超簡単!電気工作&配線入門書⑫ タイマー自己保持回路の実用例

配電キャビネ内のタイマー自己保持回路の写真 電気関連

crew-rです。

別記事「超簡単!電気工作&配線入門書⑪ タイマー自己保持回路」では24V(ボルト)のリレー、タイマーリレーを使用したタイマー自己保持回路を作製し、押しボタンスイッチでランプを点灯させて5秒後に自動消灯する様子を御紹介しました。

超簡単!電気工作&配線入門書⑪ タイマー自己保持回路
この記事 よろづ の超簡単!電気工作&配線入門書⑪タイマー自己保持回路 では自己保持回路にタイマーリレーを組み込んで 押しボタンスイッチにて点灯させた表示灯を設定時間後に自動消灯する回路の作製方法を紹介しています。

このタイマー自己保持回路は家庭の中でも使用用途があり、結構使えます。

今回は配電キャビネットに回路一式を収めて見栄え良く仕上げる手順も御紹介します。

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配電キャビネットを準備する

配電キャビネットとは 生産現場の設備制御系の電子機器や配電盤等の収納に使用されるもので金属(鉄)製とプラスチック製があります。

今回御紹介するのはプラスチック製の物です。

河村電器製のプラボックス 「SPN 2525-12」を入手しました。

配電プラボックスの写真

外寸で縦、横とも30㎝程(扉部分)

縦寸法の紹介写真

横寸法の紹介写真

幅は外寸で12㎝程です。

プラボックスの別角度からの写真

 

扉を開いた様子です。

扉を開いた写真

上下にノックアウトと呼ばれる切り溝があり配線通し用の穴も開けやすく またボックス自体の取り付けもしやすく考慮されています。

切溝の写真

天板部の切溝の写真

扉も右開きでも左開きでも使用できるよう設計されています。

基盤部を取り外してみました。

基盤を取り外した様子の写真

 

基盤は木製で厚みは15mmです。

基盤の厚みを紹介した写真

木製基盤なのでDINレールや追加の端子台もビスで簡単に取り付けできます。

 

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押しボタンスイッチ用の穴を開ける

解説用に使用した押しボタンスイッチはサイズが大きめなので市販の押しボタンスイッチに付け換えようと思います。

押しボタンスイッチの写真

通販で入手したモンメンタリ(押している間のみONして放すと戻る)タイプの押しボタンで +プラス、-マイナスの配線コードも付いているのでコードの先端に端子を付けるだけで使用できます。

ネジ部の外径が11mm余り、これを通すための穴を開けます。

押しボタンスイッチの径測定の写真

 

12mmサイズのドリルビットを使用します。

12mmのドリルビットの写真

押しボタンスイッチの設置場所は任意ですが扉や内部の機材等と干渉しない所を選びます。

とりあえずこの位置にしてみました。マジック等でマーキングします。

穴開け用のマーキングの写真

ポンチングします。(ドリルの刃先の据わりをよくする)

ポンチングの写真

電動インパクトで穴開けします。

 

穴開け後のささくれをニッパーで処理します。

ささくれ処理の写真

コードの通し穴を開ける

説明書の指示通りにマイナスドライバーをあてがってハンマーで叩いてノックアウトを開きます。

 

穴にゴム製の栓を付けると配線コードの保護になります。

KYOWA GB-25 以前ホームセンターで入手していました。

保護用のゴム栓の写真

ゴム栓に通し穴を開けプラボックスの穴へ装着します。

ゴム栓を取り付けた様子の写真

プラボックス内部の様子

内部の様子の写真

基盤にDINレールと端子台を取り付ける

今回 写真の3.5×16 頭径8のネジを使用します。

小ネジの写真

端子台の取り付け穴は細いので先の細いビットを使用します。

先細ビットの写真

基盤にDINレールを取り付けます。

続いて端子台を取り付けます。

 

 

 

 

ブレーカーとパワーサプライの取り付け

ブレーカーをDINレールに取り付けます。

 

続いてパワーサプライを取り付けます。

 

コンセントの端子部をプラボックス内に引き込みます。(※ この段階では まだコンセントを刺し込まないように!)

中間スイッチの写真

引き込んだ様子の写真

 

ブレーカーの接点部のネジを一旦外して丸端子に通してから締め付けます。

ブレーカーの端子ネジの写真

端子締め付けの様子の写真

ブレーカーの「電源側」または「LINE」と刻印されている方がコンセントからつながる決まりですので間違えないように(パワーサプライへつなぐのはNG)

次にブレーカーからパワーサプライへとつなぎますが 今回パワーサプライの接点部のサイズが小さく丸形端子で合うサイズの物が無いのでY字端子を使用します。

端子コードの写真

丸形端子をブレーカーの「負荷側」または「LOAD」と刻印されている側(写真では下側)に締め付けます。

ブレーカー接点部に端子装着の写真

負荷側の刻印の画像

続いてY字端子をパワーサプライに締め付けていきます。

パワーサプライの「INPUT」側がブレーカーから流れて来る方です。

パワーサプライにY字端子を締め付ける写真

「OUTPUT」側は24V(ボルト)に変圧された電気が出て行き ここから先は+(プラス)と-(マイナス)に分かれます。

 

電源設置完了の写真

ここで使用しているパワーサプライ(PSR-AD0724)は現在、後継機種へ代換わりしてPS5R-VB24となっています。

 

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端子台に電源取り出し用の渡し配線をする

端子台には接点が10列並んでいるのでこれを5列ずつに分けて+(プラス)、-(マイナス)の電源取り出し用にします。

端子台の写真

それぞれの列の向かい合う接点は無条件につながっていますが隣り同士はプラスチックの壁で仕切られていてつながっていません。

そこで渡し配線をすることでつなげていきます。

+(プラス)用と-(マイナス)用に4本ずつ写真のような短コードを作製します。(解説用にコードを色分けしていますが実際は色分けにこだわる必要はありません。)

渡し配線用の短コードの写真

コードの被覆剥きはニッパーでも代用可能ですが、本数が多い場合はやはり専用ツールの方が早いし、楽です。

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渡し配線した様子

端子台に渡し配線した様子の写真

これで赤コードでつながった左5列、黒コードでつながった右5列はそれぞれ同じ電気(信号)が流れます。機器の増設時に使えます。

 

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自己保持回路を組み込む

別記事「超簡単!電気工作&配線入門書⑪ タイマー自己保持回路」にて作製した装置からリレーとタイマーリレーをそのまま取り外しました。パワーサプライの+、-に締め付けている端子を外してベースターミナルをDINレールから外せば簡単に取り出せます。

超簡単!電気工作&配線入門書⑪ タイマー自己保持回路
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電源から自己保持回路を外した様子の写真

まずはリレー、タイマーリレーのベースターミナルをDINレールにセットします。

自己保持回路をDINレールに取り付ける写真

続いて+(プラス)と-(マイナス)のコードをパワーサプライの+(プラス)側、-(マイナス)側へそれぞれつなぎます。

パワーサプライにコードを接続した様子の写真

押しボタンスイッチを付け換える

押しボタンスイッチを小型の物に交換するのでコードごと取り外します。

押しボタンスイッチの写真

写真で見ると 押しボタンスイッチからの黒コードがリレーの⑨番接点へ、青コードがタイマーリレーの⑨番接点へつながっているのでこの2つの接点部のビスを緩めてコードの端子を引き抜きます。同じ接点に締め付けられている別のコードはそのまま使用しますので抜けないように注意します。

押しボタンスイッチを取り外した様子

押しボタンスイッチを取り外した様子の写真

付け換える押しボタンスイッチにY字端子を装着します。

Y字端子を付けた押しボタンスイッチの写真

付属のナットとワッシャーを一旦外します。

押しボタンスイッチ裏面の写真

ナット、ワッシャーを外した写真

 

ドリルで開けた穴に外側からコード差し込みます。

穴にコードを通す様子の写真

 

突き当たるまで入れ込みます。

スイッチを外側から写した写真

外していたワッシャーとナットを入れます。

ナットとワッシャーにコードを通す様子の写真

スイッチのネジ山に締め付けて固定します。

スイッチのネジ山にナットを締める様子の写真

 

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表示灯(ランプ)から端子台へコードをつなぎ換える

表示灯の+プラス側に赤コード、-マイナス側に白コードがつながっているのでこれを緩めて表示灯を取り外します。

PL(表示灯)裏面の写真

 

赤コードを端子台の赤コードグループの一番左へつなぎ、白コードは端子台の黒コードグループの一番左へつなぎます。(出所はそれぞれタイマーリレーの⑭番接点、⑬番接点で変わらず。)

ランプへつながっていたコードを端子台へつなぐ様子の写真

これでリレーの動作に連動した電源を取り出す事ができます。

電源を取り出し電気機器へ接続する

24V(ボルト)の電気機器ならば基本的に何でも接続して動作させる事ができます。

接続用のコードを作製します。

端子台へ接続する方をY字端子で電気機器へ接続する方をメス端子で作製します。

機器へ接続用のコードの写真

2芯コードの白色線を+プラス(端子台の赤コード側)、黒色線を-マイナス(端子台の黒コード側)につなぎます。

端子台へつないだ様子の写真

24V(ボルト)のLEDテープライトにつないでみます。

コードにオス端子を装着します。

LEDテープライトにオス端子を装着した写真

2芯コードの白色線とLEDテープライトの+プラス(赤色線)

2芯コードの黒色線とLEDテープライトの-マイナス(黒色線)をつなぎます。

コードとLEDテープライトをつないだ様子の写真

これで全ての配線が完了しました。

実際の動作

ここでコンセントを差し込みます。

コンセントONの写真

ブレーカーのスイッチを入れます。

ブレーカーを入れる写真

 

中間スイッチがあればそれもONします。

中間スイッチONの写真

それでは動作させてみましょう。

動画の例では作動時間を8秒程にしていましたが0.1秒~10分の間で任意に設定できます。

まとめ

一見 専門業者しか使えないイメージのリレー回路ですが 実は一般家庭でも用途はあります。

装飾系や警報等への流用などアイデア次第で様々に使用できます。

キャビネットも鉄製だと穴開けや設置に手間をかけねばなりませんが、今回御紹介したプラボックスを使用すれば設置や配線処理も容易にできます。

更に便利な使用例も御紹介していきます。

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