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BUCH: Relais-Lexikon
Hans Sauer
Hans Sauer (Erfinder) (1923–1996), deutscher Erfinder
https://de.wikipedia.org/wiki/Hans_Sauer_(Erfinder)
Buch Relais Lexikon von Hans Sauer mit dem Wörterbuch Englisch, Französisch , Italienisch Dieses Buch ist ein Standardwerk der Relaistechnik, herausgegeben vom Hüthig Verlag Heidelberg, der Autor ist Hans Sauer.
Es wird auf alle verschiedene Arten auf Relais eingegangen,
im Anhang findet sich ein technisches Wörterbuch mit der Übersetzung technischer Begriffe von Englisch in Deutsch, Französisch und Italienisch.
Das neue Relais-Lexikon besteht aus fünf Abschnitten:
• Relais-Evolution, von der 1. zur 3. Generation — Entwicklung sowie Ausblick, technische und wirtschaftliche Besonderheiten als auch deren Kultur. • Begriffe, Definitionen, Formeln — nationale und internationale Spezifikationen (etwa doppelt so umfangreich wie bei der 1. Auflage). • Anwendungsbeispiele von Relais der 1., 2. und 3. Generation mit Hinweisen für die Auswahl von Relais oder Halbleiterschaltern. 
Hüthig-Verlag
2. Auflage 1985
ISBN: 3-7785-0943-8
368 Seiten
21,5x16x2cm
Das vorliegende Buch ist die zweite, erheblich überarbeitete und ergänzte Auflage des Relais-Lexikons, das vor neun Jahren erschienen ist
und schon damals bei in- und ausländischen Fachleuten der Entwicklung und Anwendung von modernen elektromagnetischen Relais großen Anklang fand.
Das Werk gibt übersichtlich und schnell Auskunft über den heutigen Stand der Relais- und Schalttechnik.
Darüber hinaus stellt es mit moderner Elektronik gekoppelte Relais vor, die der Erschließung zukünftiger Anwendungen dienen.
Die moderne Relaistechnik ist untrennbar mit dem Namen des Verfassers dieses Buches, Dipl.-Ing. Hans Sauer, verknüpft,
der sie durch seine bahnbrechenden, weltweit patentierten Erfindungen zu einem noch vor 20 Jahren nicht für möglich gehaltenen Entwicklungsstand geführt hat.
Hans Sauer hat es verstanden, bekannte und neue Parameter, welche die Relaisfunktion bestimmen, so zu optimieren
und aufeinander abzustimmen, daß die daraus resultierenden modernen elektromagnetischen Relais hinsichtlich
Zuverlässigkeit, Energiebedarf, Lebensdauer, Schaltleistungsbereich und Effizienz um Größenordnungen besser wurden.
Dadurch sind Geräte entstanden, die es ohne moderne Relais nicht gäbe.
Dieses Lebenswerk von Hans Sauer hat in zahlreichen Ehrungen seinen sichtbaren Ausdruck gefunden.
Es verdient hohe Anerkennung, daß Hans Sauer neben seiner Tätigkeit als Erfinder und Unternehmer sowie als Partner
des japanischen Matsushita-Konzerns noch Muße gefunden hat, seinen reichen Erfahrungsschatz über moderne elektromagnetische Relais
einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen und dabei auch die Erfahrungen vieler Experten zu verwerten.
Das Buch wird für jeden Anwender von Relais eine unentbehrliche Informationsquelle und Fundgrube sein.
Es soll aber auch vielen Studenten, die an Universitäten zu wenig über elektromagnetische Relais erfahren konnten, den Einstieg in dieses Arbeitsgebiet erleichtern.
An der TU München ist die moderne Relaistechnik schon seit zwei Jahren Bestandteil einer Vorlesung.
Im Interesse des technischen Fortschritts ist dem Relais-Lexikon eine weite Verbreitung zu wünschen.
Österreich
SDS-RELAIS GmbH
Stojanstraße 12
A-2344 Maria Enzersdorf
Tel. (02236) 2 68 46/2 68 47
Fax (02236) 861 33
NAIS/SDS
Matsushita Automation Controls Austria G.m.b.H.
Stojanstraße 12 Tel. 02236 / 26 846A-2344 Maria Enzersdorf Fax 02236 / 46 133
BUCH: Relais-Lexikon
Hans Sauer
Inhaltsverzeichnis
Seite
Anschriften 10
Konzeption und Vorwort 11
1. Relais-Evolution, von der ersten zur dritten Relaisgeneration 13
1.1 Geschichtliche Entwicklung und Ausblick 13 1.2 Entwicklungsschritte zur zweiten und dritten Relaisgeneration 14 1.3 Relais wirtschaftlich betrachtet 23 1.4 Die Kultur der Relaistechnik 26
2. Begriffe, Definitionen, Formeln 27
2.1 Begriffe und Definitionen alphabetisch geordnet 27 2.2 Maßeinheiten 171 2.3 Formeln der Elektrotechnik (in der Relaistechnik häufig verwendete Formeln) 172 2.3.1 Gleichstrom 172 2.3.2 Elektrisches Feld 174 2.3.3 Magnetisches Feld 175 2.3.4 Wechselstrom 177 2.3.5 Drehstrom 179
3. Anwendungsbeispiele 180
3.1 Checkliste für die Auswahl von Relais 180 3.2 Anwendungsbereiche von Relais der 1., 2. und 3. Generation 184 3.3 Vorteile moderner elektromechanischer Relais gegenüber Halbleiterschaltern 185 3.3.1 Fortschritte in der Halbleitertechnik 188 3.3.2 Gegenüberstellung: Relais - Halbleiter 188 3.4 Elektromechanische und elektronische Zeitrelais 192 3.5 Moderne Relais im meßtechnischen Einsatz 194 3.6 Automatische Testsysteme als Beweis für modernen Relaiseinsatz . . . 198 3.7 Relais mit zwangsgeführten Kontakten 199 3.7.1 Anwendung „herkömmlicher" Sicherheitsrelais 200 3.7.2 Sicherheitsrelais mit paarweise zwangsgeführten Kontakten . . . 201 3.8 Bedeutung der Lastgrenzkurven zur Beurteilung des Schaltvermögens von Relais 202 3.9 Hinweise zum Einsatz von Relais 203 3.10 Relaisansteuerung über lange Leitungswege 209 3.11 Entprellung von Relais-Kontakten 210 3.12 Einfache Zeitschaltungen 210 3.12.1 Möglichkeiten zur Beschleunigung 211 3.12.2 Möglichkeiten zur Verzögerung 211 3.12.3 Impulsbetrieb von Relais (Wischrelais) 213 3.12.4 Flip-Flop-Schaltung mit einem monostabilen Relais 214 3.13 Bessere Relais-Eigenschaften durch integrierte C-Schaltung 215 3.13.1 Die C-Schaltung, Funktionsweise und Eigenschaften 215 3.13.2 Bauformen der C-Schaltung 217 3.13.3 Möglichkeiten der Ansteuerung der C-Schaltung 218 3.13.4 Betrieb über Treiberstufen 218 3.13.5 Störungen im Ansteuersignal 220 3.13.6 Ansteuerung von IC-Relais mit Signalen unterschiedlicher Amplitude und Flankensteilheit 220 3.13.7 Betrachtungen der Ausschaltflanke beim Betrieb von IC-Relais . . 223 3.13.8 Ausblick 224 3.14 Moderne Stromstoßrelais durch Anwendung des VS-Bausteins 224 3.15 Die Anwendung von IC-C3-Relais in automatischen Steuerungen 226 3.15.1 Anpassung der IC-Relais an die Anforderungen elektronischer Steuerungen 226 3.15.2 Aufbau und Anwendungshinweise 227 3.15.3 Anwendung der IC-Relais 234
4. Relaistabelle 244
5. Übersetzung englischer Fachausdrücke ins Deutsche, Französische und Italienische 327
5.1 Findex deutsch/englisch 347 5.2 Findex französisch/englisch 352 5.3 Findex italienisch/englisch 357
6. Quellennachweis 362
7. Adressen von Firmen, die in der Relaistabelle vertreten sind 366
Hans Sauer x667_c_Sauer-x_Relais Lexikon - Hans Sauer - SDS-Relais (368 Seiten)_1a.pdf
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Bild 2:
Das DE-Relais kommt mit Abmessungen von 25 mm x 12,5 mm x 12,5 mm und drei Kontaktkonfigurationen
Polarisierte Relais, auch als Telegrafenrelais oder T-Relais bekannt, gehen auf das Jahr 1890 zurück. In diesen Relais ist ein Dauermagnet integriert,
dessen magnetische Flüsse den Fluss des Elektromagneten überlagern.
Dadurch wird eine hohe Ansprechempfindlichkeit erreicht.
Einen wichtigen Meilenstein in der Weiterentwicklung legte Hans Sauer.
Bereits 1952 erkannte er, dass die „alte" Relaistechnik grundsätzlich erneuert werden kann, indem man das Prinzip des integrierten Dauermagneten mit einer Relaisspule kombiniert.
Auch das von Panasonic vorgestellte Konzept baut auf dem damals von Sauer vorgestellten miniaturisierten sogenannten R-Relais auf.
Polarisierte Relais mit integriertem Permanentmagneten verbrauchen deutlich weniger Strom als herkömmliche Varianten.Viele weitere Vorteile ermöglichen es zudem, Anwendungen kleiner und effizienter zu gestalten.
Ein schonender Umgang mit Ressourcen und damit unserer Umwelt sind das Gebot der Zeit, das für alle Industriebranchen und -bereiche gilt.
Entsprechend hoch im Kurs steht daher die energieeffiziente Evolution milliardenfach verbauter Komponenten – wie zum Beispiel elektromechanischer Relais.
Bereits in den 1960er Jahren, lange bevor Themen wie Umweltverträglichkeit oder Energieeinsparung in Lastenheften auftauchten, setze sich Panasonic
– seinerzeit noch unter der Marke Matsushita Electric Works – das Ziel, an der Effizienz der angebotenen Komponenten zu arbeiten.
Ein Meilenstein im Rahmen dieser Anstrengungen war damals das polarisierte R-Relais, erfunden von Hans Sauer von der deutschen SDS Elektro GmbH (Sicher-durch-System).
Dank eines integrierten Dauermagneten, dessen permanentes Magnetfeld das durch die Antriebsspule erzeugte Erregermagnetfeld überlagert, reicht ein deutlich geringerer Strom zum Schalten aus.
Damit sinkt nicht nur die Ansprechleistung, auch die Ansprechempfindlichkeit steigt - und das Relais kann durch die kleinere Spule insgesamt deutlich kompakter gebaut werden.
Darüber hinaus sind bistabile Versionen möglich, deren Schaltzustand allein durch die Kraft des Dauermagneten gehalten wird
– und damit im geschalteten Zustand keinerlei Energie mehr verbraucht.
„Die bistabilen Leistungsrelais der Typen DSP, DK, DE, DW und DJ-H zeichnen sich insbesondere durch ihr hohes Energiesparpotenzial aus.”
Funktionsweise von bistabilen RelaisDurch den konstruktiven Aufbau mit einem Dauermagneten (Bild 1) benötigt das bistabile Relais nur einen kurzen Impuls zum Schalten.
Dieser Impuls sollte mindestens 100ms lang sein und eine Amplitude in Höhe der Nennspannung aufweisen,
um sicherzustellen, dass die Kontakte vollständig geschaltet haben und sich in Endlage befinden.
Durch die Magnetkraft des Dauermagneten verharrt das Relais in dieser Stellung ohne Energiezuführung von außen,
bis entweder ein negativer Impuls auf die gleiche Spule das Relais wieder zurückschaltet (bistabil 1-spulig),
oder ein Impuls gleicher Polarität auf die andere Spule erfolgt (bistabil 2-spulig).
Bistabile Relais werden werkseitig in zurückgestelltem Zustand ausgeliefert.
Eine Schockeinwirkung auf das Relais während des Versands oder bei der Installation kann jedoch den Ausliefungszustand ändern.
Bistabile Relais müssen deshalb im praktischen Einsatz generell initialisiert, d.h. in einen definierten Schaltzustand gebracht werden.
Dies erfolgt über einen Reset-Impuls beim Einschalten der Anwendung.
Energieeinsparung von bistabilen RelaisDie typische Verlustleistung von modernen, ungepolten monostabilen Leistungsrelais liegt zwischen 170 mW und 1,5 W.
Gepolte bistabile Leistungsrelais liegen in einem ähnlichen Verlustleistungsbereich, bei vergleichbarer Schaltleistung aber deutlich niedriger als das ungepolte Pendant.
Nehmen wir als Rechenbeispiel in einer Applikation ein einfaches monostabiles Leistungsrelais mit Spulenverlustleistung von 500 mW.
Schauen wir uns jetzt noch das Impulsdiagramm von Bild 3 an.
Die Fläche unter der Erregerspannung an der Spule stellt im Prinzip nichts anderes als die Spulenverlustleistung dar.
Verwendet man als Alternative dagegen ein vergleichbares bistabiles Leistungsrelais in der gleichen Applikation, wird nur im Ein- und Ausschaltzeitpunkt Energie verbraucht.
Je länger dabei die Einschaltzeit des Relais ist, desto mehr Energie wird dabei gespart.
Global gedacht und mit Milliarden von täglich operierenden Relais multipliziert ergibt sich ein Einsparpotential im Megawatt-Bereich.
Hohe Kontaktkraft und günstiges PrellverhaltenDer Vorteil bistabiler Relais ist neben der Energieeinsparung die hohe Kontaktkraft, schnelleres Schalten und das günstige Prellverhalten über die gesamte Lebensdauer.Weniger Kontaktprellungen von richtig konzipierten gepolten Relais erhöhen die Lebensdauer, da dadurch Lichtbogen, Kontakterwärmung und Kontaktabbrand geringer sind. Zudem wird die Funkstörung bei einer Prelldauer unter 0,2 ms stark reduziert.
Bistabile Relais bieten gutes TemperaturverhaltenEin weiterer Vorteil bistabiler Relais ist das Temperaturverhalten.
Weil die Relaisspule immer nur mit Impulsen im Millisekunden-Bereich betrieben wird, entsteht dadurch auch beinahe keine Verlustleistung und damit fast keine Wärmeentwicklung.
Dieser Aspekt kommt für den Entwickler ganz besonders stark zum Tragen, wenn es um eine hohe Packungsdichte geht
und gleichzeitig das Gerät auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen (z.B. 85°C) tadellos funktionieren muss.
Panasonic Industry bietet polarisierte Relais für ein breites Spektrum von Anwendungsbereichen an: Von der Home & Building Automation über die Industrietechnik bis zur Smart City Automation
– in allen Bereichen mit Schaltanforderungen bis 90 A lässt sich der Energieverbrauch von elektromechanischen Relais damit nicht nur drastisch reduzieren, sondern zum Teil gänzlich eliminieren.
1) Monostabiles Relais: Es schaltet ein, wenn die Spule erregt wird, und schaltet aus, wenn sie nicht erregt wird.
2) Bistabiles Relais (1-spulig): Relais mit Verriegelungs-konstruktion, das mit einem Impulseingang den Ein- oder Aus-Zustand halten kann.
Bei einer Spule wird das Relais durch Anlegen von Signalen mit entgegengesetzter Polarität gesetzt oderzurückgesetzt.
3) Bistabiles Relais (2-spulig): Relais mit Verriegelungs-konstruktion, bestehend aus zwei Spulen, Setzspule und Rückstellspule.
Das Relais wird durch abwechselndes Anlegen von Impulssignalen gleicher Polarität gesetzt oderzurückgesetzt.
Eine Ansteuerung ist einfach per Mikrokontroller möglich, in der Praxis benötig man lediglich noch einen Treiber
für die Relaisspule sowie eine Freilaufdiode parallel zur Spule.
https://www.elektronikpraxis.vogel.de/permanent-erregt-energie-sparen-mit-polarisierten-relais-a-919685/
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Hans Sauer - Erfinder des SDS-Relais
SDS-Relais
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