自己保持回路の作り方、リレーの仕組みと使い方｜回路図を用いて説明

こんにちは、せでぃあ(@cediablog)です。

これまでの記事では、リレーの仕組みや役割・用途について説明してきました。

本記事では、リレーを使う醍醐味でもある｢自己保持回路｣の作り方を説明します。

リレーの仕組みと役割のおさらい

リレーとは

リレーとは入力信号を受け取り、別回路のオンオフ切り替え可能な機器です。

コイルに電圧が印可されることで、電磁石がONして接点が切り替わる構造になっています。

産業機器の制御盤内でもよく使われているFA機器です。

接点の種類

リレーの接点は3種類あります。

コイル印可電圧がOFF・ON時の接点状態が異なるa接点、b接点があります。

a接点、b接点を兼ね備えた接点がc接点になります。

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自己保持回路の作り方

自己保持回路とは

自己保持回路とは、入力信号がON⇒OFFになっても入力回路のON状態を保持させる回路です。

＜自己保持回路の例＞
　押しボタンを押したらランプを点灯させ、
　押しボタンから手を放しても、ランプの点灯を継続させる。

自己保持回路の作り方

自己保持回路の作り方の一部を紹介します。

押しボタンタイプは2種類

押しボタンタイプは2種類あります。

モーメンタリ

ボタンを押し下げる力が働いている間のみ、接点状態が変化(OFF⇒ONになる)ボタンです。

ボタンから手を離すと、接点が元の状態(ON⇒OFF)に戻ります。

身近なものに例えると、パソコンのキーボードがそれにあたります。

オルタネイト

ボタンを一度押し下げると、ボタンから手を離してもボタンが押し下げられた状態(OFF⇒ON)を維持します。

身近なものでは、ノック式ボールペンが該当します。

回路構成例

自己保持回路のない回路

自己保持回路が構築されていない回路になります。

押しボタンを押し続けている間のみランプが点灯します。

自己保持回路がある回路

自己保持回路が構築された回路になります。

押しボタンから指が離れても、黄色矢印の回路で電気が流れてコイルON状態が継続します。

この回路は一度ランプが点灯したら、コイル印可用の電池がなくなるまで消灯しません。

自己保持回路有り＋ランプ消灯回路構成例

先ほどの回路ではランプが一度点灯すると、消灯させることができませんでした。

この回路では、ランプ消灯用の押しボタン(モーメンタリb接点)を追加して自己保持回路を遮断します。

黄色矢印で回り込んでいる回路を、消灯用押しボタン接点が開くことでコイルがOFFし、ランプが消灯します。

自己保持回路の作るときの注意事項

一定時間の信号入力が必要

有接点リレーは機械式構造であるため、コイルがONして接点が切り替わるまでわずかながら時間がかかります。

自己保持回路が成立するのは、接点切り替わり完了時となります。

ランプ点灯用の押しボタンは、接点が切り替わるまでボタンを押し続ける必要があります。

2接点以上を持つリレーが必要

自己保持回路を構築するためには外部回路の開閉用接点に加えて、自己保持回路用の接点が必要となります。

最低でも2接点は必要となります。

自己保持回路を構築する際は、リレーの選定機種に注意してください。

ボタンの同時押し対策が必要

複数の入力条件がある場合は、同時押しについても考慮する必要があります。

ボタンが同時押しされた場合に、どんな結果になるべきかを考えてください。

上記は点灯用押しボタンが押しっぱなしのときに、ランプ消灯できない回路です。

消灯用の押しボタンが遮断している回路は、自己保持用接点回路のみになっているためです。

上記はランプ点灯用押しボタンが押され続けていたとしても、消灯用押しボタンを押すことで消灯させられる回路です。

点灯用押しボタンと自己保持用接点回路の両方を遮断できる位置に、消灯用押しボタンが挿入されているからです。

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まとめ

リレーは電気回路構築するときに重宝する、とっても便利な機器です。

リレーを複数用いて、接点を組み合わせて制御回路を構築することも可能です。

この制御回路をリレーシーケンス回路といいます。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました。

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