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制御リレーとは何か?機能、接点、およびパネル内での役割

制御リレーとは何か?機能、接点、および盤内での役割

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A 制御リレー 制御回路で使用される電気操作式の開閉装置です。コイルを励磁することで、1つ以上の常開(NO)または常閉(NC)接点を切り替え、1つの指令で他の制御機器への信号のインターフェース、絶縁、インターロック、または分配を可能にします。.

その有用な境界線は単純です。

制御リレーは、指令および制御回路の負荷を切り替えるものです。最終的な電力負荷の開閉や回路保護を行うものと想定してはなりません。.

そのコイルと接点は、定格の領域も異なります。コイルに24 V DCといった表記がある場合、それはリレーの駆動方法を示すものであり、接点が切り替え可能な電圧、電流、または負荷の種類を示すものではありません。.

制御経路における制御リレーの配置

一般的な産業用パネルにおいて、制御リレーは指令源と1つ以上の被制御回路の間に配置されます。

押しボタン、センサー、またはPLC出力
                 ↓
          制御リレーコイル
                 ↓ 機械的動作
        1つ以上のNO / NC接点
                 ↓
電磁接触器コイル、ソレノイド、パイロット回路、警報器、またはPLC入力

この位置付けが、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)システムにおいても制御リレーが有用であり続ける理由です。PLCやセンサーが指令を供給し、リレーがその指令を1つ以上の交換可能な接点出力に変換します。検証済みの機器および回路設計に応じて、それらの接点は信号の分離、追加の制御経路の作成、または元の出力では直接操作すべきではない負荷の開閉を行うことができます。.

指令ソースから制御リレーを経由して複数の制御回路出力に至る概念的な制御経路

この図は機能的な関係を示すものであり、端子レベルの配線図ではありません。正確な接続、絶縁要件、および許容される電圧分離については、選択したリレーのデータシートおよび該当するパネル設計に従う必要があります。.

電磁制御リレーの動作原理

電気機械式制御リレーは、コイル、磁気回路、可動電機子、復帰機構、および1つ以上の接点セットで構成されています。動作レベルでは、その動作には2つの状態があります。

  1. コイルの非励磁状態: 復帰機構は、電機子を通常位置に保持します。NO接点は開いており、NC接点は閉じています。.
  2. コイル通電時: コイルに電流が流れると磁界が発生し、電機子が動きます。NO接点は閉じ、NC接点は開きます。.

コイルの通電が解除されると、一般的な非ラッチ型リレーは通常状態に戻ります。ラッチ型リレーは指令された状態を保持するように設計されている点が異なるため、この基本的な2状態モデルから推測すべきではありません。.

コイルのオフ時およびオン時における制御リレーの接点状態の概念比較

“「通常(Normally)」とは常に定義された非動作状態を指し、通常はコイルが非通電の状態を指します。これは、機械で最も頻繁に使用される状態を意味するものではありません。.

リレー状態 常開接点(NO接点) 常閉接点(NC接点)
— コイル電圧が維持されている限り、磁力はスプリング力に抗してアーマチュアを保持し、接点を通電位置に維持します。 開放 閉路
動作原理は簡単です。 閉路 開放

切換接点の場合、リレーが動作すると共通端子はNC経路からNO経路へ切り替わります。専用の SPDTリレー配線ガイド 配線手順書にすることなく、COM、NO、およびNC端子の動作を説明します。.

コイル回路と接点回路を個別に読み解く

制御リレーは2つの機能を機械的にリンクさせますが、その電気的仕様は個別に確認する必要があります。.

リレーの構成部品 何をするか 検証する内容
コイルまたは入力回路 リレーを動作させる磁気作用を生成します 定格電圧、ACまたはDCタイプ、該当する場合は周波数、極性が示されている場合はその極性、電力または電流の要求値、ピックアップおよびドロップアウトデータ
接点回路 制御回路を開閉または切り替えます 接点構成、極数、AC/DC開閉負荷、負荷の種類、規定されている場合は利用区分、最小負荷、突入電流、開閉頻度、および電気的耐久性
回路間の絶縁 制御入力と開閉経路を分離します 規定された絶縁協調、絶縁耐力データ、汚損度、過電圧カテゴリ、および該当する場合は製品規格の適用範囲

コイルのマーキングや単一の見出しのアンペア値だけで接点側を選択しないでください。抵抗負荷定格は、電磁コイル、ランプ、モーター、容量性入力、または非常に微小な信号に対する適合性を自動的に証明するものではありません。コイル電圧、動作電圧、復帰電圧、および保持電圧の影響については、VIOXガイドの リレーコイル電圧.

電気機械式リレーには通常、コイルと接点の間に導電的な接続はありませんが、回路間の許容分離距離は製品ごとに異なります。「絶縁」といった用語は、リレーの規定された絶縁定格およびアセンブリ全体の設計を通じて検証が必要な設計機能として扱ってください。.

制御リレーは盤内でどのような役割を果たすか

同一の基本デバイスで、密接に関連する4つの制御機能を果たすことができます。.

ある制御出力を別の回路とインターフェース接続する

リレーは、PLC出力、センサー、または押しボタン回路と、後段のデバイスとの間に配置できます。これは、ソースと負荷の間で電圧、電流需要、過渡特性、出力タイプ、または保守要件が異なる場合に適しています。ただし、これは自動的に必須となるわけではなく、完全なインターフェースが検証されていれば、互換性のあるコントローラー出力で負荷を直接駆動することも可能です。.

この判断については、以下で個別に検討します。 PLC直接駆動とインターフェースリレーの比較.

1つのコマンドを複数の接点経路に増幅する

1つのコイルで、複数の常開(NO)接点と常閉(NC)接点を同時に動作させることができます。したがって、単一のコマンドで、保持経路、状態表示、インターロック、または別のコントローラーへの個別信号を提供することが可能です。各接点は、規定された定格の範囲内で使用しなければなりません。.

単純なハードワイヤードロジックまたはインターロックを作成する

リレー接点は、制御回路において許可、自己保持、シーケンス、またはインターロック機能を実装できます。その結果生じるロジックは回路図に文書化する必要があり、標準的な制御リレーは、単にコマンドを遮断できるという理由だけで安全定格のサブシステムとして扱ってはなりません。.

別の制御デバイスを切り替える

制御リレーは、機械の主電源回路ではなく、電磁接触器のコイル、ソレノイド、インジケータ、アラーム入力、またはPLC入力を切り替えることが一般的です。最終的な負荷がモーター、ヒーターバンク、またはその他の要求の厳しい電力負荷である場合、後段の開閉デバイスは、その実際の負荷に応じて選択する必要があります。.

制御リレーと他のリレーおよび開閉機器の比較

“「リレー」は広義の言葉です。次のリソースを最も迅速に選択する方法は、そのデバイスが実行しなければならない作業を特定することです。.

装置 主な役割 何が違うのか
制御リレー 制御コマンド、インターロック、表示、または別のデバイスのコイルの切り替え 制御経路および1つ以上の補助接点向けに最適化
接触器 規定された電力負荷のデューティを繰り返し切り替える 主接点および定格は、制御対象の電力負荷に合わせて選択されます。以下を参照してください。 電磁接触器と制御リレーの比較
補助接点 ホストとなる開閉装置の状態を報告またはインターロックする 独自の独立したコイルではなく、ホストとなる電磁接触器や回路遮断器と機械的に連動して動作する
介在リレー コントローラの出力と、より異なる、またはより高い負荷を要する制御負荷との間をインターフェースする 回路内におけるリレーの位置と機能を説明するものであり、必ずしも固有の内部リレー技術を指すものではない
インターフェースリレーモジュール ソケット、端子、表示機能、またはサージ抑制機能を備えたリレーをパッケージ化する 盤内組み込みおよび保守性を目的としています。比較対象: インターフェースリレーモジュールおよびPCBリレー
時間リレー 出力が変化する前に意図的なタイミングルールを追加する 動作は入力条件と経過時間の両方に依存します。参照: タイムリレーとは
監視リレー 出力を変化させる前に測定条件を評価する 電圧、電流、位相、レベル監視などの定義された監視機能を追加します
安全リレー 検証済みのアーキテクチャ内で安全関連の制御機能を実行します 安全に特化した設計、診断、適用エビデンス、およびシステム検証が必要です。通常の制御リレーでは代用できません

より広範なカテゴリマップについては、VIOXの概要を参照してください 異なるリレータイプ.

制御リレーの選定方法

2つの回路と必要な機能から開始し、正確なデータシートを確認してください。.

  1. コイル電源を定義します。. 公称電圧、ACまたはDC、該当する場合は周波数、利用可能な出力電流、極性要件、およびソースデバイスの開閉能力を記録してください。.
  2. 各接点の役割を定義してください。. 各極が電磁接触器のコイル、ソレノイド、パイロット信号、PLC入力、ランプ、またはその他の負荷のいずれを開閉するかを明記してください。.
  3. 接点構成を選択してください。. 必要な常開(NO)、常閉(NC)、または切換接点の数と、それらが連動して動作する必要があるかどうかを指定してください。.
  4. 宣言された開閉負荷と適合させてください。. 電圧、AC/DCタイプ、負荷カテゴリ、突入電流、最小開閉負荷、開閉頻度、および必要な電気的耐久性を確認してください。印字されている最大電流値のみに頼らないでください。.
  5. コイルサージ抑制および復帰動作を確認してください。. サージ抑制アクセサリは開閉サージを低減できますが、極性や復帰時間に影響を与える可能性もあります。コイルおよび制御出力に対して承認された方法を使用してください。.
  6. 物理的な統合を確認してください。. ソケットまたは直接取り付け、DINレール配置、端子スタイル、交換可能性、表示機能またはテスト機能、パネル間隔、およびアクセシビリティを確認してください。.
  7. 環境および承認事項を確認してください。. 温度、振動、汚染、絶縁、および市場承認要件を、正確なモデルおよび完全なアセンブリと照らし合わせて確認してください。.

規格はリレーのカテゴリに依存します。

IEC 60947-5-1:2024 は、その規定範囲内における制御、信号伝達、インターロックなどの機能に使用される電気機械式制御回路デバイスおよび開閉素子を対象としています。したがって、製造業者がその製品フレームワークを宣言している場合、電磁接触器リレーなどのデバイスに関連します。.

IEC 61810-1 は、その範囲内の低電圧機器に組み込まれる電気機械式基本リレーを対象としています。プラグイン式の基本リレーと電磁接触器リレーは、パネル内では機能的に類似して見える場合がありますが、異なる製品規格群の下で宣言されている可能性があります。.

記事内でいずれかの規格に言及しているからといって、特定の制御リレーが認証済みである、あるいは特定の用途に適していると証明されるわけではありません。その結論は、モデルのデータシート、証明書、および組み立て要件によって決定されます。.

制御盤の簡単な例

1つのセンサー指令で電磁接触器の動作を要求し、かつ指令された状態をコントローラーに報告しなければならない仮想的な機械を想定します。十分な定格の独立した接点を持つ制御リレーを、以下のように使用できます。

  • センサーまたはPLCの出力が制御リレーのコイルを励磁する。;
  • one NO contact switches the contactor-coil circuit;
  • 別の接点が個別の指令または表示経路を提供する。;
  • 電磁接触器がモーターの動力回路を切り替える(制御リレーではない)。.

この例は、接点の増設と回路の段階的制御を示しています。これは実際の設置における電圧の互換性、絶縁、安全整合性、または端子接続を確立するものではありません。それらの詳細は、すべてのコンポーネントおよびインターフェースについて確認する必要があります。.

実用的な選定ルール

スイッチングや増設が目的の場合は、制御リレーを使用してください。 制御指令. 。最終的な 電力負荷. を切り替える必要がある場合は、電磁接触器またはその他の適切な定格の開閉装置を使用してください。1つの制御ステージで別の電力ステージを指令する必要がある場合は、両方を使用してください。.

発注前に、コイル電源および各接点負荷を個別に確認してください。端子、PLCインターフェース、タイミング、電磁接触器の選定、または特殊なリレー機能に関する疑問が残る場合は、「制御リレー」を完全な仕様として扱うのではなく、対応するVIOXガイドに従ってください。.

より広範な VIOXリレー、タイムリレー、および制御カテゴリ を閲覧するか、アプリケーション要件を以下まで送信してください。 [email protected] モデルレベルの仕様が必要な場合。.

出典