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Elektromechanisches und Halbleiterrelais

Symbiotische Verbindung

8. Januar 2018, 9:30 Uhr | Andreas Wöhrmeier

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Geschickte Verschaltung der Relaistypen

Genau an diesem Punkt setzt das Hybrid-Relaismodul der PLC-Serie von Phoenix Contact an, indem es die Vorteile beider Relaistypen in sich vereint (Bild 1). Grundsätzlich sind beide Schaltelemente parallel zueinander angeordnet. Die Besonderheit der Schaltung ist die zeitversetzte Ansteuerung der zwei verschiedenen Schalttechnologien. Dadurch schaltet zunächst der Halbleiter jeweils den Laststrom. Nur wenige Millisekunden später wird das elektromechanische Relais angesteuert und übernimmt dann mit seinen niederohmigen Schaltkontakten die Stromführung. Dieses Verfahren stellt sicher, dass die Verlustleistung einerseits sehr gering ist. Auf der anderen Seite erhöht sich die Lebensdauer des Moduls beträchtlich, denn hier ist nicht die elektrische, sondern die mechanische Lebensdauer anzunehmen, die in der Regel 20 bis 30 Millionen Schaltspiele beträgt.

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Aufgrund der Kombination der positiven Eigenschaften der unterschiedlichen Schalttechnologien bieten sich die PLC-Hybridmodule besonders für Anwendungen an, die eine hohe Schaltleistung bei gleichzeitig langer Lebensdauer fordern. Daher spielen sie ihre Stärken insbesondere in Anlagen aus, in denen ein Stillstand zu hohen Kosten führt, weshalb die Relaismodule über einen möglichst großen Zeitraum zuverlässig funktionieren sollen. Solche Applikationen finden sich in der Prozessindustrie oder Offshore-Windenergieanlagen.

Außerdem verfügen die Hybridmodule über alle typischen Merkmale der PLC-Produktfamilie. So sind die Geräte beispielsweise sowohl mit der bewährten Schraubanschluss- als auch der einfachen und schnellen Push-in-Technologie verfügbar (Bild 2). Die Push-in-Technik erlaubt das werkzeuglose Stecken massiver und flexibler Leiter mit Aderendhülse schon ab einem Anschlussquerschnitt von 0,34 mm². Die 500 mm langen Brücken, die der Anwender individuell ablängen kann, reduzieren den Verdrahtungsaufwand ebenfalls erheblich.

Über den Autor:

Andreas Wöhrmeier ist Gruppenleiter im Produktmarketing Interface Components bei Phoenix Contact Electronics.