リレーとは?(初心者向け)基本的に、わかりやすく説明
聖火やバトンを利用して、その目的を繋ぐリレー、オリンピック、運動会でお馴染みですよね。
一方、家電製品やその他装置に利用されているリレーについて、本記事では解説いたします。
語源
リレー競争でバトンを利用し選手つなぐのと同様に、「電気をつなぐ」という役割から、リレーと名付けられました。
「リレー」とは :「RELAY」(英語)、日本語では「継電器」とも訳されます。
発明
1835年、ジョセフ・ヘンリー(米)により発明、後に電信機の発明(1837年)の基礎となる。(コイルに電流を流し、発生する電磁力で機械的接点を作動)
定義
リレーは、電気信号で、繋ぎ合わせた電気回路のオン/オフや切り替えを行う部品です。
電気信号(聖火やバトン(例))を受け取り、スイッチをオン・オフ、
その結果 次の機器へ信号を伝授する働きをしています。
例:
スイッチを押して、離れた場所にある、装置の中の「リレー」に電気信号が送られ、その装置の制御をします。
種類・分類
リレーは下記のように分類分けされます。
- 有接点リレー(メカニカルリレー)
電磁力を利用し、その動作に対応する接点がある(メカニカルリレー方式)
- 無接点リレー(半導体リレー)
電磁力を利用せず、半導体を利用した、(MOS FETリレー、ソリッドステート・リレー)
本記事では、リレーの基本である、「有接点リレー」を基に解説いたします。
基本構造
リレーは電気(信号)を受けて機械的な動きに変える電磁コイル部と、その電磁動作に連動する接点部で構成されます。
動作・原理
- コイル間に電気(信号)を流します。
- コイルに電流が流れ、電磁(磁場)が発生し、
- 電磁により、可動鉄片が引かれ機械的に動作します。
この時、「カチッ!」っと機械操作音がします。(有接点リレーの特長) - 連動する接点がON(通電可)になります。
- コイル間、電気(信号)を遮断すると、磁力が失われ
鉄片が元の位置に戻り、 - 接点がOFF(通電不可)となります。
役割
負荷制御
小さな電流で、大きな電流の制御ができます。
例:小さなスイッチ(電力小)で、明るい(電力大)ライトのON/OFF
異種制御
異なる電源の制御ができます。
例:DC電源で制御された信号を、ACで使用動作の制御
複数制御
複数の負荷回路を制御できます。
例:同一信号で、複数の負荷回路を制御
用途
リレーは、電気を使用する機械・装置に幅広く利用され、
- 家電製品
エアコン、洗濯機、冷蔵庫など・・・ - OA機器
複合機、FAX・・・ - 医療機器
検査機器、診断装置、設備・・・ - 輸送一般
エレベータ、鉄道、自動車、船、飛行機・・・ - 通信機器
中継局、放送設備・・・ - 工業設備
加工機、製造ライン、産業ロボット、プラント・・・
様々な機械に使用されています。
まとめ
- 信号を受けて、次の機器へ信号を伝達する制御部品、継電器とも言われる
- 一般的には有接点式が利用される(電磁石+接点機構)
コイルに信号(電圧・電流)を加え対応する、接点の開閉を利用する部品 - 様々な機械に利用されている
小さな指から信号が伝達され、大きな作用と伝達できる、まさにリレーですね。