リレーの開発は1809年に始まりました。電気化学電信の発明の一環として、電解リレーは1809年にサミュエルによって発見されました。その後、本発明は1835年に科学者ヘンリーによって主張されました。電信の即興バージョンであり、後に1831年にこれを開発しました。1835年にデイビーはリレーを完全に発見しましたが、元の特許権は電気リレーの最初の発明のために1840年にサミュエルによって与えられました。このデバイスのアプローチは、デジタルアンプと同じように見えたため、電信信号を複製し、より長い距離の伝搬を可能にしました。また、この記事では、リレーとは何か、さまざまなタイプのリレー、動作、およびその他の多くの関連概念について明確に説明しています。

リレーとは？

リレーは一般に、個々の最小電力信号を介して回路を調整する必要がある場合、または複数の回路を単一の信号を介して調整する必要がある場合に使用されます。リレーの最初の利用は、信号中継器のような電信回路の延長された長さであり、それらは受信されて他の回路に送信される波を活性化します。リレーの主な実装は、電話交換機とコンピューターの初期バージョンでした。

リレーは、ほとんどの制御プロセスまたは機器の主要な保護およびスイッチングデバイスです。すべてのリレーは、電圧や電流などの1つまたは複数の電気量に応答して、接点または回路を開閉します。リレーはスイッチングデバイスです電気回路の状態をある状態から別の状態に分離または変更するように機能するためです。

リレーは回路を確実に保護し、損傷を与えないようにします。すべてのリレーは3つの重要なコンポーネントで構成されており、それらはコンポーネントの計算、比較、および制御を行います。計算されたコンポーネントは実際の測定値の変動を認識し、比較コンポーネントは事前に選択されたリレーの実際の量を評価します。また、制御コンポーネントは、現在の機能回路を閉じるなど、測定された容量の急激な変化を処理します。

再閉路リレーは、同期プロセスなど、システムネットワーク内のさまざまなコンポーネントやデバイスを接続し、さまざまなデバイスをすぐに復元するために使用されます。電気的故障消えてから、変圧器とフィーダーをラインネットワークに接続します。調整リレーは、タップ交換変圧器の場合のように電圧が上昇するように接触するスイッチです。補助接点は、接点増倍用のサーキットブレーカやその他の保護装置で使用されます。監視リレーは、電力の方向などのシステム状態を監視し、それに応じてアラームを生成します。これらは方向性リレーとも呼ばれます。

一般的な種類のリレーは、接点の開閉を行うために電磁石を使用しますが、ソリッドステートタイプのリレーのような他のタイプのアプローチでは、可動コンポーネントに依存せずに制御目的で半導体特性を使用します。校正された特性を持つリレーであり、場合によっては、電気回路システムを過負荷電流から保護するためにさまざまな機能コイルが採用されています。現在の電力システムでは、これらの操作は、保護タイプのリレーと呼ばれるデジタルデバイスによって実行されます。

ソリッドステートリレー

さまざまな種類のリレー

動作原理と構造的特徴に応じて、リレーは電磁リレー、熱リレー、電力可変リレー、多次元リレーなどのさまざまなタイプで、さまざまな定格、サイズ、および用途があります。リレーの分類や種類は、使用する機能によって異なります。

一部のカテゴリには、保護リレー、再閉路リレー、調整リレー、補助リレー、および監視リレーが含まれます。保護リレーは、電圧、電流、電力などのパラメータを継続的に監視し、これらのパラメータが設定された制限に違反した場合、アラームを生成するか、特定の回路を分離します。これらのタイプのリレーは、モーター、発電機、トランスフォーマー、等々。

さまざまな種類のリレー

一般に、リレーの分類は、電流、電力、電圧、および他の多くの量によってアクティブ化される電気容量に依存します。分類は、気体または液体の流出速度、圧力によって活性化される機械的能力に基づいています。一方、加熱力によって活性化される熱容量に基づいており、他の量は音響、光学などです。

電磁タイプのさまざまなタイプのリレー

これらのリレーは、電気的、機械的、および磁気的なコンポーネントで構成されており、操作コイルと機械的接点を備えています。したがって、コイルがによって活性化されると供給システム、これらの機械的接点が開閉します。電源のタイプは、ACまたはDCにすることができます。これらの電磁リレーはさらに次のように分類されます。

DCリレーとACリレー
アトラクションタイプ
誘導型

DCリレーとACリレー

ACリレーとDCリレーはどちらも電磁誘導と同じ原理で動作しますが、構造は多少異なり、これらのリレーを選択するアプリケーションによっても異なります。 DCリレーはフリーホイールダイオードとともに使用されてコイルの電源を切り、ACリレーは積層コアを使用して渦電流損失を防ぎます。

ACの非常に興味深い側面は、半サイクルごとに電流供給の方向が変化することです。したがって、半サイクルごとにゼロ電流がリレーを継続的に回路に接続および切断するため、コイルは磁気を失います。。したがって、これを防ぐために–さらに、1つのシェーディングされたコイルまたは別の電子回路がACリレーに配置され、ゼロ電流位置で磁気を提供します。

アトラクションタイプ電磁リレー

これらのリレーは、AC電源とDC電源の両方で動作し、コイルに電力が供給されると金属棒または金属片を引き付けることができます。これは、図に示すように、ソレノイドに向かって引き寄せられるプランジャー、または電磁石の極に引き付けられるアーマチュアの場合があります。これらのリレーには時間遅延がないため、瞬時の動作に使用されます。のアトラクションタイプにはさらにバリエーションがあります 電磁リレー そしてそれらは：

バランスの取れた連 –ここでは、生成された電磁圧力がアンペアターン数の2倍に変化するため、2つの測定可能な量が関係しています。この種のリレーの機能電流の割合はごくわずかです。デバイスが高速動作で機能するように設定されている場合、リレーはオーバーリーチする傾向があります。
ヒンジ付きアーマチュア –ここでは、リレーの感度をDC機能に対して強化できます。永久磁石。これは、分極運動リレーとも呼ばれます。

これらは さまざまな種類の電磁リレー 。

誘導型リレー

これらは、ACシステムのみで保護リレーとして使用され、DCシステムで使用できます。接触運動の作動力は、故障電流による電磁磁束の相互作用を介して、ディスクまたはカップである可能性のある移動導体によって発生します。

誘導リレー

これらは、隈取磁極、電力量、誘導カップ構造などのいくつかのタイプであり、主に電力システム保護の方向リレーとして、また高速スイッチング操作アプリケーションに使用されます。構造に基づいて、誘導リレーは次のように分類されます。

隈取磁極 –構造化された極は、通常、エアギャップのある磁気構造に巻かれた単一のコイル内の電流の流れによってアクティブになります。調整電流によって発生するエアギャップの不安定性は、2つの磁束が隈取磁極によって時間空間で変位するときに分割されます。このシェーディングリングは、ポールの各セクションを囲む銅素材で構成されています。
ワット/時メーターとも呼ばれる二重巻線 –このタイプのリレーは、電磁石間で回転するディスクフリーのE型およびU型電磁石に含まれています。電磁石によって生成される磁束の間にある位相シフトは、さまざまな抵抗を持つ2つの電磁石の発生した磁束によって実現されます。インダクタンス両方の回路システムの値。
インダクションカップ –これは電磁誘導の理論に基づいており、いわゆる誘導カップリレーと呼ばれます。このデバイスは、リレーに存在するコイルによって作動する2つ以上の電磁石で構成されています。電磁石を取り巻くコイルが回転磁界を発生させます。この回転磁界により、カップに電流が誘導され、カップが回転します。現在の回転方向は、カップの回転方向と同じです。

磁気ラッチングリレー

これらのリレーは、永久磁石または送金の高い部品を使用して、コイルの電源が取り外されたときにコイルが帯電するのと同じポイントで電機子を維持します。ラッチングリレーは、2つのエッジの間で回転する最小限の金属ストリップで構成されています。

ラッチングリレー

ザ・スイッチ小さな磁石の一端に取り付けられているか、磁化されています。反対側はソレノイドと呼ばれる小型のワイヤーに取り付けられています。スイッチは、エッジに1つの入力セクションと2つの出力セクションがあります。これは、回路をオンとオフの位置に切り替えるために利用できます。ザ・ ラッチングリレーシンボル 次のように表示されます。

ラッチングリレーシンボル

ソリッドステートリレー

ソリッドステートは、ソリッドステートコンポーネントを使用して、部品を動かさずにスイッチング操作を実行します。必要な制御エネルギーは、このリレーによって制御される出力電力と比較してはるかに低いため、電磁リレーと比較した場合、電力利得が高くなります。これらにはさまざまなタイプがあります：トランス結合SSR、光結合SSRなど。

ソリッドステートリレー

上の図は、制御信号がによって適用される写真結合SSRを示しています。 LED そしてそれは感光性半導体デバイスによって検出されます。この光検出器からの出力は、負荷を切り替えるTRIACまたはSCRのゲートをトリガーするために使用されます。

トランス結合タイプのソリッドステートリレーでは、タイプDCからACへのコンバータを使用して、トランスの一次巻線に最小限のDC電流が供給されます。次に、供給された電流がACタイプに変換され、ステップアップされて、SSRがトリガー回路とともに機能するようになります。出力セクションと入力セクションの間の絶縁量は、トランスの設計に基づいています。

一方、光結合ソリッドステートデバイスのシナリオでは、スイッチング機能を実行するために感光性SCデバイスが採用されています。調整された信号がLEDに提供され、これにより、LEDから放射される光を検出することにより、感光性コンポーネントが伝導モードに移行します。 SSRから生成されるアイソレーションは、光検出理論により、トランス結合タイプのアイソレーションと比較すると比較的多くなります。

ほとんどの場合、SSRのスイッチング速度は電気機械式リレーよりも高速です。また、可動部品がないため、寿命が長く、騒音も最小限に抑えられます。

ハイブリッドリレー

これらのリレーは、電磁リレーと電子部品で構成されています。通常、入力部分には、以下を実行する電子回路が含まれています。整流およびその他の制御機能、および出力部分には電磁リレーが含まれます。

“水銀灯の長所と短所 ”

ソリッドステートタイプのリレーでは、熱の泡としてより多くの電力が浪費されることが知られており、電磁リレーには接触アーチの問題があります。ソリッドステートリレーと電磁リレーのこれらの欠点を取り除くために、ハイブリッドリレーが使用されます。ハイブリッドリレーでは、EMRリレーとSSTリレーの両方が並列に動作します。

ソリッドステートデバイスは負荷電流を取り込み、アーチの問題を取り除きます。次に、制御システムがEMRのコイルをアクティブにし、接点が閉じます。電磁リレーの接点が確定すると、ソリッドステートの調整入力が取り出されます。このリレーはまた熱の問題を減らします。

サーマルリレー

これらのリレーは、熱の影響に基づいています。つまり、周囲温度が限界から上昇すると、接点が1つの位置から別の位置に切り替わるように指示されます。これらは主にモーター保護に使用され、次のようなバイメタル要素で構成されています温度センサー制御要素と同様に。熱過負荷リレーは、これらのリレーの最良の例です。

リードリレー

リードリレーは、ガラス管内に密封された1対の磁気ストリップ（リードとも呼ばれます）で構成されています。このリードは、アーマチュアとコンタクトブレードの両方として機能します。コイルに印加された磁場がこのチューブに巻き付けられ、これらのリードを動かしてスイッチング動作を実行します。

リードリレー

寸法に基づいて、リレーは超小型、超小型、小型リレーとして区別されます。また、これらのリレーは、構造に基づいて、密閉型、密閉型、およびオープン型のリレーに分類されます。さらに、負荷の動作範囲に応じて、リレーはマイクロ、低、中、高電力タイプになります。

リレーは、3ピン、4ピン、5ピンリレーなどのさまざまなピン構成でも利用できます。これらのリレーの操作方法を下図に示します。接点の切り替え SPST、SPDT、DPST、およびDPDTタイプにすることができます。一部のリレーは通常開（NO）タイプで、他のリレーは通常閉（NC）タイプです。

リレーピン構成

差動リレー

これらのリレーは、2つ以上の同じ種類の電気量間のフェーザ変動が指定された範囲を超える場合に機能します。電流差動リレーの場合、保護が必要なシステムに出入りする電流の大きさと位相変動の間に出力関係があるときに機能します。

一般的な機能条件では、システムに出入りする電流は同じ量の位相と大きさを持っているため、リレーは動作しません。一方、システムで問題が発生した場合、これらの電流には同様の大きさと位相の値がありません。

差動リレー

このリレーは、それらが流入および流出する電流間の変動がリレーの機能コイルを横切って流れるように接続されます。したがって、リレーのコイルは、電流量の変動により、発行状態でアクティブになります。そのため、リレー機能と回路ブレーカーが開き、トリップが発生します。

差動リレーでは、一方のCTは変圧器の一次巻線に接続され、もう一方のCTは変圧器の二次巻線に接続されます。リレーは両側の電流値を関連付け、値に不安定性がある場合、リレーは機能しています。

電流、電圧、およびバイアスタイプの差動リレーがあります。

自動車産業におけるさまざまなタイプのリレー

これらは、自動車、バン、トレーラー、トラックなどのさまざまな自動車で使用される一般的な種類の電気化学リレーです。それらは、調整のために最小限の電流を流し、車両機器でより多くの電流回路を機能させます。これらは多くのタイプとサイズで利用できますが、そのうちのいくつかは次のとおりです。

リレーの切り替え

これは最も実装されている自動車用リレーであり、次のように配線接続されている5つのピンがあります。

通常は30ピンと87ピンで開きます
通常は30ピンと87aピンで閉じます
30および（87および87a）を介して有線で切り替えます

リレーが切り替えモードで機能すると、ある回路から別の回路に切り替えられ、コイルの状態（OFFまたはON）に基づいて元の状態に戻ります。

ノーマルオープンリレー

切り替えリレーは通常開として配線接続することができますが、このタイプでは、通常開である単一の方法でのみ配線接続を行うことができる4つのピンしかありません。

フラッシャーリレー

一般的なタイプのリレーには4ピンまたは5ピンがありますが、このフラッシャーリレーには2ピンまたは3ピンがあります。

2ピンフラッシャーリレーでは、一方のピンは光回路に接続され、もう一方のピンは電源に接続されています。 3ピンフラッシャーリレーでは、2つのピンが電源とライトに接続され、3番目のピンはフラッシャーがオン状態であることを示すLEDインジケーターに接続されています。名前はこれが一種のリレーであることを示していますが、回路ブレーカーのように動作するものはほとんどありません。

電気機械式フラッシャー

このタイプの自動車用リレーには、標準のフラッシャーと同じフラッシュ形状を生成するために、コンデンサー、ダイオードのペア、および1つのコイルが含まれている回路基板が含まれています。これらのリレーは、増加した負荷を管理する機能を備えており、サーマルフラッシャーよりも優れたパフォーマンスを提供します。このタイプではより多くのライトが接続されていますが、結果への影響は最小限です。

サーマルフラッシャー

フラッシャーリレーのほとんどは、回路ブレーカーなどの熱的に調整されています。フラッシャーコイルを流れる電流が熱を発生し、必要な量の熱が発生すると、接点がたわみ、接点が開いて電流が流れなくなります。必要な量の熱放散があると、接点のたわみが元の状態に変わり、再び電流が流れます。

継続的な接触遮断と作成のこのプロセスは、信号のフラッシュパターンを生成します。サーマルフラッシャーに接続されているライトの総数は、出力への影響を示しています。

LEDフラッシャー

これらは、規制と機能において完全に電子的です。これらは、最小限のソリッドステートICボードによって管理されます。 LEDフラッシャーに接続されているライトの総数は、出力に影響を与えません。これらのリレーは主に、LEDを使用して最小限の電流で動作することを目的としており、問題は発生しません。

これらに加えて、さらに多くの さまざまな種類の自動車用リレー そしてそれらは：

鉢植え
ウィグワグ
スカート
時間遅延
デュアルオープンコンタクト

水銀接液リレー

これは、水銀スイッチを使用するリードリレーの分類に分類され、このリレーの接点は水銀を使用して湿らせます。この金属は接触抵抗の値を減らし、対応する電圧降下を軽減します。シェルが損傷すると、最小電流値信号の導電率性能が低下する可能性があります。

アプリケーションの速度を上げるために、水銀は接点のリバウンドの機能を取り除き、ほぼ迅速な回路閉鎖を提供します。これらのリレーは完全に位置の影響を受けやすく、設計者の要件に従って取り付ける必要があります。しかし、液体水銀の有害性と価格の特性により、水銀接液リレーはアプリケーションで最小限に使用されます。

これらのリレーのスイッチング機能の速度の向上は、追加の利点です。各エッジに存在する水銀滴が結合し、エッジ全体の電流値の増分は通常、ピコ秒として考慮されます。しかし、実際の回路では、配線と接点のインダクタンスによって調整される場合があります。

過負荷保護リレー

電気モーターは、回転工具を備えたモーターなど、複数のアプリケーションで広く実装されています。モーターは少し高価なので、モーターが損傷しないように注意することがより重要です。

損傷を防ぐために、過負荷保護リレーを実装する必要があります。過負荷保護リレーは、モーターの電流値を監視することでモーターの破壊を防ぎ、電気的過負荷が発生したり、相損傷が見つかったりすると回路を遮断します。リレーはモーターよりも高価ではないため、モーターを保護するための安価なアプローチを提供します。

過負荷保護リレーにはさまざまな種類があり、電気機械式リレー、電子式リレー、ヒューズ、熱式リレーなどがあります。ヒューズは、家庭用アプリケーションなど、現在の最小限のデバイスを保護するために広範囲に実装されています。一方、電子、熱、および電気機械式リレーは、エンジニアリングモーターなどのデバイスで増加する電流値を保護するために使用されます。過負荷保護リレーを使用することの重要な利点は次のとおりです。

簡単な操作
アプリケーションに対応するマウンテンキットは、複数の種類の過負荷保護リレーにアクセスできるようになります
請負業者との正確な同期
信頼性の高い保護

静的リレー

可動部品を持たないリレーは、静的リレーと呼ばれます。これらの静的リレーでは、結果は電子回路や磁気回路などの静的部品やその他の静的デバイスによって実現されます。電磁リレーと静的リレーに含まれるリレーは、静的セクションがフィードバックを受信するのに対し、電磁リレーはスイッチングの目的で使用されるため、静的リレーと呼ばれることもあります。静的リレーの背後にある利点のいくつかは

最小リセット時間
最小限の電力を使用するため、測定デバイスの負荷が軽減され、精度が向上します。
迅速な出力、長寿命、強化された信頼性、および高精度を提供します
不必要なトリップは最小限であり、この効率のために強化されます
これらのリレーは、蓄熱の問題に遭遇することはありません。
入力信号の増幅はリレー自体で行われ、これにより感度が向上します
これらのデバイスは、地震が発生しやすい場所でも機能する可能性があり、耐衝撃性も備えていることを示しています。

が存在します さまざまなタイプの静的リレー 。それらのいくつかは次のとおりです。

電子静的リレー

これらの電子式静的リレーは、静的リレーの分類で最初に知られているものでした。フィッツジェラルドという名前の科学者は、1928年に送電線のセーフガードを伝えるキャリア電流テストを示しました。その結果、一般的な種類のセーフガードギアリレーの大部分の一連の電子システムが発見されました。測定目的で使用されるデバイスは電子バルブです。

トランスデューサースタティックリレー

このデバイスは基本的に、一般に機能巻線および調整巻線と呼ばれる巻線の2つのセクションで構成される磁気コアで構成されています。すべてのセクションが1つの巻線で構成されている場合もあれば、複数の巻線がある場合は、同様のタイプの巻線すべての磁気リンケージが存在する場合もあります。さまざまなグループの巻線が存在する場合、これらは磁気的にリンクされません。

調整巻線はDCを使用してアクティブになり、機能巻線はACを介して通電されます。このリレーは、機能巻線に流れる電流に対するインピーダンスの変化する値を表すために機能します。

整流器ブリッジ静的リレー

リレーは、半導体ダイオードの強化により人気が高まっています。 2つの整流器ブリッジと、可動コイルまたは分極可動鉄タイプのリレーが含まれています。その場合、一般的なタイプは、整流器ブリッジに依存するリレーコンパレータであり、これらは位相または振幅コンパレータの形で配置される可能性があります。

トランジスタリレー

これらは、一般的に使用されるタイプの静的リレーです。三極真空管のように機能するトランジスタは、電子バルブによって引き起こされる欠点のほとんどを克服する可能性があるため、これらは、いわゆる静的リレーと呼ばれる最も開発されたタイプの電子リレーです。

トランジスタが増幅機器としても、あらゆるタイプの動作機能を実現するのに適したスイッチング機器としても利用できるという現実。トランジスタ回路は、リレーの重要な目的（入力の比較、計算、同化など）を実行するだけでなく、複数のリレーの必要性に対応するための本質的な弾性も提供します。

これらに加えて、他のタイプの静的リレーは次のとおりです。

ホール効果リレー
逆時間過電流リレー
方向性静的過電流リレー
静的差動リレー
静的距離リレー

さまざまなタイプのリレーのアプリケーション

リレーには複数の種類があるため、これらのデバイスは、電気、航空、医療、宇宙など、さまざまな業界で使用されます。アプリケーションは次のとおりです。

さまざまな回路の調整に使用されます
過負荷電圧および電流値からデバイスを保護し、回路への電気的損傷の影響を低減します
自動切り替えとして実装
最小レベルの電圧回路の分離に利用
自動スタビライザーは、リレーが実装されている実装の1つです。供給電圧のレベルが定格電圧のレベルと同じでない場合、リレーのアレイが電圧の変化を分析し、回路ブレーカーを統合することによって負荷回路を調整します。
電気モータースイッチの調整に使用されます。電気モーターをオンにするには、通常230V AC電源が必要ですが、状況やアプリケーションによっては、DC電源電圧を使用してモーターをオンにする場合があります。このような状況では、リレーを使用できます。

これらは、ほとんどの電子回路および電気回路で使用されているさまざまなタイプのリレーの一部です。さまざまな種類のリレーに関する情報は、読者の目的に役立ちます。この基本的な情報が非常に役立つことを願っています。の巨大な意義を考える zvs付きリレー回路では、それらに関するこの特定の記事は、読者のフィードバック、クエリ、提案、およびコメントに値します。次のようなリレーに関連する他のトピックについても知ることがさらに重要です。 リレーvsコンタクタ 、 リレーとスイッチ、 などなど。