een enkelvoudig-pool, enkelvoudig-weg relais is het eenvoudigste type, met slechts één schakelaar en één mogelijke verbinding. Op vergelijkbare wijze heeft een enkelvoudig-pool, dubbelweg relais één schakelaar, maar twee mogelijke verbindingsopties.

Bouw van een Relais
Een relais functioneert zowel elektrisch als mechanisch. Het bestaat uit een elektromagnetisch gedeelte en sets contacten die de schakeloperatie uitvoeren. De bouw van een relais kan voornamelijk worden ingedeeld in vier groepen: contacten, lagers, elektromechanisch ontwerp, en aansluitingen en behuizing.

Contacten – Contacten zijn het meest cruciale deel van een relais, omdat ze aanzienlijk de betrouwbaarheid beïnvloeden. Hoogwaardige contacten bieden een lage contactweerstand en verminderd slijtage. De keuze van het contactmateriaal hangt af van verschillende factoren, zoals de aard van de te onderbreken stroom, de grootte van de onderbrekingsstroom, de werkfrequentie en de spanning.

Lagers – Lager kunnen verschillende types hebben, waaronder enkelbal, meerdere ballen, draaipuntbal, en juwelenlagers. Een enkelbalkager wordt gebruikt voor toepassingen die hoge gevoeligheid en lage wrijving vereisen. Meerdere ballen lagers daarentegen bieden lage wrijving en grotere weerstand tegen schokken.

Elektromechanisch Ontwerp – Het elektromechanische ontwerp omvat het ontwerp van het magnetische circuit en de mechanische bevestiging van de kern, yoke, en armatuur. Om de efficiëntie van het circuit te verhogen, wordt de weerstand van het magnetische pad geminimaliseerd. Het elektromagneet is meestal gemaakt van zacht ijzer, en de spoelstroom is doorgaans beperkt tot 5A, met de spoelspanning ingesteld op 220V.

Aansluitingen en Behuizing – De montage van de armatuur met het magneet en de basis wordt bereikt door middel van een veer. De veer is geïsoleerd van de armatuur door gegoten blokken, die dimensie-stabiliteit garanderen. De vaste contacten worden meestal spotgeweld op de terminalverbinding.