Een complete gids voor besturingsrelais

Besturingsrelais zijn elektromagnetische schakelapparaten die een cruciale rol spelen in elektrische systemen door hogere spannings- en stroombelastingen te regelen vanuit circuits met een lager vermogen. Ze maken het mogelijk om met een kleine hoeveelheid vermogen veel grotere belastingen op afstand in en uit te schakelen. 

• Relais regelen zware lasten met kleine schakelsignalen
• Ze bieden overbelastingsbeveiliging en signaalversterking
• Meerdere paalconfiguraties zijn geschikt voor verschillende toepassingen

Begrip besturingsrelais basics helpt facility managers, fabrikanten en iedereen die met elektrische apparatuur werkt, deze veelzijdige componenten beter te benutten.

Besturingsrelais – Een overzicht

Besturingsrelais lijken misschien mysterieus weggestopt in apparatuurpanelen. Maar hun werkingsprincipe is eenvoudig: wanneer een klein besturingscircuit wordt geactiveerd, activeert het interne elektromagneten om contacten met hoge stroomsterkte te openen of te sluiten. Deze eenvoudige maar onschatbare functionaliteit maakt moderne elektrische toepassingen mogelijk.

Deze elegante isolatie tussen trigger en belasting maakt genuanceerde automatisering mogelijk terwijl gevoelige componenten worden afgeschermd. Relais transformeren basale binaire aan/uit-signalen in echt werk. De levensduur van apparatuur verlengen en downtime voorkomen – hun betrouwbaarheid zorgt voor continue processen.

Bovendien vergemakkelijken diverse contactarrangementen complexe sequenties, die anders ingewikkelde schakelingen vereisen. Terwijl robuuste ontwerpen de zwaarste operationele omgevingen met onwrikbare veerkracht weerstaan. 

Of het nu gaat om eeuwen voor elektromechanische types of miljarden bewerkingen voor solid state – levenscycli overtreffen andere controles ruimschoots. Een over het hoofd gezien werkpaard achter de schermen, relais bieden de veelzijdige spierkracht aan delicate controlesysteemhersenen in elke industrie.

Functies van besturingsrelais

Hier zijn enkele primaire functies van besturingsrelais:

1. Zware lasten schakelen

De meest basale relaisfunctie is om een grote elektrische belasting aan of uit te zetten met een licht schakelsignaal. Bijvoorbeeld, een laagspannings DC-circuit met een drukknopschakelaar kan via een 12V auto- of 24V industrieel relais worden geleid. 

Dit kleine stroomsignaal kan vervolgens stevige relaiscontacten openen om een zware 240V AC-motor in te schakelen die heel veel stroom verbruikt – veel meer dan het kleine circuit alleen aankan.

2. Bescherming van kwetsbare schakelingen

Relais beschermen ook gevoelige elektronica tegen overbelasting. Computers, PLC's en andere microprocessoren kunnen geen grote spanningen en vermogens aan of schakelen. Maar door een relais te gebruiken, hoeven ze dat niet te doen: de contacten dragen al die hoge stroomsterktes. Kleine signalen kunnen dus grote vermogens activeren zonder het risico op brandwonden of brand.

3. Versterkende signalen

Bovendien repliceren en versterken relais zwakke schakelsignalen om meerdere uitgangen van één ingang te bedienen. Een drukknop of sensor die is aangesloten op verschillende relais kan lichten, claxons, kleppen, motoren en meer in een groot gebouw activeren. 

Zonder relais zou het lastig en duur zijn om aparte draden over lange afstanden te trekken. Hun flexibiliteit minimaliseert de bedrading terwijl ze nog steeds verre elektrische ladingen verbinden.

Typen besturingsrelais – poolconfiguraties

Terwijl de spoel ze activeert, ligt het echte doel van een besturingsrelais in de contacten: welke belasting wordt aangesloten of losgekoppeld wanneer het relais tript. Meerdere contactpolen met verschillende worp-arrangementen zijn geschikt voor allerlei soorten besturingsschema's. 

1. Enkelpolig, enkelvoudig worp (SPST)

Het meest basale SPST-contacttype biedt een enkele set aansluitingen om één elektrisch pad te openen of te sluiten. Aansluitingen omvatten: gemeenschappelijk (C), normaal open (NO) en spoelpennen. SPST verbindt of ontkoppelt alleen het NO-circuit wanneer geactiveerd. Eenvoudige aan/uit-schakeling voor kleine belastingen tot 15A is geschikt voor basisbesturingstoepassingen.

2. Enkelpolig, dubbelpolig (SPDT)

SPDT voegt een extra set normaal gesloten (NC) contacten toe die tegenover de NO-aansluitingen werken. Dit biedt twee schakelbare opties vanaf dezelfde spoeltrigger. Statische NC-circuits verbinden belastingen wanneer het relais uit is, dynamische NO-circuits worden geactiveerd. SPDT werkt goed voor het schakelen tussen redundante back-ups of meldingsalarmen.

3. Dubbelpolig, enkelvoudig (DPST)

DPST beschikt over twee onafhankelijke SPST-contactsets parallel, waardoor schakelbare belastingen worden vermenigvuldigd. De dubbele NO-contactparen worden samen geactiveerd wanneer ze worden geactiveerd, waardoor één klein besturingssignaal twee grotere belastingen kan inschakelen. DPST is geschikt voor toepassingen die verbeterde contactstroomwaarden nodig hebben die verder gaan dan enkelvoudige schakelaars.

4. Dubbelpolig, dubbelwerpig (DPDT)

Door dubbele SPDT-paren te combineren, biedt DPDT vier vermogensschakelopties van één relais. Twee NO- en twee NC-contactsets schakelen allemaal gelijktijdig over wanneer ze worden geactiveerd. Deze flexibele opstelling is geschikt voor geavanceerde regelschema's zoals H-brugmotoromkering die snelle aan/uit-schakeling over meerdere belastingen vereisen.

Gerelateerd leesvoer: Selectie en installatie van besturingsrelais

Toepassingen van besturingsrelais in alle sectoren

Hier zijn een paar sectoren die het meeste profijt hebben van controlerelais:

1. Industriële productie

Fabrieksautomatisering is in hoge mate afhankelijk van besturingsrelais voor machinevolgorde, procesbesturing en het bewaken van veiligheidsstopcircuits. Ze activeren transportbandmotoren, compressoren, trilvoeders en robotlassers of klinkmachines op basis van sensorsignalen. Relais regelen ook waarschuwingsstroboscopen, paneelindicatoren en alarmen. Robuuste ontwerpen zijn bestand tegen zware fabrieksomstandigheden.

2. Energie en nutsbedrijven

Elektriciteitscentrales gebruiken besturingsrelais voor generatorbeheer, netsynchronisatiesequentie, transformatoraftakkingswisseling en foutisolatie. Robuuste elektrische ruisimmuniteit en overspanningsbeveiliging zijn geschikt voor hoogspanningsnetwerken. Tijdvertragingsfuncties vergemakkelijken ook soepele opstartprocedures. Bovendien besturen relais olie- en gasleidingkleppen en schakelapparatuur.

3. Commerciële gebouwen

In kantoren, winkels, ziekenhuizen en appartementengebouwen activeren relais HVAC-componenten, roltrappen, toegangspoorten voor parkeerplaatsen, verlichtingscircuits en beveiligingssystemen. Ze integreren aanwezigheidssensoren, rookmelders en klimaatbewaking om energie-efficiëntie, veiligheid en comfort te optimaliseren. Relays zijn geschikt voor 24/7-werking in kritieke faciliteiten.

4. Transportinfrastructuur

Verkeerssignalen, spoorwegovergangen, vliegtuighangars, geautomatiseerde parkeerstructuren, opladen van elektrische voertuigen en andere toepassingen in het openbaar vervoer maken gebruik van gespecialiseerde, weerbestendige relais met voertuigclassificatie. Ze verwerken trillingen en maximaliseren de bescherming tegen elektrische ruis. Wisselcontacten zijn geschikt voor back-upstroomschema's.

Conclusie

Van kleine op PCB's gemonteerde signaalrelais tot enorme industriële contactors, deze vaak over het hoofd geziene apparaten vormen de ruggengraat van elektrische automatiserings- en veiligheidssystemen. Of een operator nu kleine sensorcircuits moet schakelen of hoogspanningsapparatuur op afstand moet inschakelen, relais maken dit betrouwbaar en efficiënt mogelijk. 

Bespreek met de specialisten van TOSUNlux vandaag. De juiste relais openen een wereld van elektrische mogelijkheden.