Plug-in Hybrid im Schaltschrank


Relais sind lebendiger denn je. Entwickler moderner Industrieschaltgeräte ersetzen den Gedanken der totalen Ablösung elektromechanischer Schalter immer öfter durch Nutzung der Vorteile einer Kombination von Relais und Halbleitern.

Nehmen wir an, es ist ein 3 Phasenmotor, z. B. mit 3 kW Nennleistung anzusteuern, dessen Drehrichtung umkehrbar sein soll. Not-Halt (IEC 61508 / ISO13849) und Motorschutz müssen implementiert werden.
In klassischer Bauweise füllt diese Schaltungskombination aus zwei Wendeschützen, einer redundanten Not-Halt-Schütz Kombination und eines Motorschutzschalters knapp 19 cm auf einer DIN-Schiene im Schaltschrank. Dazu kommt der Aufwand der manuellen Verdrahtung der Komponenten mit entsprechender menschlicher Fehlerquote.
Alle genannten Funktionen lassen sich jedoch auch in einem Gerät mit einer Baubreite von 22,5 mm realisieren – Dank einer ausgeklügelten Schaltungskombination von modernen Relais und Halbleitern. Die Halbleiter übernehmen die hohen Einschaltströme und dann auch wieder das Abschalten. Lichtbögen, wie sie typischerweise an Kontaktsätzen elektromechanischer Schalter auftreten, werden vermieden und damit entsteht kein nennenswerter Kontaktverschleiß. Dann aber ist die Einsatzzeit der Halbleiter auch schon beendet, denn das Führen der Lastströme würde eine aufwendige Kühlung und Raum dafür verlangen. Jetzt übernehmen Relais die Aufgabe, die sich wegen der geringen Kontaktübergangswiderstände der Relaiskontakte deutlich geringer erwärmen.

RT 424

Neben dem Dauerstrom von 6,5 A muss im Fall einer Blockierung des Motors für 1,5 s ein Strom von 52 A (8 facher Nennstrom) geführt und abgeschaltet werden können.

Das RT424 von TE Connectivity wurde in dieser konkreten Schaltungskombination für Nennströme bis 6,5 A nach der Gebrauchskategorie AC53 a (Käfigläufermotor) qualifiziert, wobei Blockierströme bis 52 A auftreten können.
Zusätzlich nutzt man die Wechsler, um die Drehrichtung zu verriegeln.
Ein weiteres, kleineres Relais stellt eine potentialfreie Rückmeldung von Störungen zur Verfügung.
Aufgrund seiner Kleinheit bei gleichzeitig guten Isolationseigenschaften ist dafür ein 5 mm Netzrelais besonders geeignet.

Die Hybridanordnung von elektromechanischen Relais und Halbleitern in smarten Motorsteuergeräten bietet dem Anwender neben dem Vorteil der umfassenden Funktionalität eine kleine Baugröße, minimalen Verschaltungsaufwand und erhöhte Lebensdauer.
Motorsteuergeräte, wie z. B. das CONTACTRON von Phoenix Contact zeigen, dass sich durch die vorteilhafte Nutzung der elektromechanischen Relais in Verbindung mit Halbleitern neue Anwendungen erschließen.

Rainer Eisinger, TE Connectivity



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In dieser Ausgabe:
Fit in die Zukunft!
Relais in Höchstform
Editorial:
Was lange währt...
Weiterhin auf Erfolgskurs
Relais in der Photovoltaik
Mit Sonnenkraft voraus!
Relais für zukünftige Gleichstromnetze
Einbruch? Nein Danke!
Relais in der Gebäudeautomatisierung
Plug-in Hybrid im Schaltschrank

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Update 04/11/2016