リレー(電磁継電器)とは?

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制御用リレーの基礎知識について、やさしく解説します。リレーは「その機器を制御する電気的入力回路が、ある条件を満足したとき、単数または複数の電気的出力回路に、予定された変化が急激に起きるように設計された機器」と定義されています。電気の流れを制御するために、シーケンス回路では頻繁に使われる機器です。

制御用リレーについて

制御用のリレーは、ヒンジ形・プランジャ形・リードリレーなど磁力を利用した電磁継電器と半導体リレーに大別されます。一般的に「リレー」といえばヒンジ形リレーのことをいいます。

ヒンジとは、扉や蓋などを支えたり、開閉できるようにするための金具のことです。日本語では蝶番(ちょうつがい)といいます。ヒンジ形リレーは、電磁石に蝶番のような可動部分があります。

ヒンジ形リレーの構造

シーケンス回路で一番よく使われているヒンジ形リレーは、電磁コイルと接点で構成されています。電磁コイルが「励磁」や「消磁」することによって、その磁力によって可動鉄片が支点を中心とした回転運動を行い、それに連動して直接または間接的に接点を開閉します。

「励磁」とは電流が流れることによって電磁石が磁力をもつことです。「消磁」とは電流が流れていない時のことで、電磁石が磁力をもっていない状態です。


リレーの構造

たとえば上図のようなヒンジ形リレーで、コイル端子間に電圧がかかると電磁石が励磁され、可動鉄片が磁力で引き下げられます。

可動鉄片の先の接点は、はじめはb側に接触していましたが、磁力で吸引されることによりa側と接触します。

つまり、コイルに電圧がかかっていない時は、c-b間が導通(電気を流すことができる状態)し、コイルに電圧がかかったときは、c-a間が導通します。

リレーのコイルは、定められた電圧をかけて動作させなければいけません。交流200Vや100V、直流100Vや24V用と多種ありますので、間違わないように注意が必要です。間違った電圧をかけると、壊れてしまう恐れがあります。

接点はリレーの種類によってスイッチングできる電流と電圧の適用範囲が決まっているので、適正なものを選ばなければいけません。

通常、1つのリレーコイルに対して数個の接点を持ち、接点数が不足したら、リレーを追加します。

リレーの接点

制御用リレーのシーケンス図

リレーをシーケンス図で表すと下図のようになります。

リレーのシーケンス図

制御用リレーは電気が流れていない時は、a接点(メーク接点)は開き、b接点(ブレーク接点)は閉じています。電気が流れるとa接点(メーク接点)は閉じ、b接点(ブレーク接点)は開きます。シーケンス図で表す時は、電気が流れていない状態で表すことが基本となります。

リレーはシーケンス回路で頻繁に使われる制御機器です。コイルの動きを思い浮かべながら、「接点はどちらに動いているのか? 」を連携して考えるとわかりやすいと思います。
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