Magneetschakelaar vs relais - De verschillen en toepassingen begrijpen

Relais en magneetschakelaars zijn essentiële onderdelen in elektrische systemen en dienen als kritieke besturingselementen voor het beheer van stroomcircuits. Beide apparaten werken volgens hetzelfde principe, maar verschillen aanzienlijk in capaciteit en functionaliteit. Terwijl relais meestal worden gebruikt in toepassingen met een laag vermogen om kleinere stromen te schakelen, zijn schakelaars ontworpen om circuits met een hoog vermogen aan te kunnen, waardoor ze geschikt zijn voor industrieel en commercieel gebruik. Dit artikel bespreekt de verschillen tussen relais en magneetschakelaars, met aandacht voor hun unieke rol in verschillende elektrische systemen en de factoren voor het kiezen van de ene boven de andere.

Inhoudsopgave

• Hoe kiezen tussen een contactor en een relais
• Wat is een relais
• Wat is een contactor
• Relais vs. contactor
  • Laadvermogen
  • Materialen
  • Standaarden voor open/gesloten contacten
  • Hulpcontacten
  • Veerbelaste contacten
  • Boogonderdrukking
  • Overbelastingsbeveiliging
  • Toepassingen

• FAQ

Hoe kiezen tussen een contactor en een relais

Kies een relais wanneer:

• De stroomsterkte is 10 ampère of lager
• De spanning is maximaal 250 V AC
• De toepassing is eenfasig

Kies een contactor wanneer:

• De stroomsterkte is 10 ampère of hoger
• De spanning gaat tot 1000V AC
• Het systeem is eenfasig of driefasig

De circuitfunctie is ook een kritieke factor. Een contactor verdient de voorkeur als er kans is op overbelasting die een gevaarlijke situatie kan veroorzaken als het circuit niet correct wordt uitgeschakeld. Als het schakelen met laag vermogen en de geavanceerde veiligheidsfuncties van een contactor echter niet nodig zijn, biedt een relais meestal een meer kosteneffectieve oplossing.

Let op: De informatie in dit artikel is alleen bedoeld voor educatieve doeleinden. Controleer altijd de gedetailleerde specificaties van de onderdelen of vraag advies aan een professional.

Lees verder voor meer informatie over relais en magneetschakelaars.

Wat is een relais

Een relais is een elektromechanische of solid-state schakelaar voor het regelen van elektrische stroom in toepassingen met laag tot middelhoog vermogen. Hij bestaat uit een spoel, contacten en een behuizing. Wanneer er stroom op de spoel wordt gezet, wordt er een magnetisch veld gecreëerd dat de contacten naar elkaar toe of uit elkaar trekt, waardoor het circuit wordt gesloten of geopend volgens het ontwerp van het relais (Afbeelding 2). Dit regelt dus de stroom die naar de aangesloten elektrische belasting gaat. Lees ons artikel over relaistoepassingen voor meer informatie over de werking en bedrading van industriële relais.

Wat is een contactor

Een magneetschakelaar is een elektromechanische schakelaar die speciaal is ontworpen om de stroom te beheren in toepassingen met een hoog vermogen. Hij bestaat uit een spoel, contacten en een beschermende behuizing. Wanneer de spoel wordt geactiveerd, creëert deze een magnetisch veld dat de contacten naar elkaar toe trekt, waardoor het circuit wordt gesloten en de stroom naar de belasting kan stromen.

Hoewel relais en schakelaars vergelijkbare constructieprincipes delen, zijn schakelaars door ontwerpkeuzes specifiek geoptimaliseerd voor toepassingen met een hoog vermogen. Deze functies omvatten grotere contacten, betere materialen, effectievere boogonderdrukking en een sterkere mechanische constructie. In de volgende paragraaf worden deze parameters in detail besproken.

Relais vs. contactor

Laadvermogen

Relais worden meestal gebruikt in toepassingen met een lagere stroomsterkte, over het algemeen niet hoger dan 15 ampère. Ze zijn geschikt voor het beheer van kleinere belastingen of als intermediair die een stuursignaal met laag vermogen koppelt aan een belasting met een groter vermogen.

Magneetschakelaars regelen stromen van meer dan 15 ampère met behoud van een compact formaat. Ze zijn goed uitgerust om extreem hoge stromen aan te kunnen, vaak meer dan 5000 ampère, en vermogens van meer dan 100 kilowatt.

Materialen

De contacten in contactors zijn meestal gemaakt van sterk geleidende materialen zoals koper, vaak met een coating van zilver of een zilverlegering om de contactweerstand bij het schakelen van hoge stromen te verminderen. Ze hebben behuizingen van plastic of metaal. Metalen behuizingen worden vaak gebruikt in industriële omgevingen waar hogere beschermingsniveaus nodig zijn vanwege zware omstandigheden, zoals hoge temperaturen, schokken of de aanwezigheid van corrosieve materialen. Kunststof behuizingen worden ook gebruikt vanwege hun isolerende eigenschappen en zijn te vinden in minder veeleisende omgevingen.

De contacten in relais zijn meestal gemaakt van geleidende metalen zoals zilver of zilverlegeringen. Vergulde contacten worden vaak gebruikt voor toepassingen met laag vermogen, omdat goud een uitstekende corrosiebestendigheid heeft en zorgt voor een betrouwbare werking bij schakelen op laag niveau. De behuizing van een relais is meestal van plastic.

Standaarden voor open/gesloten contacten

Magneetschakelaars zijn in de eerste plaats gemaakt om te werken met normaal open contacten, die een verbinding maken wanneer ze worden geactiveerd en de verbinding verbreken wanneer ze niet worden geactiveerd. Relais daarentegen kunnen worden ontworpen met normaal open en/of normaal gesloten contacten. Relais kunnen ook meerdere contacten hebben, waardoor ze meerdere circuits tegelijk kunnen beheren. Ze kunnen op verschillende manieren worden geconfigureerd om verschillende schakelarrangementen te bieden, zoals enkelpolig dubbelcontact (SPDT) of dubbelpolig dubbelcontact (DPDT), om te voldoen aan verschillende vereisten. Lees ons artikel over relaistypen voor meer informatie over de verschillende relaistypen op basis van constructie- en werkingsprincipes.

Hulpcontacten

Magneetschakelaars hebben vaak hulpcontacten die normaal open of normaal gesloten kunnen zijn. Deze hulpcontacten zijn niet bedoeld om de hoofdbelasting te dragen, maar voor extra besturingsfuncties, zoals signaleren wanneer een motor draait door een controlelampje te laten branden. Relais hebben heel weinig hulpcontacten.

Veerbelaste contacten

Vanwege hun hoge belasting hebben magneetschakelaars vaak veiligheidsvoorzieningen zoals veerbelaste contacten. Dit is cruciaal omdat het risico bestaat dat contacten onder hoge belasting aan elkaar lassen, waardoor een circuit onder spanning kan komen te staan terwijl het eigenlijk uitgeschakeld zou moeten zijn. Veerbelaste contacten verminderen dit risico door een betrouwbare onderbreking van het circuit te garanderen. Relais verwerken minder stroom en hebben deze functie daarom meestal niet nodig.

Boogonderdrukking

Magneetschakelaars hebben boogonderdrukkingsmechanismen zoals magnetische boogonderdrukking, wat essentieel is vanwege de aanzienlijke belastingen die ze regelen. Boogvorming treedt op wanneer de contacten openen of sluiten, waardoor er een elektrische boog tussen de contacten ontstaat.

Magnetische vlamboogonderdrukking, vaak vlamboogdoven of vlamboogblussen genoemd, wordt gebruikt in elektrische circuits om de vlamboog die ontstaat wanneer een schakelaar (zoals een relais of contactor) opent en een elektrische stroom onderbreekt, te verminderen of te elimineren. De techniek bestaat meestal uit het creëren van een magnetisch veld dat de boog naar een gebied met boogtrechters of splitterplaten drijft, waar de boog wordt verlengd, afgekoeld en in kleinere bogen wordt gesplitst totdat deze kan worden gedoofd terwijl de contacten zich blijven scheiden. Dit proces helpt de schakelaarcontacten beschermen tegen beschadiging en verlengt de levensduur van het apparaat. Boogonderdrukking is minder belangrijk voor relais, die lagere belastingen regelen; daarom is deze functie niet gebruikelijk in relais.

Overbelastingsbeveiliging

Magneetschakelaars worden vaak gecombineerd met overbelastingen die het circuit onderbreken als de stroom gedurende een bepaalde tijd een vooraf bepaalde limiet overschrijdt, waardoor stroomafwaartse apparatuur wordt beschermd tegen schade door een te hoge stroom. Ze beheren ook grote inschakelstromen bij het opstarten van grote motoren of het inschakelen van andere inductieve belastingen. Overbelasting wordt niet zo vaak geassocieerd met relais.

Toepassingen

Magneetschakelaars zijn meestal ontworpen voor driefasige systemen, terwijl relais meestal worden gebruikt in eenfasige toepassingen. Magneetschakelaars zijn vaak geschikt voor spanningen tot 1000 volt, in tegenstelling tot relais, die meestal geschikt zijn voor maximaal 250 volt.

Tabel 1: Belangrijkste kenmerken van magneetschakelaars en relais

Functie	Contactor	Relais
Vermogen	Ontworpen om hoge stromen aan te kunnen (tot duizenden ampères).	Kan doorgaans lagere stromen aan (tot of minder dan 30 ampère).
Toepassing	Gebruikt voor toepassingen met hoog vermogen zoals motoren, verwarmers en grote verlichtingsbelastingen.	Gebruikt voor toepassingen met laag vermogen, signalering en besturingsschakelingen.
Bouwgrootte	Over het algemeen groter door de robuuste constructie om meer vermogen aan te kunnen.	Kleiner, omdat ze ontworpen zijn voor lagere vermogensbelastingen.
Contactgrootte/materiaal	Grotere, robuustere contacten van materialen die een hoger vermogen en meer warmte aankunnen.	Kleinere contacten, met minder eisen voor hittebestendigheid en duurzaamheid.
Boogonderdrukking	Geavanceerde vlamboogonderdrukkingsmethoden om hogere vlamboogenergie te beheren tijdens het schakelen.	Minder robuuste boogonderdrukking, omdat de geproduceerde bogen kleiner zijn.
Duurzaamheid	Gebouwd om veelvuldig gebruik en hoge stroomsterkte te weerstaan.	Geschikt voor minder vaak en met lagere stroom schakelen.
Hulpcontacten	Hebben vaak meerdere hulpcontacten voor extra besturing en terugkoppeling.	Meestal minder hulpcontacten.
Spoelspanning	Heeft meestal een hogere spoelspanning voor industriële omgevingen.	Het spanningsbereik van de spoel kan lager zijn, geschikt voor bedieningspanelen en elektronische circuits.
Beschermende eigenschappen	Vaak gekoppeld aan overbelastingsbeveiligingen.	Heeft mogelijk geen ingebouwde overbelastingsbeveiliging.
Kostprijs	Duurder	Minder duur
Gebruik	Gebruikelijk in industriële energiesystemen.	Veel voorkomend in elektronische apparaten, kleine machines en besturingssystemen.

FAQ

Wat is het verschil tussen een contactor en een relais?

Magneetschakelaars schakelen krachtige belastingen, terwijl relais bedoeld zijn voor signalen met een laag vermogen. Schakelaars zijn groter en duurzamer.