『リレー』の仕組み徹底解説!基本動作教えます。

2021年5月27日

『リレー』は自動制御には必ず使用します。最も基礎的な部分なので理解しなくてはいけません。

ですが、最初の内は理解出来ているようでなかなか理解出来ないですよね。

特に自分でリレーを組んで機械を動かす場合、どうだったかな~と迷う時あると思います。

僕も最初理解しているつもりでしたが、実際配線すると…???っていうのが多かった気がします。

なので今回はそんな『リレー』を自分なりにわかりやすく説明していきたいと思います。

⇒PLCやシーケンス制御、電気保全について私が実際使用して学んだものを『電気エンジニアが教える!技術を学べるおすすめ参考書』で紹介しているのでこちらもぜひご覧ください。

リレーとは

【リレー】

鉄心にコイルを巻き、そのコイルに電流を流すと、鉄心が電磁石になり鉄片が吸引する事で電気回路のスイッチのように接点がONとなり次の動作を行うもの。別名『継電器』ともいう。

有接点リレー方式・・・リレーなどをスイッチとして利用し制御する方法で接点があるリレーの事です。現在でも頻繁に使用されています。

無接点リレー方式・・・トランジスタやICなどの半導体を用いてスイッチとして利用する方法で、接点がないリレーの事です。

無接点リレーは長寿命と言う長所があるが、ノイズや温度に弱いという短所もあります。
金額が高いというのもあるので、僕の生産現場ではそんなに使用されていません。
ですが接点不良起こしやすい場所には使用してみると効果はあると思うので、その状況で使い分けるといいですよ。
下記の記事に詳しく載せているのでぜひ参考にしてみてくださいね。

参考記事:『【シーケンス制御の基本】有接点リレーと無接点リレーの違いとは?わかりやすく解説!』

リレー(有接点)内の構造と動作

リレー内部は上記のように『コイル部』『可動鉄片』『接点部』で構成されています。

動作は下記のようになります。

【動作説明】

コイル端子に電流を流す⇒鉄心が電磁石となる⇒電磁石に可動鉄片が引き寄せられる⇒b接点からa接点の方に動き、接触する⇒コモン線からの電流がa接点の方に流れる

このようにリレーのコイルに電流が流れることで、電磁石となり、b接点からa接点の方に切り替わるようになっています。

参考記事:『シーケンス制御で使用するa接点、b接点、c接点とは?違いや記号についても詳しく説明!』

実際の接続方法

下記がリレーへの配線方法と接続端子となります。

【配線説明】

コイル端子13と14にT側の線と接点から出てくる線を接続(AC200V)⇒R側の線をコモン端子9と12に接続(X-1、X-2)⇒ランプとコイルXへ流れる方にa接点(NO)の端子5と8に接続

NO端子(Normally Open)開端子・・・電流がコイルに流れた場合に接点が閉じて閉となる。(a接点)
NC端子(Normally Close)閉端子・・・電流がコイルに流れた場合に接点が開いて開となる。(b接点)

 上記のタイプだと接点が2つですが、接点を他にも使いたい場合は、4つタイプもあるので、その仕様に合わせて選定するようにしてくださいね。

参考記事:『シーケンス制御の基本初心者向けに電気エンジニアが解説』

リレー使用時での注意点

・コイル端子がDC電源の場合は極性に注意する

・接点容量に注意する

・コイルと接点は別電源でも大丈夫

リレー使用時での注意点として3点あるので1個づつ説明していきますね。

コイル端子がDC電源の場合は極性に注意する

AC電源の場合は問題ないのですが、コイル端子にDC電源の場合には極性があり13がマイナス側14がプラス側となります。もし間違えた場合…

もし間違えた場合は内臓しているダイオードがショート状態となり、リレーだけではなく電源部も壊れる可能性が高いので気をつけてください。

動作はするかもしれませんがONとなってもランプが点かないのですぐ分かると思いますが、接続前に十分注意して配線を行うようにしましょう。

接点容量に注意する

接点に流れる許容電流は決められています。

接点に流れる容量はよく確認して取り付けてくださいね。

MY2N AC200Vだと5Aぐらいしか接点容量がない為、それ以上流れる負荷を繋げているとすぐリレーダメになっちゃいます。

その場合はもう1つ上のLY2N AC200Vだと10Aぐらいまで大丈夫なのでそちらの方を取り付けるようにしてくださいね。

コイルと接点は別電源でも大丈夫

コイルは決められた電圧で配線しなくてはダメですが、接点の方は同じ電圧でなくて大丈夫ですよ。
この辺が最初はよく分からないって方多いので上記の配線図参考にしてくださいね。

まとめ

リレーの仕組みや基本動作理解できましたか?

この基本の動作を理解すると後は経験する事で段々と分かってくると思います。

たくさんの動きがある機械などはこのリレーが何個も組まれているので少し複雑になるかもしれませんが、基本この動作が分かっていれば対応出来ると思うのでぜひ覚えてくださいね。

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Posted by ネバヤン