Definitie: Het relais is het apparaat dat de contacten opent of sluit om de werking van de andere elektrische besturing te veroorzaken. Het detecteert de ontoelaatbare of ongewenste toestand van een toegewezen gebied en geeft de commando’s aan de stroomonderbreker om het getroffen gebied los te koppelen. Aldus beschermt het systeem tegen schade.
Werkingsprincipe van Relais
Het werkt op het principe van een elektromagnetische aantrekkingskracht. Wanneer het circuit van het relais de foutstroom detecteert, wordt het elektromagnetische veld geactiveerd dat het tijdelijke magnetische veld produceert.
Dit magnetische veld beweegt het relais-armatuur voor het openen of sluiten van de verbindingen. Het relais met klein vermogen heeft slechts één contact, en het relais met groot vermogen heeft twee contacten voor het openen van de schakelaar.
Het binnendeel van het relais is in de onderstaande figuur afgebeeld. Het heeft een ijzeren kern die wordt omwonden door een stuurspoel. De voeding wordt aan de spoel gegeven via de contacten van de belasting en de bedieningsschakelaar. De stroom die door de spoel vloeit, veroorzaakt het magnetische veld eromheen.
Door dit magnetische veld trekt de bovenste arm van de magneet de onderste arm aan. Hierdoor wordt het circuit gesloten, waardoor de stroom door de belasting gaat lopen. Als het contact al gesloten is, dan beweegt het tegengesteld en dus openen de contacten.
Pool en worp
De pool en de worp zijn de configuraties van het relais, waarbij de pool de schakelaar is, en de worp het aantal aansluitingen. De single pole, de single throw is het eenvoudigste type relais, dat slechts één schakelaar en slechts één mogelijke aansluiting heeft. Evenzo heeft het single pole double throw relais één schakelaar en twee mogelijke aansluitingen.
Constructie van relais
Het relais werkt zowel elektrisch als mechanisch. Het bestaat uit elektromagnetische en sets van contacten die de werking van de schakeling uit te voeren. De constructie van het relais is hoofdzakelijk in vier groepen onderverdeeld. Dit zijn de contacten, de lagers, het elektromechanisch ontwerp, de aansluitingen en de behuizing.
Contacten – De contacten zijn het belangrijkste onderdeel van het relais dat van invloed is op de betrouwbaarheid. Een goed contact geeft een beperkte contactweerstand en minder contactslijtage. De keuze van het materiaal van de contacten hangt af van verschillende factoren zoals de aard van de te onderbreken stroom, de grootte van de te onderbreken stroom, de frequentie en de spanning van de werking.
Lager – Het lager kan een enkelvoudig kogel-, meervoudig kogel-, scharnier- en juwelenlager zijn. Het enkele kogellager wordt gebruikt voor hoge gevoeligheid en lage wrijving. Het meerkogellager biedt een lage wrijving en een grotere weerstand tegen schokken.
Elektromechanisch ontwerp – Het elektromechanisch ontwerp omvat het ontwerp van het magnetisch circuit en de mechanische bevestiging van kern, juk en anker. De reluctantie van het magnetische pad wordt zo klein mogelijk gehouden om het circuit efficiënter te maken. De elektromagneet is gemaakt van zacht ijzer, en de spoelstroom is gewoonlijk beperkt tot 5A en de spoelspanning tot 220V.
Terminaties en behuizing – De assemblage van een anker met de magneet en de basis wordt gemaakt met behulp van een veer. De veer is geïsoleerd van het anker door gegoten blokken die dimensionale stabiliteit bieden. De vaste contacten zijn gewoonlijk gepuntlast op de klemverbinding.