電子部品

【リレーとは】『構造』や『動作原理』などを分かりやすく説明します!

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この記事ではリレーについて

  • リレーとは
  • リレーの『構造』
  • リレーの『動作原理』

などを図を用いて分かりやすく説明しています。

以下の目次から各項目に飛べるようになっています。

リレーとは

リレーとは

リレーはコイルと接点(可動接点,固定接点)などで構成され、コイルに一定以上の電流を流すことによって、接点をON/OFFすることができる部品です。

「リレー」と聞くと、陸上競技のバトンをつなぎながら走る競技を連想する方が多いと思います。電子部品の「リレー」も「電気をつなぐ」という意味から名付けられており、電気信号をコイルが受け取り、接点をON/OFFすることで、電気信号をつないでいます。

リレーの構造

リレーの構造

リレーの構造を上図に示します。

リレーは上図に示すように『コイル』、『可動接点』、『固定接点』、『鉄芯』、『鉄片』等で構成されています。

リレーの構成部品の説明(一部)

  • コイル
  • 鉄芯に電線が巻かれた部分です。このコイルに電流を流すことによって、鉄芯が磁化し、電磁力が発生します。この電磁力が鉄片を引き寄せます。

  • 可動接点
  • 鉄片が鉄心に引き寄せられると、可動接点が動いて固定接点と接触します。このように可動接点が動くことによって接点をON/OFFしています。接触時に「カチッ!」という音がします。

  • 固定接点
  • その名の通り、固定された接点です。可動接点と接触することによって接点がONします。

リレーの動作原理

リレーのON時OFF時の動作原理は以下のようになっています。

ON時

  1. スイッチをONすると、コイルに電流が流れ、鉄心が磁化する。
  2. 磁化された鉄心に発生した電磁力によって鉄片が引き寄せられる。
  3. 可動接点と固定接点が接触し、リレーがON状態となる。
  4. その結果、電流が流れて電球が点灯する。

リレーの動作原理(ON時)

OFF時

  1. スイッチをOFFすると、コイルに電流が流れなくなるため、磁化しなくなる。
  2. 電磁力が無くなるため、鉄片が元の位置に戻る。
  3. 可動接点と固定接点が離れ、リレーがOFF状態となる。
  4. その結果、電流が流れなくなりランプが消灯する。

リレーの動作原理(OFF時)

リレーのメリット

リレーを使用するメリットは以下のようになっています。

メリット

  • 入力部(コイル)と出力部(接点部)が完全に絶縁されている。
  • サージやノイズによる誤動作に強い。
  • 機械的接点による接触で電流が流れるため、OFF時の漏れ電流がない。
  • リレーON時の抵抗(接触抵抗)が小さいため、電圧降下が小さい。

補足

  • リレーは継電器とも呼ばれています。
  • リレーは英語では「Relay」と書きます。意味は「中継する」という意味です。この記事で解析するリレーも電気信号を中継しています。
  • リレーは大きく分けて有接点リレー無接点リレーがあります。有接点リレーは電磁石を使用したメカニカルリレーであり、無接点リレーは半導体を利用したリレーです。この記事では有接点リレーの構造や動作原理について説明しています。

まとめ

この記事ではリレーついて、以下の内容を説明しました。

当記事のまとめ

  • リレーとは
  • リレーの『構造』
  • リレーの『動作原理』

お読み頂きありがとうございました。

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