Direct Answer: What Do Relay Coil Voltage Terms Mean?
Relay coil voltage is not only the voltage printed on the product label. A relay also has a pick-up voltage, drop-out voltage, and holding voltage. These values explain when the relay pulls in, when it releases, and whether it can stay energized under voltage fluctuation.
Rated coil voltage is the nominal control voltage the relay is designed for. Pick-up voltage is the minimum voltage needed for the relay to operate. Drop-out voltage is the voltage below which the relay releases. Holding voltage is the minimum voltage needed to keep the relay energized after it has already pulled in.
要点
- A 24V relay does not always need exactly 24V to pull in, but it must receive enough voltage to exceed its pick-up voltage.
- Holding voltage is usually lower than pick-up voltage, so a relay may stay energized at a voltage that would not be enough to make it pull in from rest.
- Drop-out voltage matters when the relay must release cleanly after the control signal is removed.
- 長い制御配線、電源容量不足、24V DC回路の過負荷、またはAC/DCコイルの選定ミスは、リレーのチャタリングや動作不良の原因となる。.
- 最終的な値はリレーのデータシートに依存する。すべてのリレーブランドで同じピックアップ電圧やドロップアウト電圧であると想定してはならない。.
リレーコイル電圧用語一覧
| 期間 | 意味 | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|
| 定格コイル電圧 | コイルが設計されている公称電圧 | 12V、24V、110V、120V、230V、または240Vのリレーを選定する際に使用される主要な値 |
| ピックアップ電圧 / 動作電圧 | リレーが確実に動作する最小電圧 | 電圧降下や電源供給不足により引き込み（プルイン）ができない場合に重要 |
| ドロップアウト電圧 / 解放電圧 | リレーが解放される閾値となる電圧 | リセット動作および意図しない保持状態に影響を与える |
| 保持電圧 / 最小保持電圧 | ピックアップ後にリレーの励磁状態を維持するために必要な最小電圧 | 低電圧下でもリレーがオン状態を維持する理由を説明 |
| 最大許容電圧 | リレーが許容範囲内で耐えうる最大コイル電圧 | 過熱およびコイルの損傷を防止 |
| コイル電圧許容範囲 | 定格電圧周辺の許容動作範囲 | 不安定な電源および制御トランスにおいて重要 |
一般的な電源値によるタイマーリレーの電圧選定については、VIOXの タイマーリレー電圧選定ガイドを参照.
定格コイル電圧：リレーに印字されている数値
定格コイル電圧とは、リレーコイルの公称制御電圧のことです。一般的な例は以下の通りです。
- 12V DC
- DC24V
- 24V AC
- 110V AC
- AC120V
- 220V AC
- AC230V
- AC240V
これは購入者が最初に確認する値ですが、これだけがすべてではありません。24V DCと記載されたリレーは24V DC制御回路用に設計されていますが、データシートにはその値の許容動作範囲が定義されている場合があります。.
負荷電圧を合わせるだけでリレーを選定しないでください。コイル電圧は制御コイルに印加される電圧であり、接点定格はリレーの接点が切り替え可能な電圧および電流です。これらはリレーの異なる部分です。.
動作電圧（ピックアップ電圧）：リレーが引き込まれない理由
動作電圧（ピックアップ電圧）とは、リレーのアーマチュアが動き、接点を閉じたり切り替えたりするために必要な最小電圧のことです。.
コイルに動作電圧未満の電圧しか供給されない場合、リレーは以下の状態になる可能性があります。
- 吸引しない
- 吸引が遅い
- チャタリング
- うなり音（バズ音）
- 無負荷時のみ動作する
- ベンチテストでは動作するが、実際の制御盤では動作しない
これは、長いケーブル配線、細すぎる電線、過負荷の電源、または同一電源に接続されたリレーコイルやソレノイドが多すぎる24V DC制御回路でよく見られる現象です。.
例：長い制御ケーブル上の24Vリレー
長いケーブルの末端に24V DCリレーが設置されていると仮定します。制御盤での電源電圧は24Vですが、他の負荷が通電されるとリレーコイルには19Vしか供給されません。.
リレーの動作電圧（ピックアップ電圧）がコイル端子の実効電圧よりも高い場合、リレーは確実に動作しません。解決策として、まず「別のリレーを試す」ことは避けてください。動作中にリレーコイルの電圧を測定し、その後、ケーブルサイズ、電源容量、端子接続、および負荷電流を確認してください。.
復帰電圧：リレーが開放されるとき
復帰電圧（リリース電圧とも呼ばれる）とは、リレーが通常状態に戻る際の電圧のことです。.
これは以下の場合に重要となります：
- 電源が遮断された際にリレーを迅速に開放する必要がある場合
- 制御回路に残留電圧が残っている場合
- PLCの出力から微小な電流が漏れている
- RCスナバまたはサージサプレッサがコイルに電圧を保持している
- リレーが想定よりも長く励磁状態を維持している
コイル電圧が復帰電圧（ドロップアウト電圧）を下回らない場合、リレーが励磁状態のままになるか、復帰が遅れることがあります。これにより、制御信号はOFFに見えるにもかかわらずリレーの接点が閉じたままになるという、紛らわしい故障症状が発生する可能性があります。.
保持電圧：なぜリレーは低電圧でもON状態を維持できるのか
保持電圧とは、リレーが一度動作（プルイン）した後に、その励磁状態を維持するために必要な最小電圧のことです。通常、アーマチュアを静止位置から引き寄せるよりも、閉じた状態を維持する方が必要な磁力が小さいため、保持電圧は動作電圧（ピックアップ電圧）よりも低くなります。.
その物理的な理由は磁気空隙（エアギャップ）にあります。リレーが動作する前はアーマチュアが開いており、磁気回路の空隙が大きいため磁気抵抗が高くなります。アーマチュアを引き寄せるには、より強い磁界、つまりより大きな電流と電圧がコイルに必要となります。リレーが動作した後はアーマチュアが閉じ、空隙が非常に小さくなるため磁気抵抗が急激に低下し、リレーを閉じた状態に保つために必要なコイルエネルギーは大幅に少なくなります。.
これは現場でよく見られる現象を説明するものです：
- リレーは低電圧では引き込み（動作）しません
- しかし、一度通電されると、電圧が低下しても引き込み状態が維持されることがあります
保持電圧は、不安定な電源、バッテリーバックアップ付き制御回路、およびモーター、ソレノイド、コンタクタの起動時に電圧降下が発生するシステムにおいて重要です。.
動作電圧（ピックアップ電圧）と保持電圧
| 条件 | 動作電圧（ピックアップ電圧） | 保持電圧 |
|---|---|---|
| 電圧印加前のリレー状態 | 非通電状態 | 通電済み |
| 必須動作 | アーマチュアを吸引する | アーマチュアを保持する |
| 一般的な関係性 | より高い | より低い |
| 故障の兆候 | リレーが動作しない | 電圧降下時にリレーが開放（ドロップアウト）する |
| 一般的な原因 | 電圧降下、電源供給の弱さ、コイル電圧の不適合 | 電源の瞬時低下、制御トランスの過負荷、端子の緩み |
タイマーリレー、コンタクタ、ソレノイドを使用する制御回路では、両方の値が重要です。試験時に正常に動作するリレーであっても、負荷がかかった状態で制御電源が低下すると、機械の運転中に開放してしまうことがあります。.
リレーの1サイクルを電圧のタイムラインとして考えてください。コイルは0Vから始まります。電圧がピックアップ（動作）閾値を超えて上昇すると、アーマチュアが引き込まれ、接点が切り替わります。リレーが閉じた後は、電圧が保持閾値以上であれば、ある程度の電圧低下には耐えられます。制御信号が遮断され、コイル電圧がドロップアウト（復帰）閾値を下回ると、リレーは開放され、接点は通常位置に戻ります。.
ACコイルとDCコイル：これらを混用してはならない
ACおよびDCリレーコイルは、そのリレーがAC/DCユニバーサル入力用に特別に設計されていない限り、互換性はありません。.
| コイルタイプ | 主な動作特性 | よくある間違い |
|---|---|---|
| DCコイル | 直流用に設計されており、一部の設計では極性を考慮する必要があります | DCコイルへのAC印加 |
| ACコイル | 交流およびAC周波数における磁気特性用に設計されています | ACコイルへのDC印加 |
| ユニバーサルAC/DCコイル | より幅広い入力電圧に対応する内部電子回路設計 | すべての最新リレーがユニバーサル仕様であるという前提 |
不適切なコイルタイプを使用すると、唸り音、過熱、吸着不良、またはコイルの損傷を引き起こす可能性があります。電圧値だけでなく、必ず正確なコイルの定格表示を確認してください。.
制御回路における電圧降下
電圧降下は、リレーが確実に吸着しない最も一般的な原因の一つです。.
考えられる原因は以下の通りです：
- 長距離配線
- 制御ケーブルのサイズ不足
- 24V DC電源の容量不足
- 1つの制御電源に対する負荷の過多
- 端子緩み
- PLCトランジスタ出力における電圧降下
- 負荷印加時のAC制御トランスの電圧低下
低圧制御回路の場合、回路動作中にリレーコイル端子で電圧を測定してください。電源側のみの測定では問題を見落とす可能性があります。.
現場事例：24V DCコンベア盤における50mの制御ケーブル
制御盤の一般的なトラブルシューティング事例として、長いコンベアラインの末端付近に設置された24V DCリレーの問題があります。盤内の制御電源は24Vを示しており、電源自体は正常に見えます。しかし、コンベアのソレノイドと表示灯が同時に作動すると、ケーブル抵抗、共通リターン配線、および端子での電圧降下により、末端のリレーコイルにかかる電圧が低下します。.
ベンチテストではリレーは正常に動作しますが、機械に組み込むとチャタリングが発生したり、吸着しなかったりします。その違いは、ベンチテストが理想的な配線環境でリレーをチェックするのに対し、機械でのテストは実際のピックアップ電圧の余裕度を露呈させるためです。実用的な解決策は、最悪の動作条件下でA1/A2またはコイル端子間の電圧を直接測定し、その後、配線、電源容量、端子接続、またはリレーコイルの電圧選定を修正することです。.
リレーのチャタリング：電圧が原因であることが多い
リレーのチャタリングとは、リレーが急速にオン・オフを繰り返す現象を指します。ブーンという音やカチカチという音として聞こえる場合があります。.
電圧に関連する一般的な原因：
| 症状 | 考えられる電圧の原因 |
|---|---|
| リレーが唸るが動作（吸着）しない | コイル電圧が動作電圧を下回っている |
| リレーが動作（吸着）した後に開放される | 供給電圧が保持電圧を下回っている |
| 制御出力がオフになってもリレーがオンのままになる | コイル電圧が復帰電圧（ドロップアウト電圧）以上に留まっている |
| リレーが過熱する | コイル電圧の誤りまたは過電圧 |
| リレー単体では動作するが、他の負荷と組み合わせると失敗する | 電源またはトランスが全負荷をサポートできていない |
機械的な摩耗、汚れ、振動、接触不良もリレーの問題を引き起こす可能性があるが、コイル電圧は測定が容易であるため、早期に確認すべきである。.
タイマーリレーのコイル電圧：何が異なるのか？
タイマーリレーには、コイル／制御入力と電子タイマー回路の両方が含まれている場合があります。そのため、一部の用途では単純な電磁リレーよりも電圧選択がより重要になります。.
タイマーリレーを選択する際は、以下を確認してください：
- 定格制御電圧
- ACまたはDC入力タイプ
- 許容電圧範囲
- リセット電圧または復帰動作
- トリガー入力電圧
- 消費電力
- 出力接点定格
- 電圧変動下におけるタイミング精度
タイマーリレーが予期せずリセットされる場合、原因はタイミング機能ではない可能性があります。制御電圧がリレーの動作範囲を下回っている可能性があります。.
製品選定については、VIOXの タイマーリレー製品ページをご覧ください。 そして 適切なタイマーリレーの選び方.
現場でのリレーコイル電圧の確認方法
安全な電気試験手順に従い、現場の規則を遵守してください。回路が通電中の制御盤内にある場合、測定は有資格者が行う必要があります。.
現場確認の手順：
- コイルのマーキング（AC/DC、電圧値、端子ラベル）を確認してください。.
- 電源側で供給電圧を測定してください。.
- 動作中にリレーコイルの端子で直接電圧を測定してください。.
- 測定した電圧をデータシートの動作範囲と比較してください。.
- 他の負荷が通電する瞬間の電圧を確認してください。.
- 端子、電線サイズ、制御トランス、および電源負荷を点検してください。.
- PLC出力、センサー、またはサプレッサーによってコイルに残留電圧が発生していないか確認してください。.
最も有用な測定値は、通常、無負荷時の供給電圧ではありません。リレーが動作すべき時のリレーコイルにかかる電圧です。.
よくある選択ミス
| 間違い | 結果 |
|---|---|
| リレーコイル電圧と負荷電圧の適合 | リレーの選定ミス |
| 動作電圧（ピックアップ電圧）の無視 | リレーが確実に吸着しない |
| 復帰電圧（ドロップアウト電圧）の無視 | リレーが確実に復帰しない |
| 保持電圧の無視 | 電圧降下時にリレーが復帰（ドロップアウト）する |
| DC用コイルにACを印加、またはAC用コイルにDCを印加する | 唸り音、過熱、またはコイルの損傷 |
| 電源側のみで測定を行う | リレー端子での電圧降下を見落とす |
| 復帰特性を確認せずにサージサプレッサーを追加する | リレーの復帰が遅れる、または励磁状態が継続する可能性がある |
| すべての24Vリレーが同じ動作をすると想定する | データシートによって動作範囲が異なる場合があります。 |
よくあるご質問
リレーの定格コイル電圧とは何ですか？
定格コイル電圧とは、DC12V、DC24V、AC120V、AC230Vなど、リレーコイルが受けるように設計された公称電圧のことです。.
リレーにおけるピックアップ電圧とは何ですか？
ピックアップ電圧とは、リレーが動作し、非励磁状態から接点状態を切り替えるために必要な最小電圧のことです。.
リレーにおけるドロップアウト電圧とは何ですか？
ドロップアウト電圧とは、その電圧を下回るとリレーが解放され、通常の状態に戻る電圧のことです。.
リレーにおける保持電圧とは何ですか？
Holding voltage is the minimum voltage needed to keep the relay energized after it has already pulled in. It is usually lower than pick-up voltage.
Why does my relay not pull in?
Possible causes include low coil voltage, wrong AC/DC coil type, voltage drop in the control wire, weak power supply, loose terminals, or a damaged relay coil.
Why does my relay chatter?
Relay chatter often happens when coil voltage is near the pick-up or holding threshold. The relay pulls in, the voltage dips, and then it drops out again.
Can I use a 24V DC relay on 24V AC?
No, not unless the relay datasheet clearly says the coil supports AC/DC input. AC and DC coils are designed differently.
Why does a relay stay energized after power is removed?
コイルには、漏れ電流、蓄積エネルギー、サージ抑制回路、または誤配線による残留電圧が残っている可能性があります。電圧が復帰電圧（ドロップアウト電圧）を超えている場合、リレーが開放されないことがあります。.
保持電圧はピックアップ電圧と同じですか？
いいえ。ピックアップ電圧は、停止状態からリレーを動作させるために必要な電圧です。保持電圧は、一度動作したリレーを通電状態に維持するために必要な電圧です。.
正しいリレーコイル電圧はどのように選定すればよいですか？
リレーコイルを制御回路の電圧およびAC/DCタイプに合わせ、その上でピックアップ電圧、復帰電圧、許容電圧範囲、消費電力、および実際の配線における電圧降下を確認してください。.
結論
リレーコイル電圧は単なるラベル値以上の意味を持ちます。定格電圧はリレーが設計された制御電源を示しますが、ピックアップ電圧、復帰電圧、および保持電圧は、実際の回路においてリレーがどのように動作するかを説明するものです。.
リレーが動作しない、チャタリングを起こす、過熱する、通電したままになる、または予期せずリセットされる場合は、実際の動作条件下でコイル端子の電圧を測定してください。多くの制御盤において、問題はリレーの接点やタイマー機能ではなく、リレーが動作しようとする瞬間にコイルにかかっている電圧にあります。.
