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リレー制御とは?意外と簡単な【回路設計】について解説します

豆知識

リレー制御とは

今回は、リレー制御の回路の組み方を解説していきます。

『様々な機械に使われている自己保持回路』や『リレーが必要ない場所でもリレーを使う理由』についても解説していきます。

 

リレー制御とは?リレーの動作・仕組み

まず、この記事でのリレーは有接点リレーの事です。

 

リレー制御とは・・・

リレーを使用して機械を動作させる回路の事

を言います。

 

リレーの仕組みは、コイルに電気が流れることによって電磁石の働きで可動鉄片が引き寄せられ可動接点が固定接点に接触し、回路がつながります。

 

リレーにはa接点、b接点があり、コイルに電気が流れた時にオンするものがa接点、逆に普段オンしていて、コイルに電気が流れるとオフするものがb接点と言います。

例えば、身近なもので言うと電子レンジに例える事ができます。

 

タイマーダイヤルを回すことによって、タイマーリレーのコイルに電気が流れます。

タイマーリレーとはコイルに電流が流れるとカウントが始まり、設定された時間を迎えるとa接点がオンするリレーです。

フローを文字に起こすとこのようになります。

 

  • 電子レンジのタイマーダイヤルを2分に設定
  • →タイマーリレーコイルに電流が流れてカウント開始
  • →カウントアップにてa接点がオン
  • →タイマーリレーa接点がオンすることによってb接点が切れ、タイマーコイルへの電源を遮断

 

分かりづらいですが、重要な事はタイマーのb接点が切れる事によってコイルへの電源を遮断すると言う事です。

これはタイマーコイルの前条件にタイマーa接点、タイマーb接点の2系統の電源路を引いておき、タイマーがカウントアップするまではb接点から電源をもらい、カウントアップした瞬間にb接点が切れる事でリセットがかかります。

 

様々な機械に使われている自己保持回路

自己保持回路と呼ばれるリレー回路はスタートボタン、ストップボタンがある機械だったらほぼ全てに使用されています。

 

家庭用の小型家電などは無接点ですが、基本的な考え方は同じです。

今回は産業機械を例に挙げます。

 

例えばドリル加工やタップ加工をするボール盤、こちらも自己保持回路が使用されています。

フローは以下の通りです。

 

  • スタートプッシュボタンを押す(a接点)
  • →モーターに電気を供給して回転
  • →プッシュボタンを離しても停止ボタン(b接点)にて電気が供給されておりモーターは回転を続けている
  • →停止ボタンを押すとb接点が離れ、モーターへの電源供給が止まり、モーター停止します。

 

ここでのポイントは、機械を停止させるボタン類は基本的にb接点であるという事です。

理由は、停止ボタンに繋がっている配線が断線していた場合は動作しないからです。

機械が動かない分には問題ありませんが、動いてる機械を止められないとなると安全上問題があります。

そう言ったリスクを減らす為、配線の断線、スイッチの故障などが発生していた場合、常に停止のb接点が離れている状態の為、スタートボタンを押しても動作しないようになっています。

 

リレーが必要ない場所でもリレーを使う理由

回路を組む上で、リレーが必要ない条件でもリレーを使う場合があります。

理由は負荷の損傷防止です。

 

電気はスイッチオン時に突入電流と呼ばれる大電流が発生します。

スイッチオン→モーター回転

と言う回路を組みたい場合、1番楽なのはブレーカーから直結で配線する方法です。

 

ですがそれだと毎回モーターを回転させる度に突入電流を高価なモーターにぶつけている事になり、故障の可能性が高くなります。

 

そう言った事を避ける為にリレー受け

スイッチオン→リレーコイルに電気が流れる→a接点がオン→モーター回転

と言ったように、リレーをクッションとして回路に挟む事が重要です。

 

一見すると意味のないように見える回路ですが、制御盤内のリレー交換なんて10秒もあればできますが、モーター交換となるとそうはいきません。

 

モーターにはポンプやギアなど、何かしらの負荷が繋がっているはずです。

それを取り外し、モーターを交換、原状復旧するのは大変で、時間がかかると思います。

ですので長い目でみて効率のいい回路設計をしましょう。

 

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