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SPDTリレーの配線図:端子、動作原理、および実用例

SPDT relay wiring diagram showing COM, NO and NC terminals

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SPDTリレーには5つの機能端子があります。コイル用に2つ、切替接点用に3つ(コモン:COM、常時閉:NC、常時開:NO)です。コイルが非通電状態のとき、COMはNCに接続されています。定格コイル電圧が印加されると、リレーはCOMをNCからNOへと切り替えます。.

コイルOFF:COM ─── NC      COM  x  NO

リレーが動作したときのみオンにする負荷の場合は、COMとNOを介して電源を配線してください。リレーが動作するまでオンの状態を維持する負荷の場合は、COMとNCを使用してください。コイル回路と接点回路は電気的に分離されているため、電圧や電流の定格が同じであると想定しないでください。.

安全だ: 配線や導通試験を行う前に、すべての電源を遮断してください。対象のリレーおよびソケットの端子図と定格を確認してください。商用電源電圧を扱う作業では、適用される配線規則に従い、有資格者が行ってください。.

SPDTリレー配線の概要

ターミナル 機能 コイルOFF時の状態 コイルON時の状態
A1およびA2、またはコイルピン 電磁コイルを励磁する 電磁駆動なし リレーのアーマチュアが動作
COM 両方の経路で共有される可動接点 NC(常閉)接点に接続 NOに接続
NC 常閉接点(NC接点) COMに導通 COMから開放
ノー 常開接点(NO接点) COMから開放 COMに導通
SPDT relay contact states showing COM connected to NC with the coil off and NO with the coil on

SPDTとは 単極双投. 「単極」とは、リレーが1つの共通回路を切り替えることを意味します。「双投」とは、共通端子が2つの接点のいずれかに接続できることを意味します。この構成は一般的に次のように説明されます。 切替接点(チェンジオーバー接点) または C接点(切替接点).

SPDTリレーの仕組み

電磁式SPDTリレーは、コイル、磁心、アーマチュア、復帰バネ、および1組の切替接点で構成されています。.

  1. コイルの非励磁状態: 復帰スプリングがアーマチュアを通常位置に保持します。COMはNCと接触しています。.
  2. 定格コイル電圧の印加: コイル電流が磁界を発生させ、アーマチュアを吸引します。.
  3. 接点の切り替え: COMがNCから離れ、NOに閉じます。一般的な切替リレーの多くはブレーク・ビフォア・メイク動作を行いますが、詳細はリレーのデータシートが優先されます。.
  4. コイル電圧の遮断: 磁界が消滅し、スプリングの力でCOMがNCに戻ります。.

用語について ノーマルオープン そして ノーマルクローズ リレーの状態は常にコイルが消磁された状態で記述されます。外部機器が通常運転中であるかどうかを記述するものではありません。.

コイルは、スイッチ、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)、センサー出力、サーモスタット、またはトランジスタによって制御されます。接点は、リレーの規定された接点定格の範囲内で別の回路を切り替えることができます。この分離により、低電圧の制御信号で別の回路を指令することが可能になりますが、任意の電圧や電流を許容するわけではありません。絶縁カテゴリ、負荷の種類、および接点定格が依然として適用されます。.

5つのSPDTリレー端子の識別

端子を物理的な位置だけで識別しないでください。ピン配置は、PCBリレー、プラグイン式産業用リレー、車載用リレー、リレーモジュール間で異なります。すべてがSPDTとして記述されている場合でも同様です。.

IEC規格の端子記号

1つの切替接点に対する一般的なIEC規格の記号体系は以下の通りです。

表示 代表的な機能
A1、A2 コイル
11 COM
12 NC
14 ノー

追加の切替極には、21-22-24、31-32-34などがよく使用されます。これは番号付けの慣習であり、メーカーの結線図の代わりにはならないことに注意してください。.

一般的な自動車用5ピンの端子番号

多くの自動車用切替リレーでは以下が使用されます:

ピン 代表的な機能
85, 86 コイル
30 COM
87a NC
87 ノー

一部のリレーには、コイル間にサージ抑制用ダイオードや抵抗が組み込まれています。ダイオードがある場合、コイルの極性が重要になるため、85番ピンと86番ピンを接続する前にケースの表示を確認してください。また、87a切替リレーと、両方の端子が87と表示されたリレーを区別してください。後者はNC接点ではなく、2つのNO出力を同時に提供する場合があります。.

マルチメーターを使用して未知のリレーを識別する方法

これらのテストは、リレーがすべての回路から切り離されている状態でのみ実行してください。.

  1. まず、リレー本体に印刷された回路図またはデータシートを確認してください。.
  2. 抵抗測定モードで、安定した有限の抵抗値を示すペアを探します。これらが通常コイル端子です。まだ通電しないでください。.
  3. 導通テストモードで、コイルがオフの状態で導通している接点ペアを探します。これらがCOMとNCです。.
  4. 残りの接点がNOです。.
  5. 電流制限された電源から、リレーの定格コイル電圧のみを印加してください。COM-NC間は開放され、COM-NO間は閉じるはずです。.
  6. それでもCOMとNCを判別できない場合は、両方の接点状態をメーカーの回路図と比較してください。推測で判断しないでください。.

内蔵LED、ダイオード、抵抗器、タイマー回路、その他の電子部品は、抵抗値の測定結果に影響を与える可能性があります。これらのデバイスについては、データシートが不可欠です。.

基本的なSPDTリレーの配線図

コイルが励磁されると負荷がONになる

リレーが制御信号を受信した後にのみ負荷を動作させる必要がある場合は、ノーマルオープン接点を使用してください。.

制御側                      接点側

シーケンス:

  • コイルOFF:COM–NO間は開放されているため、負荷はOFF。.
  • コイルON:COM–NO間が閉路するため、負荷に電流が流れる。.

一般的な用途として、コントローラの出力がアクティブになった際に、コンタクタコイル、電磁弁、表示灯、ファン、または警報装置を有効にする場合などが挙げられます。.

2. コイルが励磁されると負荷がOFFになる

負荷をリレーの非励磁状態で動作させ、コイルが励磁されたときに停止させる場合は、常閉(NC)接点を使用してください。.

+V電源 ── ヒューズ ── COM

シーケンス:

  • コイルオフ時:COM–NC間が閉路するため、負荷はオンになります。.
  • コイルオン時:COMがNO側に切り替わり、NC側の負荷回路が開放されます。.

このトポロジーは反転制御ロジックを提供できます。これを自動的に「フェイルセーフ」と呼ぶべきではありません。システムが安全に故障するかどうかは、回路全体、故障モード、監視、および適用される安全要件に依存します。.

3. 2つの負荷間の切り替え

SPDTリレーは、両方の回路がリレーの接点定格および絶縁定格に適合していることを条件として、1つの電源経路を共有する2つの独立した負荷を選択できます。.

                         ┌── NC ── 負荷A ── リターン

コイルがオフのときは負荷Aに供給され、コイルがオンのときは負荷Bに供給されます。一般的な切替接点は通常ブレーク・ビフォア・メイク(非短絡)であるため、どちらの負荷も接続されない短い間隔が生じる場合があります。.

PLCまたはトランジスタによるDC単極双投(SPDT)リレーの駆動

PLCやマイクロコントローラの出力では、コイル電流を直接供給できない場合があります。そのため、コントローラとコイルの間にトランジスタやMOSFETドライバを配置するのが一般的です。.

                 +Vcoil

単純なDCコイルの場合、コイルと並列に逆バイアスでフライバックダイオードを接続することで、コイル電流遮断時に発生する電圧を制限します。カソードをコイルのプラス側に、アノードをスイッチングされるマイナス側に接続してください。一部のリレーやモジュールには既にサージ抑制機能が内蔵されています。回路を確認せずに別のデバイスを追加すると、リレーの復帰動作に影響を与える可能性があります。.

単純なダイオードはリレーの復帰時間を長くする場合があります。高速な復帰が求められる場合、リレーメーカーはダイオードとツェナーダイオードの組み合わせ、過渡電圧サプレッサ、またはその他の抑制回路を推奨することがあります。標準的なダイオードをACコイルと並列に接続して同様の抑制方法として使用することはできません。ACリレーおよびドライバ用に指定されたソリューションを使用してください。.

コイルのサージ抑制はドライバ側を保護します。誘導性負荷 load) ソレノイド、コンタクタコイル、モーターなど、接点によってスイッチングされる負荷は、接点のアーク放電や電気的ノイズを制限するために、個別のサージ抑制が必要になる場合があります。.

SPDTリレー配線の実用例3選

例1:24V DCセンサーによる警告灯の制御

センサー出力で24V DCリレーコイルを駆動し、センサーが作動した時のみランプを点灯させる場合を想定します。.

  • 出力タイプとリレーの極性に従い、センサー制御された24V電源をA1に、対応するリターンをA2に接続します。.
  • 指定されたサージ抑制方法を用いてコイルドライバーを保護してください。.
  • ランプの保護された電源をCOM端子に配線します。.
  • NO端子をランプに接続し、ランプのもう一方の端子をリターンに接続します。.

センサーがリレーを励磁するまでランプ回路は開いたままとなります。センサー出力がコイルを駆動できるか確認するか、必要に応じてインターフェースドライバーを追加してください。.

例2:1つの切替接点による緑/赤のステータス表示

1つのSPDT接点を使用して2つの表示灯を切り替える:

  • 表示灯への電源供給をCOMに保護接続
  • NCを緑色の表示灯に接続
  • NOを赤色の表示灯に接続
  • 両方の表示灯の戻り線を適切なリターンラインに接続

コイルがオフのときは緑が点灯。コイルが励磁されると、緑が消灯し赤が点灯する。2つの表示回路が選択した共通線(コモン)を共有できること、およびそれらの合計設計値が接点定格内に収まっていることを確認すること。.

例3:PLCとコンタクタコイル間のインターフェースリレー

SPDTインターフェースリレーは、PLC出力とコンタクタ制御回路を絶縁することができます。

  • PLC出力がインターフェースリレーのコイルを励磁します。.
  • コンタクタ制御電圧は、必要な保護装置および制御装置を経由してCOMに入力されます。.
  • NO接点がコンタクタコイルに給電するため、PLC出力がアクティブになるとコンタクタが動作します。.
  • NC接点は、設計上許容される場合、未使用のままにするか、個別のステータスパスとして使用できます。.

インターフェースリレーは、過負荷保護、短絡保護、非常停止アーキテクチャ、または必要な安全リレーの代わりにはなりません。実際のコンタクタコイルの突入電流、定常負荷、スイッチング周波数、制御電圧、および適用される協調要件に基づいて選定してください。.

接点定格:「10A」が仕様のすべてではない理由

リレー接点の能力は、ケースに記載された見出しの電流値だけで決まるものではありません。.

選定項目 検証する内容
コイル電圧およびタイプ 正確なACまたはDC定格、許容差、消費電力、極性、および内蔵サージ抑制
接点電圧/電流 異なる試験条件ではなく、実際のACまたはDC回路に対する定格
負荷カテゴリ 抵抗負荷、ランプ負荷、ソレノイド負荷、コンタクタコイル負荷、モータ負荷、または容量性負荷
突入電流および遮断責務 始動/突入電流および接点開放時に遮断される電流
最小開閉負荷 通常の電源接点では信頼性が低い可能性がある低レベル信号において重要
電気的および機械的寿命 実際の負荷および開閉頻度におけるメーカーの特性曲線
絶縁および環境 必要な沿面距離、ソケット、エンクロージャ、汚染度、温度、および認証

DC負荷は電流の自然なゼロクロス点がないため、遮断が困難になる場合があります。誘導負荷も開閉時に過渡電圧を発生させます。必ずメーカーの負荷固有の接点データを使用してください。AC抵抗負荷の定格をDCモーターやソレノイドにそのまま適用しないでください。.

SPDTリレー配線における一般的なミス

COM端子とコイルコモン端子の混同

COMは接点セットに属します。これはコイルの戻り線や汎用の回路グランドではありません。2つのコイル端子が1つの回路を形成し、COM、NC、NOが別の回路を形成します。.

コイルが励磁されている状態でのNOおよびNCの定義

“「ノーマル(常時)」とはコイルがオフの状態を指します。端子の識別を励磁状態から始めると、NOとNCが容易に入れ替わってしまいます。.

コイルへの負荷電圧の印加

リレーはコイル電圧とは異なる電圧をスイッチングすることがあります。許容値はコイルと接点の個別の仕様に基づきます。接点が120V定格であっても、24Vコイルに120Vを印加することが安全になるわけではありません。.

すべての5ピンリレーが同じレイアウトであるという思い込み

5つの機能端子があるからといって、ピンの配置や番号付けが同一であるとは限りません。正確な部品番号を確認し、図面が上面図、底面図、ソケット側のいずれであるかを確認してください。.

サージ保護(過渡電圧抑制)の省略

サージ抑制されていないDCコイルは、トランジスタ出力を損傷させたり、電磁干渉を引き起こしたりする可能性があります。誘導性接点負荷は、コイルが抑制されていてもアーク放電が発生する場合があります。両方の側面を個別に検討してください。.

デューティを確認せずにモーターを直接切り替えること

モーターの突入電流および誘導遮断電流は、定常状態の予想を大幅に超える可能性があります。規定電流の抵抗負荷に適したリレーであっても、同じ電流のモーターには適さない場合があります。.

SPDTリレーのトラブルシューティング表

症状 推定原因 安全確認 改善の方向性
リレーがカチッと鳴らない コイル電圧の誤り、ドライバ電流の不足、配線ミス、またはコイルの断線 指令中のA1–A2間の電圧を測定し、データシートと比較してください 制御回路を修正するか、故障が確認されたリレーを交換してください
リレーの動作音はするが負荷がオフのまま 負荷がNOではなくNCに配線されている、ヒューズの断線、接点の損傷、または戻り回路の欠落 電源を遮断し、コイルを動作させた状態でCOM-NO間の導通を確認してください 配線を修正し、保護されている負荷回路を点検してください
負荷が誤った状態でオンになっている NOとNCが逆転している 電源を遮断した状態で、静止時の接点状態を導通テストしてください 負荷経路を必要な接点へ移動する
リレーがオフになるとコントローラーがリセットされる コイルの過渡現象、または電源/グランドのレイアウト不良 指定されたコイルサージ吸収素子および配線の分離を確認する メーカー推奨のサージ吸収素子を追加し、レイアウトを改善する
接点の固着または早期故障 過大な突入電流、誘導アーク、短絡、または不適切な接点材料 実際の負荷デューティとリレーの利用データを比較する 適切なサージ抑制装置または定格に適したリレー/コンタクタを使用してください。
リレーのチャタリング コイル電圧の低下、制御信号の不安定、または端子の緩み 動作中のコイル電圧を監視してください。 制御電源を安定させ、端子の接続を修理してください。

通電中の回路で抵抗測定や導通試験を絶対に行わないでください。カチッという音は機械的な動作を確認するものであり、接点が正常であることを必ずしも意味しません。.

SPDT、SPST、DPDT:どの接点構成が必要ですか?

お問い合わせフォーム 何をするか 一般的な用途
SPST-NO 通電時に1つの回路を閉じる 単純な負荷の有効化
SPST-NC 通電時に1つの回路を開放する 単純な反転制御
SPDT 1つのコモン端子をNCとNOの間で切り替える 2つの経路のいずれかを選択、またはNO/NCロジックのいずれかを提供する
DPDT 2つの独立したコモン端子を同時に切り替える 適切に設計された回路において、2つの絶縁された経路を切り替える、または極性を反転させる

回路の切り替え動作が必要な場合はSPDTを使用してください。2つの独立した回路を同時に状態変化させる必要がある場合は、DPDTまたはその他の適切な多極デバイスを使用してください。SPDTリレー単体では2線式DCモーターの極性を反転させることはできません。それにはDPDT構成、または適切にインターロックされた2つのSPDTリレーが必要です。.

詳細な比較については、以下を参照のこと SPDTとDPDTリレーの配線および接点構成 そして SPST、SPDT、DPST、DPDTの比較.

SPDTリレー配線チェックリスト

Five-step SPDT relay wiring checklist for terminal identification, coil verification, path selection, load checking and safe testing

回路に通電する前に:

  • リレーの正確な型番と端子配置図の向きを確認すること。.
  • A1/A2またはコイルピンが、指定されたコイル電圧およびAC/DCタイプと一致しているか確認すること。.
  • 内部LEDやダイオードの有無により、コイルの極性が重要かどうかを確認すること。.
  • 物理的な位置ではなく、図面からCOM、NC、NOを特定すること。.
  • NO(常開)またはNC(常閉)を選択する前に、必要な非通電状態を決定してください。.
  • スイッチング対象の回路の電源および導体を保護してください。.
  • 電圧、AC/DCデューティ、負荷タイプ、突入電流、およびスイッチング周波数に関する接点定格を確認してください。.
  • コイルドライバーおよび誘導負荷には適切なサージ抑制対策を施してください。.
  • 制御配線と高電圧配線の間に必要な離隔距離を維持してください。.
  • 試運転の前に、電源を遮断し、配線の点検および導通試験を行ってください。.

時間差切り替えアプリケーションの場合、選択したタイマー機能の後で同じ接点ロジックが適用されます。VIOXを参照してください。 時間遅延リレーの配線ガイド A1/A2、制御入力、およびタイマー接点の例について。リレーの形式を検討しているバイヤーや盤メーカーは、VIOXの以下の情報も確認できます。 タイマーリレーの製造能力.

よくある質問

SPDTリレーの5つのピンとは何ですか?

コイル端子2つと、COM、NC、NOです。物理的なピン番号は製品により異なります。一般的なIEC規格の表記はA1/A2、11/12/14ですが、多くの車載用リレーでは85/86、30/87a/87が使用されます。必ずデータシートを確認してください。.

電源をCOMに接続すべきですか、それとも負荷をCOMに接続すべきですか?

単純なドライ接点であれば電気的にはどちらの方向も可能な場合がありますが、一般的な慣習として、保護された電源をCOMに接続し、NOまたはNCから負荷へ出力を取り出します。最終的な設計では、保護、接地、極性、絶縁、およびメーカーの指示を考慮する必要があります。.

NOとNCのどちらを使うべきですか?

コイルが励磁された後に負荷をオンにする必要がある場合はNOを使用します。コイルが非励磁の状態で負荷を通電させ、励磁された時にオフにする必要がある場合はNCを使用します。決定する前に、制御電源喪失時の必要な動作を評価してください。.

12Vリレーで120Vまたは230Vをスイッチングできますか?

「12V」という表記はコイルの定格のみを示している場合があります。接点が商用電源電圧をスイッチングできるかどうかは、接点の定格、負荷の種類、絶縁性能、ソケット、筐体、認証、および設置規則によって決まります。コイル電圧から接点の能力を推測してはなりません。.

SPDTリレーにはフライバックダイオードが必要ですか?

半導体で駆動される一般的なDCコイルには、通常、適切な過渡電圧抑制が必要です。逆バイアスダイオードが一般的ですが、リレーの復帰が遅れる可能性があります。内部抑制機能付きのリレーやACコイルの場合は、異なる対応が必要です。リレーおよびドライバのメーカーの推奨事項に従ってください。.

リレーが励磁されているかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

動作音や表示灯が参考になりますが、それらだけでは接点が正しく動作している証明にはなりません。コイル電圧を測定し、回路を安全に絶縁した状態で、両方の状態における接点の導通を確認してください。.

1つのSPDTリレーでDCモーターを正逆転できますか?

いいえ。2線式DCモーターの正逆転には両方の導線を入れ替える必要があり、通常はDPDT接点構成、または適切な定格を持ちインターロックされた2つのSPDTリレーを使用します。.

結論

SPDTリレーの正しい配線は、一つの単純なルールから始まります。 コイルオフ時はCOMとNCが接続され、コイルオン時はCOMとNOが接続されます。. 設計の残りの部分は、実際の端子の特定、コイル電源との適合、意図した非通電状態の選択、実際の負荷に対する接点の確認、およびコイル側と負荷側の両方における過渡現象の制御に依存します。.

正確なリレーのデータシートが入手可能な場合は、一般的な5ピンの図に頼らないでください。リレーの外観よりも、正確な端子マップと負荷固有の定格確認の方が重要です。.

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