リレーとは？その仕組みと種類
家電を知りたい
リレーについて教えてください。
家電製品マニア
リレーとは、入力信号に応じて電気回路をオン・オフする機器のことです。
家電を知りたい
種類はありますか？
家電製品マニア
はい、接点式リレーと無接点式リレーという種類があります。
リレーとは
「リレー」とは、家電製品などで使われる用語で、電気回路をオン・オフする装置です。電磁石によって接点を切り替える「電磁リレー」と、トランジスタなどを使用して接点を持たない「半導体リレー」があります。「リレーコイル」は電磁リレーを動作させるためのコイルで、電気を流すと電磁石が働いて動作します。
リレーの仕組み
リレーの仕組みは、電気信号を伝送するために長い距離を接続するための基本的な電子回路です。リレーは、コイルと呼ばれる電磁石と、コイルに通電したときに開閉する接点で構成されています。電流がコイルに流れると、コイルに磁界が発生し、接点が引かれて回路が閉じます。電流が遮断されると、磁界が消失し、接点が解放されて回路が開きます。この動作により、小さな制御電流を使用して、はるかに大きな電流を制御できます。リレーは、電灯やモーターなどの高電流負荷を制御するために、電気回路で広く使用されています。また、コンピュータやテレコミュニケーションシステムなどの制御回路でも使用されています。
リレーの種類
リレーには、目的や使用状況に応じたさまざまな種類があります。
トラックリレーは、陸上競技場でトラックを周回してバトンを受け渡す伝統的な形式です。また、フィールドリレーでは、トラック以外のエリアで障害物を飛び越えたり、ボールを投げたりといったタスクを行います。
さらに、スイムリレーでは、水泳選手がプールでバトンを受け渡して競います。これらの種類に加えて、障害のある個人向けのパラリンピックリレーや、ランニングではない方法で行われるオリエンテーリングリレーなど、さまざまなリレーがあります。
電磁リレー
電磁リレーは、電気的な入力を用いてスイッチや回路を制御する一種のリレーです。このデバイスはコイル、鉄芯、接点から構成されています。コイルに電流が流れると、鉄芯に電磁場が発生し、可動接点が固定接点に引きつけられます。
電流が遮断されると、電磁場が消滅し、可動接点がバネの力で元の位置に戻ります。 電磁リレーは、電流の増幅、スイッチング、回路の保護に使用されます。
高電圧や高電流の回路を制御したり、マイクロコントローラーなどの低電力のデバイスが出力できないような電力を供給したりするために使用できます。電磁リレーにはさまざまな種類があり、用途や定格に応じて選択されます。
半導体リレー
半導体リレーは、半導体素子を使用して電気回路を制御するタイプの無接点リレーです。
機械的な接点を持たないため、高速で信頼性の高い動作が可能です。 半導体リレーは、他の種類のリレーと同様に、制御回路と負荷回路の間に接続され、制御回路からの信号で負荷回路の通電を制御します。
しかし、機械的な接点ではなく、トランジスタ、サイリスタ、MOSFETなどの半導体素子を使用して負荷回路の開閉を行います。
リレーコイル
リレーの基本的な構造では、リレーコイルと呼ばれる電磁石が重要な役割を果たしています。このコイルには電気が流れると磁場が発生し、磁気回路を通じて動作アームが引き寄せられます。
電気が流れない状態では、アームはバネによって元に戻ります。この仕組みを利用することで、コイルに電気を流すことでアームを動作させ、電気回路を制御することができます。
リレーコイルの巻き数や電流によって磁場の強さが調整され、それが動作アームの引き寄せ力に影響を与えます。
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