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継電器(けいでんき)は、動作スイッチ・物理量・電力機器の状態に応じて、制御用の電気信号を出力する電力機器である。

もとは有線電信において、伝送路の電気抵抗によって弱くなった信号を「中継」するために発明されたものであることから、通常はリレーと呼ばれ、Ryと略表記する場合が多い。ジョセフ・ヘンリーが発明した。

すなわち、小電力の入力によって大電力のオン・オフを制御することができ、それが当初の目的であった機器であるため、継電器を用いることを、時として「アンプする」というが、対象とするものを直に制御するよりは感電の防止など安全性や、操作性(設置位置、遠隔操作)、その確実性等も増すことから、必ずしも電力的な増幅の目的にとどまらず、広範囲な目的で多用されている。

◆種類

◇電磁継電器

電磁継電器(でんじけいでんき、Electromagnetic Relay)は、電磁石(巻線に制御入力電流を流すもの)により接点を物理的に動かし、開閉する継電器。「電磁リレー」とも呼ばれる。消費電力が大きい、動作(応答)時間が遅い、過電圧・電流に強い、高周波の制御も可能などの特徴がある。

接点の構成により

:メーク(電流を流したときに接点が閉じる、a接点(arbeit contact)と呼ばれる)

:ブレーク(電流を流したときに接点が開く、b接点(break contact)と呼ばれる)

:トランスファ(電流を流すことで複数の接点を切り替える、c接点と呼ばれる)

:ラチェット(電流を流すたびに接点の開閉を切り替える)

などがある。端子の

:C は共通 (Common)

:NO は電流を流さない時に開放 (Normally Open)

:NC は電流を流さない時に接続 (Normally Closed)

をそれぞれ示す。

電磁石と並列に永久磁石を設け、バネ反動力よりわずかに弱い磁力かつコイル遮断時の復帰力以下で補助し少ない消費電力で駆動できるようにしたものを有極リレーと呼ぶ。

なお復帰力以上で補助すると一旦吸引したまま自己保持する。保持を解除するために

別のコイルで永久磁石の磁力を打ち消す あるいはコイルに逆向き電流を流して使用する方式のリレーをラッチングリレーといい火災報知器の受信機などで使われている

◇ソリッドステートリレー

ソリッドステートリレー (Solid-State Relay) は、サイリスタやフォトカプラなどの半導体素子を用いて、小さな入力電力で大きな出力電圧をオン・オフする継電器の一種。ソリッドは固体を意味する。応答時間が早い、小型軽量にできるなどの特徴がある(→半導体リレー を参照)。

◇プログラムリレー

プログラムリレー (Programmable Relay) は、複数の継電器の機能や組み合わせを一つのパッケージにしたものである。プログラムリレーの操作ボタンや外部のパソコン等を通じ、継電器の機能や組み合わせを変更することもできる。多数の継電器が必要となる回路を製作したり、機能変更を頻繁に行ったりするような場合に利用される。

◆用途

・保護継電器 (Protective Relay)

・制御継電器 (Control Relay)

・補助継電器 (Auxiliary Relay)

◆定格

・定格電圧

・定格電流

◆機能

◇応動過程

・始動

  ・始動値

  ・始動時間

・動作

  ・動作値

  ・動作時間

・保持

  ・保持値

・釈放

  ・釈放値

  ・釈放時間

・復帰

  ・復帰値

  ・復帰時間

◇応動速度

・限時

・即時

・高速度

◇復帰

・自動復帰

・手動復帰

・電気復帰

◇動作成績判定

・正動作・・・動作すべきときに、動作した。

・正不動作・・・動作すべきときに、動作しなかった。

・誤動作・・・動作すべきでないときに、動作した。

・誤不動作・・・動作すべきだったときに、動作しなかった。

◇整定

・整定

  ・整定値

  ・整定範囲

◆使用上の注意

・負荷に電動機など誘導負荷を用いた場合、接点がオンとなった瞬間に大電流が流れ、接点にスパークを生じて焼き付きが起こる可能性がある。これを防ぐため、スパークキラー(コンデンサと抵抗器を直列に接続した電子部品)やバリスタ(過電圧を吸収する半導体素子)を接点もしくは負荷と並列に接続する。

・巻線への入力電流をトランジスタなど半導体素子で制御する場合、電流のオン・オフ時に発生する逆起電力により素子を破壊することがある。これを防ぐため、巻線と並列、かつ電源電圧に対して逆方向にダイオードを接続する。

◆関連項目

・シーケンス制御

・プログラマブルロジックコントローラ

・プログラマブルロジックデバイス

・論理回路

・電力回路

・制御工学

・エレクトロニクス用語一覧

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