Omron Electronic Components

Relais verbessern das Energiemanagement

Relais und Schalter spielen laut Omron-Manager Fabrizio Petris »beim Energiemanagement eine zentrale Rolle, weil sie dafür sorgen, dass Systeme oder Teile eines Systems vollständig abgeschaltet werden und keinen Strom verbrauchen, solange sie nicht in Betrieb sind«.

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Regenerative Energiequellen adressiert Omron mit Weiter-entwicklungen der G8P-Relais-Familie, um Lasten von bis zu 30 A zu schalten und einer mechanischen Belastung von mehr als 30.000 Schaltspielen zu genügen.

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Regenerative Energiequellen adressiert Omron mit Weiter-entwicklungen der G8P-Relais-Familie, um Lasten von bis zu 30 A zu schalten und einer mechanischen Belastung von mehr als 30.000 Schaltspielen zu genügen.

Viele neue Systementwicklungen jedoch, die auf erneuerbaren Energien basieren, weisen Eigenschaften auf, denen herkömmliche Schalter etwa beim häufigen Dauerschalten höherer Gleichströme »nicht gerecht werden«. Überdies verbrauchen die Relais beim Schalten Energie, was sich aber durch ein entsprechendes Design zumindest minimieren lässt.

Derzeit unternehmen die Relais-Hersteller große Anstrengungen, »den Wirkungsgrad ihrer Relais zu verbessern, weil diverse Schlüssel­eigenschaften wie Schaltleistung, Schaltdauer, Spulentyp, Lastenisolierung und die physikalische Konstruktion sich spürbar auf die gesamte Energieeffizienz eines Geräts auswirken«, betont Fabrizio Petris, Produktmarketing-Manager Relais bei Omron Electronic Com­ponents Europe. Neu auf dem Markt eingeführte Produktfamilien für Anwendungen bei erneuerba­ren Energien seien deshalb auf die Eigenschaften neuer Gerätearten zugeschnitten, denn die Art und Weise, in der Ströme geschaltet und angelegt werden, habe »enor­men Einfluss« auf den Wirkungs­grad eines Systems.

Erneuerbare Energiesysteme

Die Stromgenerierung aus er­neuerbaren, natürlichen Quellen wie Wind, Sonne und Wasserener­gie wurde in letzter Zeit mit erheb­lichen Investitionen aus privater und öffentlicher Hand angekur­belt. Solarenergiesysteme, die elek­trische Energie via Photovoltaik­zellen erzeugen, erfordern effizien­te DC/AC-Inverterschaltungen, in denen robuste und zuverlässige Relais Wechselstromlasten schal­ten und eine Isolation zum Grid-Netzwerk bieten können. Relais in einem Wechselrichter müssen eine minimale Spulenleistung bei Dau­erbetrieb mit geschlossenem Kon­takt nutzen, »weil eine Minimie­rung der Verlustleistung im Inver­ter eine Grundvoraussetzung ist, um übermäßigen Temperaturan­stieg und Effizienzverluste zu ver­hindern«, erläutert Petris. Anwen­dungen mit regenerativen Energie­quellen erfordern deshalb wider­standsfähige Leistungsrelais, die Lasten von bis zu 30 A schalten können. Außerdem müssen die Relais über einen weiten Kontakt­abstand von mehr als 1,5 mm ver­fügen, um die Lasten zuverlässig voneinander zu isolieren, eine me­chanischen Belastung von mehr als 30.000 Schaltspielen standhal­ten und eine niedrige Spulenhalte­leistung von 200 mW oder weniger aufweisen.

Regenerative Energiesysteme in Hybrid- und elektrischen Fahr­zeugen – vormals ein Nischen­markt – lassen die Nachfrage für DC-Leistungsrelais in die Höhe schnellen. Ein großes Problem bei Hochstrom-DC-Relais ist die Nei­gung zum Kontaktverschweißen durch den Schaltlichtbogen wäh­rend des Umschaltens, denn die­ser kann die Kontakte beschädi­gen und die Lebensdauer des Relais beeinträchtigen. Deshalb zeichnen sich neue Relais-Designs durch eine hermetisch dichte und gasgefüllte Bauweise aus, die ei­nen Kühleffekt bringt und Platz spart, weil weniger Lichtbogen­raum benötigt wird. Omrons DC Leistungsrelais-Serie G9E weist ein patentiertes Design des Kon­taktraums auf, das zusammen mit einem Dauermagneten für die Ab­lenkung der Schaltlichtbögen die Polarität an den Last- und Spulen­anschlüssen überflüssig macht. Das G9E kann bis zu 25 A bei 400 VDC schalten, ist mit nur 135 g zwei Drittel leichter als vergleich­bare Vorgängerversionen und mit den Abmessungen 25 x 60 x 58 mm nur etwa halb so groß.

1. Teil: Relais verbessern das Energiemanagement
2. Teil: Beleuchtung und Automatisierung

Weiterführende Links:

• Reine Elektrofahrzeuge haben hohe Lastanforderungen: Fokus auf energieeffizientere Relais