Relais auf Hutschiene


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Selbsthaltung

Selbsthaltung gehört zu den wahren Klassikern der Elektrotechnik. Es ist nahezu unvorstellbar, dass eine Maschinen-Steuerung nicht mit mindestens einer Selbsthaltung ausgestattet ist. Eine Ausführung mit Relais oder Schützen, eine klassische Form dieser Verschaltung, stellt nur eine von vielen möglichen Ausführungen dar.
Die Aufgabe der Schaltung ist relativ simpel. Mit einem kurzen Impuls (z.B. kurze manuelle Betätigung eines Tasters) soll ein Verbraucher (z.B. eine Lampe) eingeschaltet werden und eingeschaltet bleiben. Auch dann, wenn die Ursache (der kurze Impuls) nicht mehr vorhanden ist.
Zur Erstellung der Schaltung wird neben einem Taster mit einem Schließerkontakt ein Relais oder ein Schütz mit zwei getrennten Schließerkontakten benötigt. Zusätzlich brauchen wir eine Leuchte als Verbraucher.

Ohne Selbsthaltung sieht unsere "Lampe-Ein-Schaltung" so aus:

Lampe Ein ohne Selbsthaltung

Sobald der Taster S1 betätigt wird, zieht Relais K1 an und damit wird der Kontakt K1(23/24) geschlossen. Der Stromkreis der Leuchte P1 wird damit geschlossen und sie geht an. Sobald man aber den Taster S1 wieder loslässt, wird die Relais-Spule wieder stromlos, Relais fällt ab, Kontakt K1(23/24) öffnet, die Leuchte geht wieder aus.

Um die Schaltung in eine Selbsthaltung umzuwandeln, müssen wir jetzt den zweiten Kontakt des Relais parallel zu dem Taster S1 anschließen. Dann sieht unsere Schaltung wie folgt aus:

Selbsthaltung (Relais) ein

Jetzt klappt es besser. Wird der Taster S1 betätigt, wird anschließend zusätzlich der Schließer K1(13/14) geschlossen. Jetzt bekommt die Relais-Spule den Strom auch über diesen Kontakt. Wird der Taster S1 wieder losgelassen, bleibt diesmal die Spule unter Spannung und damit auch die Lampe. Über seinen eigenen Kontakt K1(13/14) hält sich das Relais K1 selbst im eingeschalteten Zustand. Das ist Selbsthaltung.

Natürlich ist anzunehmen, dass man das Licht irgendwann auch ausschalten möchte. Hierzu müssen wir in die Schaltung noch einen Taster mit einem Öffnerkontakt integrieren. Sobald er betätigt wird, wird die Stromzufuhr für das Relais unterbrochen und das Relais schaltet sich ab. Eine komplette Selbsthaltung-Schaltung mit Ein- und Aus-Funktion wäre damit fertig:

Selbsthaltung mit der Ein- und Aus-Funktion.

Technisch gesehen funktioniert die Schaltung einwandfrei. Wir können zu Testzwecken ein kleines 12V-Netzteil, dazu ein 12V Relais und als Lampe z.B. eine Leuchtdiode mit passendem Vorwiderstand verwenden und die Schaltung gründlich durchtesten.

Selbsthaltung mit Erweiterung

Die Schaltung in dem oben beschriebenen Beispiel funktioniert zwar, verdeutlicht jedoch nicht einige wichtige Vorteile, die im Zusammenhang mit Relais-Schaltungen im Allgemeinen und Selbsthaltung im Besonderen stehen.
Stellen wir uns vor, unserer Verbraucher ist nicht eine 12V-Leuchte sondern ein Motor mit einer Nennspannung von 230VAC. In unserer Schaltung würde dies unweigerlich dazu führen, dass beide Taster, die von einem Bediener betätigt werden, auch unter dieser, unter Umständen gefährlichen Spannung, stehen. Das wollen wir verhindern. In den Industrie-Anlagen wird grundsätzlich eine ungefährliche Steuerspannung von 24VDC eingesetzt. Damit wir unseren 230VAC-Motor mit einer 24VDC-Steuerspannung einschalten können, müssen wir für eine Potenzialtrennung sorgen. Das ist mit einer etwas modifizierten Selbsthaltung-Schaltung ohne weiteres möglich. Hierzu wird ein 24VDC-Netzteil benötigt.
Des Weiteren kann man die Schaltung beliebig erweitern. In dem folgenden Beispiel auf dem nächsten Bild verwenden wir zusätzlich zu dem AUS-Taster einen in Reihe geschalteten Thermokontakt, der im Motor untergebracht ist und die Schaltung ausschaltet, falls der Motor zu heiß wird. Dieser Thermokontakt fungiert dann zusätzlich als eine Einschaltbedingung.
Schließlich stellen wir durch Verwendung unserer Schaltung sicher, dass es nicht zu einem automatischen und ungewollten Wiederanlauf des Motors kommt. Wenn z.B. der Thermokontakt wegen der Überhitzung des Motors die Schaltung abschaltet, kann er sie nicht nach Abkühlung des Motors wieder einschalten. Während der Störung kann also der Bediener, ohne Gefahr eines Unfalls, in aller Ruhe den Motor untersuchen und die Ursache der Störung beheben. Anschließend kann er selbst entscheiden, wann der Motor wieder eingeschaltet wird.
Zusätzlich wurde der Schaltung eine Meldeleuchte hinzugefügt, die dem Bediener signalisiert, dass der Motor eingeschaltet wurde.

Selbsthaltung mit Motor



Kann man zu Selbsthaltung noch etwas sagen? Aber natürlich!
Auf der Liste der größten Weltveränderer steht unsere schlaue Schaltung gleich in der ersten Reihe. Schließlich stellt die Selbsthaltung eine zwar einfache dafür aber sicher funktionierende 1-Bit-Speicherzelle dar. Schon mal vom Computer gehört?... Tja, damit hat alles angefangen.


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Bedientableau mit Tastern

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