接触器とリレー：主要な違い、用途、選び方

接触器とリレーは電気的に制御されたスイッチングデバイスですが、異なる負荷、接点配置、動作義務に合わせて設計されています。この記事では、彼らの構造、動作、タイプ、定格、用途、交換限界、および一般的な故障を比較します。また、負荷タイプ、突入電流、コイルの互換性、スイッチング周波数、電気的寿命に基づいてHVAC、照明、加熱、モーター、およびPLC回路に適したデバイスを選択する方法も説明しています。

カタログ

図 1: 接触器とリレー

接触器とリレーとは何か？

接触器は主に電力回路用に設計された電気的に制御されたスイッチングデバイスです。通常、重荷用の接点があり、異なる電流、電圧、および極の定格で利用可能です。接触器は、負荷とスイッチング義務の定格に基づいて一般に分類されます。

リレーは、電気的接続を開閉または変更する電気的に制御されたデバイスです。制御リレー、電力リレー、遅延リレー、およびその他の特別なタイプを含む広範なデバイスカテゴリです。その設計に応じて、リレーは信号、制御、保護、タイミング、または電力スイッチング機能のために定格される場合があります。

接触器とリレーはどのように機能するか？

図 2: 接触器とリレーの動作原理

接触器とリレーは制御信号を使用して電気接点の位置を変更します。定格電圧がコイルに適用されると、生成された磁場が可動アーマチュアを引き付け、通常は開いている接点が閉じ、通常は閉じている接点が開きます。

コイルの電源が切れると、磁場は崩壊し、戻るスプリングがアーマチュアを元の位置に戻します。これにより、接点は通常の状態に戻り、基本的なスイッチングサイクルが完了します。

接触器とリレー：主要な違い

比較 ファクター	接触器	リレー
主な 機能	電力回路と要求の厳しい電気負荷をスイッチング	制御、信号、隔離、または定格負荷のスイッチングを実行
典型的な負荷 と義務	モーター、コンプレッサー、ポンプ、加熱器、照明バンク	制御 回路、アラーム、ソレノイド、接触器コイル、および小さな定格負荷
接点 設計	より大きな 主接点を使用し、広い間隔を持つ	通常は より小さな接点を使用し、柔軟な配置を持つ
接点 配置	主接点が負荷をスイッチングし、補助接点がフィードバックとインターロックをサポートする	通常は 通常開、通常閉、または切り替え接点を提供する
アーク制御	指定された電力スイッチング業務のためのアーク制御機能を含む	アーク制御能力はリレーの種類と負荷定格に依存する
電気的寿命	指定された電力負荷条件下での繰り返しスイッチングのために設計	負荷の種類、電流、スイッチング周波数に強く依存する
物理的サイズ	通常は大きい	通常はよりコンパクト
コイル電力	より多くのコイル電力が必要な場合がある	通常は少ないコイル電力が必要
コスト	通常はより高価	基本的な制御業務の場合は通常は安価

接触器とリレーの主な違いは、それぞれの意図されたスイッチング業務です。接触器は一般に電力負荷のために作られていますが、リレーはその指定された接点定格内での制御機能や負荷に一般的に使用されます。

接触器とリレーの一般的な種類

接触器とリレーは、異なるスイッチングおよび制御要件のためにいくつかの設計で利用可能です。重要な比較としては、逆転接触器と非逆転接触器、制御リレーと電力リレーがあります。

逆転接触器対非逆転接触器

比較要因	非逆転接触器	逆転接触器
主な機能	一方向にモーターを起動および停止	モーターの方向を起動、停止、変更
接触器の数	1つの接触器を使用	通常、2つの接触器を使用
フェーズシーケンス	同じフェーズシーケンスを保持	三相供給の2つのフェーズを逆転
インターロッキング	通常は必要ない	機械的および電気的インターロッキングが必要
配線の複雑さ	よりシンプルな配線および制御回路を使用	より複雑な配線および制御回路が必要
パネルスペース	より少ないスペースを必要とする	より多くのスペースを必要とする
コスト	通常は低い	通常は高い
一般的な用途	ポンプ、ファン、コンプレッサー、片方向コンベヤ	ホイスト、クレーン、ドア、工作機械、逆転コンベヤ

非逆転接触器は、モーターが一方向にのみ起動および停止する必要があるときに適しています。モーターが前後両方向で動作する必要があるときは、逆転接触器が必要です。

逆転接触器の配置は、通常、前進および後退接触器が同時に閉じないようにするために、機械的および電気的インターロッキングの両方が必要です。

制御リレー対電力リレー

比較要因	制御リレー	電力リレー
主な目的	論理、信号、シーケンシング、およびインターロッキングを処理	より高い電流の電気負荷をスイッチング
接点容量	通常は低い	通常は高い
一般的な負荷	接触器コイル、アラーム、インジケータランプ、制御回路	ヒーター、ソレノイド、照明回路、小型モーター
接点配置	よく複数のNO、NC、または切り替え接点を提供	通常は接点が少ないが大きい
物理的サイズ	一般的には小さい	一般的には大きい
コイル電力	通常は低い	より多くのコイル電力が必要な場合がある
突入能力	制御接点の定格によって制限される	リレー設計によっては、より高い突入をサポートする場合がある
主要な選択要因	コイル電圧、接点配置、絶縁、そして制御電流	負荷電流、電圧、突入電流、負荷の種類、およびACまたはDC定格

制御リレーは主に論理および制御機能のために選択されます。電力リレーはより高い負荷電流を運ぶように設計されていますが、依然として正しい負荷特有の定格を持っている必要があります。

リレーは接触器の代わりになりますか？

リレーは、製造元が正確な負荷の種類、動作電圧、通常の電流、起動電流、およびスイッチング業務のための定格を提供する場合にのみ、接触器の代わりになります。適切に定格された電力リレーは小さな負荷に適する場合がありますが、接触器は一般にモーター、コンプレッサー、変圧器、大型照明負荷、および高突入電流または頻繁な電力スイッチングを伴う他のアプリケーションに対してより適しています。一般的な抵抗性電流の定格または同等のアンペア定格は、リレーが安全に接触器の代わりになることを確認しません。

接触器対リレーのアプリケーション：HVAC、照明、加熱、およびPLC回路

図3：PLC、インターポージングリレー、接触器、およびモーター制御接続

コンタクタとリレーは、各回路の負荷および制御要件に応じて異なる方法で使用されます。

アプリケーション	通常 推奨	理由	確認する 主な要素
HVAC コンプレッサーまたは大きなファンモーター	コンタクタ	高い 始動電流と繰り返しモーターの切り替えを処理します	モーターの定格、 ロックローター電流、およびコイル電圧
HVACダンパー、 ソレノイドバルブ、またはアラーム	リレー	低出力制御負荷に 適しています	誘導負荷の 定格、接点アレンジメント、およびコイル電圧
小さな 照明回路	パワーリレー	電流と突入電流が定格内に収まるときに、回路を切り替えることができます	ランプの種類、 全体の電流、および突入定格
商業用 照明バンク	照明または モジュラーコンタクタ	複数のランプと高い起動電流に より適しています	極数、 LEDドライバーの突入電流、およびスイッチングサイクル
小型 抵抗ヒーター	パワーリレー	ヒーター負荷がコンタクト定格内に 収まるときに適しています	ヒーターの 電流、電圧、および動作温度
大型ヒーター バンク	コンタクタ	高い連続電流と複数の電力極を 処理します	電流の 定格、極の数、およびスイッチング周波数
迅速な 温度制御回路	ソリッドステート リレー	頻繁で迅速、かつ静かな切り替えを サポートします	ヒートシンク、 漏れ電流、および負荷電圧
PLCがモーターを制御	インターポジン グリレーとコンタクタ	リレーはPLCとインターフェースし、コンタクタはモーターを切り替えます	PLC出力の 容量、コイル電流、サージ抑制、およびモーター定格

コンタクタとリレーの選び方

選択要因	コンタクタを選ぶのは	リレーを選ぶのは
負荷と 回路機能	モーター、コンプレッサー、大型ヒーター、ポンプ、または照明バンクを 切り替える	制御信号、アラーム、ソレノイド、コンタクタコイル、または小さな定格の負荷を 扱う
動作および 突入電流	負荷に 高い連続、始動、ロックローター、または起動電流がある	通常の 電流と突入電流がリレーの定格内に収まる
負荷特有の 定格	モーター、 馬力、AC-3、AC-4、または他の電力義務定格が必要	適切な 抵抗、誘導、ランプ、パイロット義務、または小型モーター定格が利用可能
接点の 配置	複数の主要な 電力極と補助接点が必要です	制御機能に必要なNO、NC、または 切り替え接点
コイルの 互換性	制御回路がコンタクタコイルを直接またはインターポジ096グリレーを介して電気供給できる	コントローラーまたはPLC出力がリレーコイルを安全に電気供給できる
スイッチング 周波数	デバイスが定格した電力負荷の繰り返しスイッチングに耐える必要があります	スイッチング レートがリレーの電気寿命定格内に収まる
パネルの 要件	より大きなサイズ、 電源端子、および追加の配線が受け入れ可能	コンパクトなサイズ と低コイル電力が優先されます
コスト	高コストは、必要な電力スイッチング能力によって正当化されます	より低コストの リレーは指定された負荷を安全に処理できます

コンタクタを選定するときは、記載された電流定格だけでなく、その利用カテゴリを確認してください。AC-1は主に抵抗またはわずかに誘導性の負荷に適用され、AC-3はスイ squirrel-cageモーターの通常の始動と停止を覆い、AC-4はインチェ、プラグ、逆転、頻繁な始動などの厳しい義務に適用されます。

三相誘導モーターの場合は、一般的なAC-1または抵抗電流定格ではなく、モーター名板電流とメーカーのAC-3定格を使用してコンタクタを選択してください。また、コイル電圧、極数、始動方法、1時間あたりの始動回数、および過負荷リレーや短絡保護との調整も確認してください。

厳しい電力負荷にはコンタクタを、制御機能や特定の定格でカバーされる負荷にはリレーを選択してください。最終的な選択を行う前に、メーカーの負荷、コイル、利用カテゴリ、および電気寿命の仕様を常に確認してください。

一般的なコンタクタとリレーの問題

一般的な接触器やリレーの問題は、通常、不適切なコイル電圧、過剰な電流、緩い配線、接触の摩耗、電気的アーク、または不適切な負荷定格から生じます。トラブルシューティングを開始するには、症状を特定し、デバイスを交換する前に制御回路をチェックしてください。

問題または症状	考えられる原因	推奨されるチェックと解決策
接触器またはリレーが励起しない	制御電圧が欠如している、不適切なコイル定格、コイルがオープン、緩い配線、または故障したコントローラー出力	コイルに掛かる電圧を測定し、配線を点検し、コイル抵抗をメーカーの仕様と照らし合わせて確認してください。
デバイスがブーンという音を立てるか、カタカタ音がする	コイル電圧が低いまたは不安定、制御配線が緩い、磁気面の汚染、機械的摩耗、またはAC接触器内のシェーディングコイルの損傷	励起中にコイル電圧を測定し、制御配線を締め、磁気面を点検し、メカニズムとシェーディングコイルに損傷がないか確認してください。
接触が過熱するか、過剰な電圧降下がある	過剰な電流、緩い端子、酸化した接触、または摩耗した接触面	負荷電流と電圧降下を測定し、指定トルクで端子を締め、ひどく摩耗した接触または完全なデバイスを交換してください。
接触が溶着して閉じる	高い突入電流、短絡電流、不適切な負荷定格、または不十分な遮断能力	起動電流と負荷カテゴリを確認し、実際の切替作業に対して適切に評価されたデバイスを使用してください。
接触が焼けているか、穴が開いている	電気的アーク、頻繁な切り替え、誘導負荷、またはサージ抑制が欠如している	互換性のあるDCコイルにはフライバックダイオードを使用するか、適用可能なACまたはDC回路用にメーカー承認のRCスナバー、バリスタ、または抑制モジュールを使用してください。抑制方法が許容できないリリース遅延を引き起こさないことを確認してください。
負荷は断続的に動作する	配線の緩み、接点の損傷、不安定なコイル電圧、または機械的な sticking	端子接続を確認し、制御電圧を監視し、運転中に接点の連続性をテストしてください。
コイルが過熱するか焼き切れる	不適切なコイル電圧、継続的な過電圧、過度の周囲温度、または機械的な障害	コイル電圧と周波数を確認し、換気を改善し、アーマチュアが自由に動くかどうかを確認してください。
コイルを駆動するときにPLC出力が失敗する	コイル電流またはスイッチングサージがPLC出力定格を超える	中継リレーまたは互換性のあるドライバーを使用し、メーカー承認のコイル抑制を設置してください。

回路を切断し、端子、接点、または内部コンポーネントを検査する前に、危険な電圧が存在しないことを確認してください。

結論

コンタクタは通常、モーターやその他の負荷のかかる電力負荷に適しており、リレーは制御機能とその特定の接点定格内の負荷に適しています。リバースコンタクタ、制御リレー、電力リレー、その他のバリアントは、回路の電圧、電流、突入、接点配置、およびスイッチングデューティに合わせてマッチングする必要があります。正しい選択とトラブルシューティングは、接点の溶接、過熱、コイルの故障、断続的な運転、ならびにデバイスの早期摩耗を防ぐのに役立ちます。