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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 はるかに大きな電流をオンとオフにするために、より小さな電流によって動作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2つの分離回路、1つの制御回路とスイッチを含む回路で構成されています。制御回路が通電されると、電流はコイルを通過し、スイッチを開閉するために使用される磁場を引き起こします。 [1]。この磁場は、電子の流れ(電流)によってワイヤを通ること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、ポールの数とスローに基づいて動作する方法によって定義されます。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、シングルポールシングルスロー(SPST)のリレーを入手できます。 シングルポールダブルスロー (SPDT)、および ダブルポールダブルスロー (DPDT)。リレーの出力接続は、コイルがエネルギーを与えられたときに開いているか閉じているかに基づいてラベル付けされます。コイルが通電されないときに作成される接続は、通常は近い(NC)と呼ばれ、コイルがエネルギー化されたときに作られた接続は通常開いている(NO)と呼ばれます。

リレーの種類  

リレーは私に何をさせることができますか?

リレーを使用すると、低電圧回路で大きな電気荷重を制御できます。リレーは2つの孤立した回路で構成されているため、2つの回路が物理的に分離されているため、低電圧成分が高い電荷から保護されます。これにより、より高い電圧成分からの低電圧コンポーネントの電力評価を超えるという懸念が削除されます。これは、非常に大きく制御したいときに役立ちます リニアアクチュエータ または、電圧が低い一連のアクチュエーター 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、線形アクチュエータを制御できることを意味します。 Arduino.

線形アクチュエータを制御するには、どのような種類のリレーが必要ですか?

コイルをエネルギー化して内部スイッチを制御するために別のコンポーネントが必要になるため、リレーを使用して線形アクチュエータを直接制御することはできません。しかし、コイルをエネルギー化するための入力は非常に簡単であるため、コイルを通って電流を駆動するだけで、このセクションは線形アクチュエーターでセットアップに焦点を合わせ、コイルをどのようにエネルギー化するかを選択できるようにします。

DPDTリレー配線リレーを使用して線形アクチュエータを拡張および撤回できるようにするには、入力電圧の極性をアクチュエータに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。 DPDTリレー 8つのコネクタで構成されます。コイルの場合は2、スイッチの入力側に4、スイッチの出力側に2。 DPDTスイッチと同様に、アクチュエータを4つの入力コネクタに接続するか、正と負のリードを反転させるか、2つの出力コネクタに接続し、電源を4つの入力コネクタに接続し、正とポジティブとフリップします。上記のように、ネガティブリード。リレーを1つだけ使用しているため、リレーを制御するには1つの入力信号のみが必要です。コイルが通電されると、アクチュエーターが伸び、コイルが通電されないとアクチュエーターが撤回されます。これは、オフの位置がないことを意味し、その制限に達したときにアクチュエータをオフにするために、内部制限スイッチを備えた線形アクチュエーターを使用する必要があります。この構成を使用すると、完全に拡張されていても完全に格納されているかどうかにかかわらず、開始位置がリレー上の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。コイル。内部制限スイッチを備えた線形アクチュエーターがあり、アクチュエータのみを完全に拡張または完全に格納する必要がある場合、このセットアップはアプリケーションに適している場合がありますが、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リレーセットアップ

完全に拡張された位置と完全に格納された位置の間に停止するために線形アクチュエータが必要な場合は、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、電圧の極性を線形アクチュエータに反転し、アクチュエータにパワーを外します。両方のリレーのNC接続を電源の地面に接続することをお勧めします。これにより、コントロールシステムが故障してコイルを脱線させた場合、アクチュエーターが動かないようにするためです。このセットアップでアクチュエーターを制御するには、以下に示すように、アクチュエータをエネルギー化してアクチュエータを拡張し、もう1つのリレーを拡張する必要があります。両方のコイルが同時にエネルギーを与えないようにする必要があります。 4つのSPSTリレーで同様のセットアップを使用して、グランド接続用の2つのリレーと電源接続に2つのリレーを使用することもできますが、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、その仕様がデザインのニーズを満たすことを確認する必要があります。リレーはスイッチと同様の仕様を持っていますが、コイルとリレーのスイッチ側の両方に電力評価があります。一般に、例として、ACまたはDCのいずれかのアンペアと電圧として与えられたスイッチの電力定格が16A 250V ACであり、コイルの場合、通常は電圧として与えられる可能性があります。 'コイルを通って大きな電流を駆動します。スイッチと同様に、これらは最大電圧として与えられ、電流はリレーが処理できるため、アプリケーションの電圧と電流よりも高いはずです。

制限

リレーで線形アクチュエータを制御することは、スイッチを使用して線形アクチュエータを制御することに同様の制限を持っています。まず、2つのアクチュエーターを個別に制御する場合は、より多くのリレーを使用してそうする必要があります。また、線形アクチュエータの速度を調整することもできません。アクチュエーターが移動する方向のみを制御できます。最後に、アクチュエーター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、アクチュエーターのより正確なポジショニングに使用できます。

それらはいくつかの制限を共有していますが、リレーには機械的スイッチよりも2つの大きな利点があります。 1つ目は、マイクロコントローラーまたはセンサーでアクチュエーターを制御できる電気入力でそれらを制御する機能です。第二に、リレーは、それらを保護する低電圧コンポーネントからより重い電気負荷を分離します。ただし、リレーは、スイッチと比較して線形アクチュエーターを制御するために、より複雑な回路を持つ必要があります。それらが提供する利点により、設計により多くの自動化を実装し、より大きな電気負荷を制御できるようになります。

  1. ウッドフォード、C。(2019年6月)。 リレー。取得:https://www.explainthatstuff.com/howrelayswork.html
  2. Krantz、D。(2020)。 リレーはどのように機能しますか? 取得: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:https://www.electronics-tutorials.ws/electromagnetism/electromagnetism.html
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