リレーでリニアアクチュエータをどのように制御しますか?

リレーとは何ですか?

A リレー は、より小さな電流で操作して、はるかに大きな電流をオン/オフできる電磁スイッチです。リレーは、スイッチを制御するために使用される1つの制御回路と、スイッチを含むもう1つの回路の2つの絶縁回路で構成されます。制御回路に通電すると、コイルに電流が流れ、磁場が発生してスイッチが開閉します。 [1]。この磁場は、ワイヤーを通る電子(電流)の流れによって生成されます [2] 電子の流れがコイルを通過すると強化されます [3].

リレーの仕組み:https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html

リレーはスイッチであるため、リレーの極数と投球数に基づいて動作する方法によっても定義されます。極の数は内部回路の数を指し、スローの数はオンの位置の数を指します。スイッチと同様に、単極単投(SPST)のリレーを入手できます。 単極双投 (SPDT)、および 双極双投 (DPDT)。リレーの出力接続には、コイルが通電されたときにリレーが開いているか閉じているかに基づいてラベルが付けられます。コイルが通電されていないときに行われる接続はノーマルクローズ(NC)と呼ばれ、コイルが通電されているときに行われる接続はノーマルオープン(NO)と呼ばれます。

リレーの種類  

リレーは私に何をさせますか?

リレーを使用すると、低電圧回路でより大きな電気負荷を制御できます。リレーは2つの絶縁回路で構成されているため、2つの回路が物理的に絶縁されているため、低電圧コンポーネントは高電気負荷から保護されます。これにより、高電圧コンポーネントから低電圧コンポーネントの電力定格を超える心配がなくなります。これは、非常に大きな制御を行う場合に役立ちます。 リニアアクチュエータ または低電圧の一連のアクチュエータ スイッチ。ただし、スイッチとは異なり、リレーはユーザーからの物理的な入力を必要とせず、電気信号でシステムを制御できます。これは、センサーの出力またはマイクロコントローラーを使用してリニアアクチュエーターを制御できることを意味します。 Arduino.

リニアアクチュエータを制御するには、どのタイプのリレーが必要ですか?

内部スイッチを制御するためにコイルに通電するために別のコンポーネントが必要になるため、リレーでリニアアクチュエータを直接制御することはできません。ただし、コイルに通電するための入力は非常に単純なので、コイルに電流を流すだけです。このセクションでは、リニアアクチュエータを使用したセットアップに焦点を当て、コイルに通電する方法を選択できるようにします。

DPDTリレー配線リレー付きのリニアアクチュエータを伸縮できるようにするには、アクチュエータへの入力電圧の極性を切り替えることができる必要があります。これにより、DPDTリレーを使用するか2つのSPDTリレーを使用するかを選択できます。ザ・ DPDTリレー 8つのコネクタで構成されます。コイル用に2つ、スイッチの入力側に4つ、スイッチの出力側に2つ。 DPDTスイッチの場合と同様に、アクチュエータを4つの入力コネクタに接続して正と負のリード線を反転するか、2つの出力コネクタに接続して電源を4つの入力コネクタに接続し、正と負のリード線を反転させます。上記のように、負のリード。リレーを1つしか使用していないため、リレーを制御するために必要な入力信号は1つだけです。コイルに通電するとアクチュエータが伸び、コイルに通電しないとアクチュエータが収縮します。これは、オフ位置がないことを意味し、制限に達したときにアクチュエータをオフにするには、内部リミットスイッチを備えたリニアアクチュエータが必要になります。この構成では、開始位置が完全に伸びているか完全に縮んでいるかにかかわらず、リレーのNC接続に接続されていることを確認する必要があります。これにより、制御システムに障害が発生して電源が切れた場合にシステムが予期せず移動することがなくなります。コイル。内部リミットスイッチ付きのリニアアクチュエータがあり、アクチュエータを完全に伸ばすか完全に収縮させるだけでよい場合、この設定はアプリケーションに適している可能性がありますが、そうでない場合は、別の構成を使用する必要があります。

DPDTリレーのセットアップ

リニアアクチュエータを完全に伸ばした位置と完全に引っ込めた位置の間に停止させる必要がある場合は、2つを利用する必要があります SPDTリレー 構成。この構成では、2つのリレーを使用して、リニアアクチュエータへの電圧の極性を反転し、アクチュエータへの電源を切断します。両方のリレーのNC接続を電源のアースに接続することをお勧めします。これにより、制御システムに障害が発生してコイルの電源が切れた場合にアクチュエータが動かないようになります。この設定でアクチュエータを制御するには、以下に示すように、一方のリレーをオンにしてアクチュエータを延長し、もう一方のリレーをオンにして収縮させる必要があります。両方のコイルが同時に通電されないようにする必要があります。アース接続用に2つのリレー、電源接続用に2つのリレーを備えた4つのSPSTリレーで同様のセットアップを使用できますが、特に2つのSPDTリレー構成でそのセットアップを使用する理由はありません。 リレーモジュール.

 SPDTリレー配線

 

最後に、選択したリレーを購入する前に、その仕様が設計のニーズを満たしていることを確認する必要があります。リレーの仕様はスイッチと同様ですが、コイルとリレーのスイッチ側の両方の電力定格があります。一般に、スイッチの電力定格は、例としてACまたはDCのいずれかでアンペア数と電圧として示されます。16A250VACであり、コイルの場合は、通常は必要ないように、単なる電圧として示される場合があります。コイルに大電流を流さないでください。スイッチと同様に、これらはリレーが処理できる最大電圧と電流として与えられ、アプリケーションの電圧と電流よりも高くする必要があります。

制限事項

リレーでリニアアクチュエータを制御することは、スイッチでリニアアクチュエータを制御することと同様の制限があります。まず、2つのアクチュエータを別々に制御する場合は、より多くのリレーを使用する必要があります。また、リニアアクチュエータの速度を調整することもできなくなります。アクチュエータが移動する方向のみを制御できます。最後に、アクチュエータからのフィードバックを利用することはできません。これは、アクチュエータのより正確な位置決めに使用できます。

いくつかの制限がありますが、リレーにはメカニカル スイッチに対して 2 つの大きな利点があります。1つ目は、電気入力で制御する機能で、マイクロコントローラやセンサーでアクチュエータを制御できます。第二に、リレーは、より重い電気負荷を低電圧部品から分離し、それらを保護します。しかし、リレーはスイッチと比較して線形アクチュエータを制御するためにより複雑な回路を持っている必要があります。これらの利点により、設計に自動化を実装し、より大きな電気負荷を制御することができます。

  1. ウッドフォード、C.(2019年、6月)。 リレー。取得元: https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
  2. クランツ、D.(2020)。 リレーの仕組み取得元: https://www.douglaskrantz.com/ElecHowDoesARelayWork.html
  3. エレクトロニクスチュートリアル(2020)。電磁気取得元: https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html
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