超簡単!電気工作&配線入門書⑧ 電気回路の基本

リレー回路イメージ 電気関連

crew-rです。

生産現場の設備の動作を制御するための基本となるのがリレーシーケンスであり、それらを構成するための機材「リレー」を組み合わせて配線し 回路を形成することで様々な動作をさせる事ができます。

リレー回路には簡単なものから複雑至極なものまで存在しますが基本的なものは少ない機材で家庭でも自作して手軽に使用することができます。

今回は基本的な回路の考え方や実装配線までを御紹介していきます。

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押しボタンスイッチで電気機器を動作させる。

まずは一番初歩的な押しボタンスイッチでのランプの点灯です。

私も小学生時代に理科の授業で習った記憶があります。乾電池に豆電球をつなぎ、間にスイッチを介してこれを押すことで電球が点灯するというものです。

ここで使用する押しボタンスイッチは押している間のみ接続し、手を放すと元に戻るもので「モンメンタリ」とも呼ばれます。

モンメンタリスイッチの一例

ボタン内部にスプリングばねが入っていて押している手を放すと戻ってきます。

これに対してスイッチを入れるとその状態が保持されるロックスイッチがあります。具体的な例としては家庭内の照明用のスイッチや中間スイッチ、ブレーカーのレバースイッチ等があります。

照明用スイッチの写真中間スイッチの写真レバースイッチの写真

回路図を作成する

リレー回路を組む際には まず目的の動作に合わせて回路図を作成し、 それをもとにリレーや電気機器に配線を接続していきます。

ここでは24V(ボルト)の電源につないだ表示灯(ランプ)を 押しボタンスイッチを押している間のみ点灯する回路図を書いてみます。

モンメンタリ回路図

私の場合は電源のN24(-マイナス)を左側に、P24(+プラス)を右側に書きます。

PBは(プッシュボタン)押しボタンスイッチの記号です。PLは(パイロットランプ)表示灯を表しています。

表示灯の+プラス線、-マイナス線は それぞれ電源P24(+プラス)、N24(-マイナス)につながりN24(-マイナス)から表示灯の-マイナス線の間に押しボタンスイッチを割り込ませていることになります。

回路図をもとに配線をグループ分けする

配線はN24(-マイナス)のグループ、P24(+プラス)のグループ、そして信号線のグループに分けられます。

グループ分けの際は回路図からPB(押しボタンスイッチ、接点部という)やPL(表示灯、負荷部という)を消してみると判りやすくなります。

回路図をグループ分けの要領を解説した図

 

更に判りやすく色分けしてみます。N24(-マイナス)グループを黒色線、P24(+プラス)グループを赤色線、信号線を青色線にします。

配線がグループ分けされた様子の図

同じグループのものを枠で囲みます。

配線グループ分けの図

実際に配線接続する

電源と押しボタンスイッチ、表示灯、それに接続用の配線コードを揃えます。

尚、配線施工中は電源はOFFしていなければなりません。ブレーカーのスイッチを切る、中間スイッチを切にする、コンセントを抜く 等を忘れずにしておきましょう。

機材の写真

まずN24(-)~PBから攻略します。

パワーサプライの-(マイナス)と押しボタンスイッチをつなぎます。

パワーサプライと押しボタンスイッチの写真

電源-マイナス~押しボタンスイッチの写真

 

次にP24(+)~PL(+)

パワーサプライの+(プラス)と表示灯の+(プラス)側をつなぎます。

パワーサプライの+(プラス)側の写真

表示灯の+(プラス)側の写真

 

最後にPB~PL(-)

押しボタンスイッチの残った方と表示灯の-(マイナス)側をつなぎます。

押しボタンスイッチ~表示灯-(マイナス)の写真

これで全ての配線が完了しました。

配線完了の写真

動作の確認

全ての配線が完了したら電源を入れます。

実際の動作をみてみましょう。

パワーサプライやブレーカー等の機器があるので一見 大げさに見えますが 小学生時の理科の豆電球実験と同じです。

まとめ

以上 電気回路の基礎となる単純な回路を御紹介しました。これにリレーやタイマーを追加して組み合わせる事によって更に複雑な動作が可能となります。

リレー回路を進めていくにあたり、先に御紹介した押しボタンスイッチの特性(モンメンタリorロックなのか)は覚えておいた方が良いでしょう。

次回はリレーとタイマーを1個ずつ追加して1段階進んだ回路を御紹介します。

 

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