Wat is een relais?
Hoe werkt een relais?
Hoe gebruik ik een relais?
Veelgestelde vragen over een relais?
Wat is een relais? Hoe werkt een relais? Hoe gebruik ik een relais?
Dit zijn een van de eerste vragen wanneer er vanuit een lage spanning op een veilige wijze een grote(re) spanning geschakeld moet worden. Met een relais kun je ‘een trein laten rijden door op een heel klein knopje te drukken’. In deze post leggen we de basiswerking en het basis gebruik van een relais uit.
Voordeel van een Z-Wave relais:
Met een domotica relais op basis van bijv. Z-Wave is het mogelijk om op basis van bewegingsdetectie, lichtsterkte (lux), tijd of andere (natuurlijke) waarde een grote(re) spanning te schakelen, zoals bijvoorbeeld een rolluik of screen. Zo zijn vanuit een FIBARO Beweging Sensor Met Z-Wave Plus, welke tevens de lichtsterkte (lux) kan meten, bij een bepaalde mate van lichtinval rolluiken/ screens te schakelen. Volledig automatisch, zelf instelbaar op elk gewenst niveau! Of op basis van een regen sensor bij dreigende regenval in jouw buurt, zodat je kosten kunt besparen op de glazenwasser of er zelf minder werk mee hebt ;). Meer tijd over dus voor andere leuke dingen!
Wat is een relais?
Een relais is in feite een schakelaar met een specifieke bediening, ofwel de wijze waarop je de schakelfunctie van het relais aan of uit zet. Een relais is een spoel en een schakelaar in één behuizing. Wanneer je een schakelaar met een spoel bedient is er sprake van een relais. Met een relais kun je vanuit een lage spanning een grote(re) spanning schakelen. Het schakelen van een relais gebeurt op een veilige wijze.
Een domotica module dat een relais functie heeft schakelt 2 contacten zonder daar spanning op te zetten. De stroom waarmee de relais module zelf werkt is dus niet de stroom dat hij schakelt. Dit wordt ook wel 'potentiaalvrij schakelen' genoemd. Er wordt in feite alleen maar contact gemaakt tussen een ingang en een uitgang. De spanning komt vanaf de zijde v/d drukker (bijv. de spanning op de 2 draden van een knop v/d garagedeur). Meestal betreft de spanning dat op deze drukker / knop staat 12V gelijkspanning en dus geen 230V (de 230V waar de domotica relais module door gevoed wordt).
Ontkoppeld relais
Dit is een tekening van een ontkoppeld relais. Als er geen stroom in de elektromagnetische spoel stroomt, wordt het anker door de veer aangetrokken en is het COM-contact verbonden met het NC-contact.
Geactiveerd relais
Dit is een tekening van een geactiveerd relais. Wanneer er een spanning wordt aangebracht op de elektromagneet spoel, produceert de stroom die in de spoel stroomt magnetische energie in de ijzeren kern dat het anker naar beneden trekt.
Wanneer het anker het COM-contact naar beneden trekt, schakelt het relais van het NC-contact naar het NO-contact.
Hoe werkt een relais?
In een relais zitten twee hoofdonderdelen, te weten:
een spoel;
een schakelaar.
Spoel van een relais:
Een spoel bestaat uit een klosje waar koperdraad omheen gewikkeld is. Over het koperdraad is een dunne laklaag aangebracht welke ervoor zorgt dat de koperdraad is geïsoleerd. Meestal zit er een ijzeren kern in dit klosje. Deze ijzeren kern wordt magnetisch wanneer er een stroom door het koperdraad van de spoel loopt.
Schakelaar van een relais:
De schakelaar van een relais bestaat uit een veer, een metalen anker, contacten, en elektrische aansluitingen. Een schakelaar laat wel of geen stroom door. Neem als voorbeeld de lichtschakelaar van je slaapkamer, waarmee je een lamp aan- of uit kunt zetten. De schakelaar van een relais wordt op een specifieke manier aan- of uitgezet. Het anker van een relais kan bewegen en de stroom een andere kant op sturen.
Werking van een relais:
De spoel is het belangrijkste onderdeel van een relais; deze maakt een elektromagnetisch veld wanneer er spanning op wordt gezet. Door deze spanning wordt het relais een schakelaar. Het elektromagnetische veld maakt de ijzeren kern in de spoel magnetisch, welke het metalen anker naar zich toet rekt. Hierdoor maakt het anker (verbonden met een 'common' aansluiting) verbinding met een van de contacten. Het metalen anker veert weer terug naar het initiële contact zodra de spanning weer wordt verwijderd.
Hoe gebruik je een relais?
Domotica relais / Z-Wave relais zijn verkrijgbaar in kant en klare modules. Het aanbod van domotica relais / Z-Wave relais wordt veelal opgesplitst in een enkele relais schakelaar of een dubbele relais schakelaar. Deze kant en klare relais schakelaars zijn meteen klaar voor gebruik.
Wanneer het wenselijk is om een relais te integreren in een eigen project en een kant en klaar Z-Wave relais geen oplossing biedt, dan is een los relais mogelijk wenselijk. Op het moment van schrijven van deze post zijn helaas er nog geen losse Z-Wave relais schakelaars verkrijgbaar. Voor dergelijke projecten kan overigens een traditioneel relais gebruikt worden, waarbij je de input (laag spanning) bijvoorbeeld regelt met een FIBARO Universele Binaire Sensor. Op deze wijze is het mogelijk om een traditioneel relais te integreren in je Z-Wave domotica systeem. Let daarbij wel op de volgende punten:
een relais kan makkelijk rond de 50mA vragen. Aangezien veel I/O is gelimiteerd op 20mA is een transistor wenselijk om het relais aan te sturen (een transistor is een elektronisch onderdeel dat een elektrische trilling kan versterken);
Om de overvloed aan stroom weg te laten vloeien wanneer het relais wordt uitgeschakeld is een diode parallel met het relais belangrijk. Een spoel houdt namelijk stroom vast, welke na het uitschakelen van het relais weer terug vloeit in de schakeling.