リレーについて知っておくべきこと

リレーとは?

リレーは電動スイッチです。 多くのリレーは電磁石を使用してスイッチを機械的に操作しますが、ソリッドステートリレーなどの他の動作原理も使用されます。 リレーは、低電力信号で回路を制御する必要がある場合(制御回路と制御対象回路間を完全に電気的に絶縁)、または複数の回路を1つの信号で制御する必要がある場合に使用されます。

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ステップ1:リレーの部品と設計

画像:

  1. プラスチックケース内のリレー。
  2. ドライバーを使用してケースから分離されたリレー。
  3. リレーの部品。
  4. PCBにはんだ付けできるリレーリード
  5. リレーの部品

ドライバーを使用して、リレーのプラスチックまたはPVCケースを取り外すことから始めます。 リレーの設計とさまざまな部分を見ることができます。 リレーの主要部分は、 アーマチュア 、スプリング、ヨーク、接点、コイルです。


単純な電磁リレーは、軟鉄コアに巻き付けられたワイヤのコイル、磁束の低リラクタンスパスを提供する鉄ヨーク、可動鉄アーマチュア、および1組以上の接点のセットで構成されています(図にはリレーが2つあります) )。 アーマチュアはヨークにヒンジで接続されており、可動接点の1つまたは複数のセットに機械的にリンクされています。 リレーの電源を切ったときに磁気回路にエアギャップができるように、スプリングによって所定の位置に保持されます。 この状態では、写真のリレー内の2セットの接点の一方が閉じられ、もう一方のセットが開いています。 他のリレーは、その機能に応じて、より多くのまたはより少ない接点セットを持つ場合があります。 写真のリレーには、アーマチュアをヨークに接続するワイヤもあります。 これにより、アーマチュアの可動接点と、PCBにはんだ付けされたヨークを介したプリント回路基板(PCB)の回路トラックとの間の回路の連続性が確保されます。

ステップ2:リレーの動作

画像:

  1. リレーの電機子および絶縁コイル。
  2. 絶縁コイルなしのリレー。
  3. リレーの端子間に電流が流れない場合のリレーの接点。
  4. 電流がリレーの端子間で印加されるときのリレーの接点。
  5. リレーのばね。

単純な電磁リレーは、軟鉄コアに巻き付けられたワイヤのコイル、磁束の低リラクタンスパスを提供する鉄ヨーク、可動鉄アーマチュア、および1組以上の接点のセットで構成されています(図にはリレーが2つあります) )。 アーマチュアはヨークにヒンジで接続されており、可動接点の1つまたは複数のセットに機械的にリンクされています。 リレーの電源を切ったときに磁気回路にエアギャップができるように、スプリングによって所定の位置に保持されます。 この状態では、写真のリレー内の2セットの接点の一方が閉じられ、もう一方のセットが開いています。 他のリレーは、その機能に応じて、より多くのまたはより少ない接点セットを持つ場合があります。 写真のリレーには、アーマチュアをヨークに接続するワイヤもあります。 これにより、アーマチュアの可動接点と、PCBにはんだ付けされたヨークを介したプリント回路基板(PCB)の回路トラックとの間の回路の連続性が確保されます。

コイルに電流が流れると、アーマチュアを作動させる磁場が発生し、その結果、可動接点が動き、固定接点との接続が確立または切断されます。 リレーがオフになったときに接点のセットが閉じられた場合、動きによって接点が開き、接続が切断されます。接点が開いている場合は、逆も同様です。 コイルへの電流がオフになると、アーマチュアは磁力の約半分の力で弛緩位置に戻ります。 通常、この力はバネによって提供されますが、重力は一般に産業用モータースターターでも使用されます。 ほとんどのリレーは、迅速に動作するように製造されています。 低電圧アプリケーションでは、これによりノイズが減少します。 高電圧または電流アプリケーションでは、アーク放電を低減します。 コイルに直流電流を流すと、ダイオードがコイルの両端に配置され、非活性化時に崩壊磁場からエネルギーを消散させます。そうしないと、半導体回路部品に危険な電圧スパイクが発生します。 一部の自動車用リレーには、リレーケース内にダイオードが含まれています。 たとえば、車のリレーが切り替わると、電圧スパイクによって無線に干渉が発生する可能性があります。また、バッテリーに障害がある場合、または実行中のエンジンでバッテリーを切断するのに十分なほど愚かな場合は、ECUなどを損傷する可能性があります

ステップ3:リレーのポールとスロー

画像:1.リレーの回路記号。 (CはSPDTおよびDPDTタイプの共通端末を示します。)

リレーはスイッチであるため、スイッチに適用される用語はリレーにも適用されます。 リレーは1つまたは複数の極を切り替えます。各極の接点は、次の3つの方法のいずれかでコイルに通電することで投げることができます。

リレーが作動すると、 ノーマルオープン(NO)接点が回路を接続します。 リレーが非アクティブになると、回路は切断されます。 フォームA連絡先または「メイク」連絡先とも呼ばれます。 NOコンタクトは、「アーリーメイク」またはNOEMとして区別される場合もあります。これは、ボタンまたはスイッチが完全にかみ合う前にコンタクトが閉じることを意味します。

ノーマルクローズ(NC)接点は、リレーが作動すると回路を切断します。 リレーが非アクティブのときに回路が接続されます。 フォームBの連絡先または「ブレーク」連絡先とも呼ばれます。 NC接点は「後期ブレーク」またはNCLBとして区別される場合もあります。これは、ボタンまたはスイッチが完全に外れるまで接点が閉じたままになることを意味します。

切り替え(CO)または双投(DT)接点は 2つの回路を制御します。1つは通常開接点、もう1つは共通端子との通常閉接点です。 また、フォームC連絡先または「転送」連絡先(「作成前に中断」)とも呼ばれます。 このタイプの連絡先が「ブレークビフォアメイク」機能を使用する場合、フォームD連絡先と呼ばれます。

一般的に、次の指定があります。

SPST –単極単投。 これらには、接続または切断できる2つの端子があります。 コイル用の2つを含む、このようなリレーには合計4つの端子があります。 ポールが通常開いているか通常閉じているかはあいまいです。 用語「SPNO」および「SPNC」は、あいまいさを解決するために時々使用されます。

SPDT –単極双投。 共通端子は、他の2つのいずれかに接続します。 コイル用の2つを含む、このようなリレーには合計5つの端子があります。

DPST –二極単投。 これらには2組の端子があります。 単一のコイルで作動する2つのSPSTスイッチまたはリレーに相当します。 コイル用の2つを含む、このようなリレーには合計で6つの端子があります。 極はフォームAまたはフォームB(またはそれぞれ1つ)です。

DPDT –二極双投。 これらには2列の切り替え端子があります。 1つのコイルで作動する2つのSPDTスイッチまたはリレーに相当します。 このようなリレーには、コイルを含む8つの端子があります。

ステップ4:切り替え(CO)または双投(DT)リレー

切り替えタイプのリレーは、単極双投(SPDT)リレーによく似ています。

Change Over Relayの動作を説明するために、SPDTリレーと比較しました。

SPDTリレー構成では、1つの共通の極を他の2つの極に切り替え、それらを切り替えます。 共通の極「C」を持つSPDTリレーを検討し、他の2つの極をそれぞれ「A」と「B」にします。 コイルに電力が供給されていない(非アクティブ)場合、共通極「C」は極「A」(NC)に接続され、静止位置にあります。 ただし、リレーに電源が入っている(アクティブな)場合、共通の極「C」は極「B」(NO)に接続され、静止位置にありません。 したがって、一方の位置のみが静止位置であり、もう一方の位置にはコイルに電力を供給する必要があります。

ステップ5:リレーの電圧と電流のパラメーター

画像:1.リレーのケースに記載されているリレーの電圧および電流パラメーター。

2.リレーのケースに記載されているリレーの電圧および電流パラメータ。

ほとんどのリレーは、5V、6V、12V、24Vなどのさまざまな動作電圧で使用できます。必要な動作電圧がリレーに供給されると、リレーが作動します。 リレーの動作電圧は通常DCです。小信号リレーと低電圧電力リレーは通常DCですが、主電源制御リレーとコンタクタにはACコイルが非常に頻繁にあります。リレーの残りの端子は、 AC(通常50 / 60Hz)またはDC回路。 リレーのスイッチングピンと接点ピンには、それぞれの最大電圧および電流定格/パラメーターがあります。 これらのパラメーターは通常、リレーのプラスチックまたはPVCケースに記載されています。接触定格では、 / ようなものが頻繁に表示されます。 電圧が低い場合は、刻印するよりも高い電流を流すことができると述べましたが、方向性は比例していませんので、リレーのデータシートを参照する必要があります。 リレーに過負荷がかかると、リレーが切れて、接続されている回路またはアプライアンスが損傷する可能性があります。 電圧と電流の要件を処理できるリレーを選択して、リレーコイルが焼損したり、回路が損傷したりしないようにしてください。

ステップ6:古いリレーのリサイクルと再利用

  1. リレーは、古い回路または既存の回路からはんだ付けを解除できます。また、過剰なはんだ付けによってリレーが焼けないため、新しい回路またはプロジェクトで再はんだ付け/はんだ付けすることができます。

2.コイルの巻線は、さまざまな回路のジャンパー線として再利用できます。

3.リレーの接点とネジ、ナット、ボルト、ワッシャーも再利用できます。

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