現代の自動車は、さまざまな目的に使用される多数の電化製品を備えた、発達した電気システムです。これらのデバイスの制御は、単純なデバイスである電磁リレーに基づいています。この記事では、リレー、その種類、設計、動作、正しい選択と交換について詳しく説明しています。
電磁リレーとは何ですか?
自動車用電磁リレーは、車両の電気システムの要素です。ダッシュボード上のコントロールまたはセンサーから制御信号が印加されると、電気回路の開閉を行う電気機械制御装置。
現代の各車両には、ランプ、電気モーター、センサー、電子部品などのさまざまなデバイスを備えた数十、場合によっては数百の回路を含む、開発された電気システムが装備されています。ほとんどの回路はドライバーによって手動で制御されますが、これらのスイッチングは、回路はダッシュボードから直接実行されるのではなく、補助要素である電磁リレーを使用してリモートで実行されます。
電磁リレーはいくつかの機能を実行します。
● 電源回路を遠隔制御できるため、車のダッシュボードに太い配線を直接引く必要がなくなります。
● 電源回路と電気制御回路を分離し、車両の電気システムの安全性と信頼性を向上させます。
●電源回路の配線長を短縮します。
● 自動車の電気機器の集中制御システムの実装を容易にします。リレーは、多数の電気回路が集中する 1 つまたは複数のブロックに組み立てられます。
● リレーの種類によっては、電源回路の切り替え時に発生する電気的干渉のレベルを軽減するものもあります。
リレーは車両の電気システムの重要な部品であり、これらの部品の誤った操作や故障は、車両の機能に重要なものを含む、個々の電気機器または電気機器のグループ全体の性能の損失につながります。したがって、故障したリレーはできるだけ早く新しいものと交換する必要がありますが、これらの部品を購入する前に、その種類、設計、特性を理解しておく必要があります。
車載用リレー
電磁リレーの種類、設計、動作原理
すべての自動車用リレーは、タイプや適用性に関係なく、基本的に同じ設計になっています。リレーは、電磁石、可動アーマチュア、接点グループの 3 つの主要部分で構成されています。電磁石は、金属コア (磁気コア) に取り付けられた、小さな断面積のエナメル銅線の巻線です。可動アーマチュアは通常、平板または L 字型の部品の形で作られ、電磁石の端の上にヒンジで取り付けられます。アンカーは、リベット留めされた青銅またはその他の接触点を備えた弾性プレートの形で作られた接触グループ上にあります。この構造全体はベース上にあり、その下部には標準的なナイフ接点があり、プラスチックまたは金属のケーシングで閉じられています。
デザイン4ピンおよび5ピンリレーの動作原理
リレーの接続方法と動作原理は単純な原理に基づいています。リレーは制御回路と電源回路の 2 つの回路に分かれています。制御回路には電磁石の巻線が含まれており、電源（バッテリー、発電機）とダッシュボード上の制御本体（ボタン、スイッチ）、または接点群を備えたセンサーに接続されています。電源回路には 1 つ以上のリレー接点が含まれており、それらは電源および制御対象のデバイス/回路に接続されています。リレーは次のように動作します。制御がオフになると、電磁石巻線回路が開き、電流が流れなくなり、電磁石アーマチュアがスプリングによってコアから押し出され、リレー接点が開きます。ボタンやスイッチを押すと、電磁石の巻線に電流が流れ、その周囲に磁界が発生し、アーマチュアがコアに引き寄せられます。アーマチュアは接点の上に載ってそれらを移動させ、回路を確実に閉じます（または逆に、常閉接点の場合は開きます）。デバイスまたは回路は電源に接続され、その機能を実行し始めます。電磁石巻線の通電が遮断されると、アーマチュアはスプリングの作用により元の位置に戻り、デバイス/回路の電源がオフになります。
電磁リレーは接点数、接点開閉の種類、取付方法、電気的特性などによりいくつかの種類に分けられます。
接点の数に応じて、すべてのリレーは次の 2 つのタイプに分類されます。
● 4 ピン。
●5ピンです。
最初のタイプのリレーにはナイフ接点が 4 つしかありませんが、2 番目のタイプのリレーにはすでに 5 つの接点があります。すべてのリレーでは、接点が特定の順序で配置されているため、このデバイスを相手ブロックに誤って取り付けることがなくなります。4 ピン リレーと 5 ピン リレーの違いは、回路の切り替え方法です。
4 ピン リレーは、1 つの回路のみのスイッチングを提供する最も単純なデバイスです。連絡先には次の目的があります。
● 制御回路の 2 つの接点 - それらの助けを借りて、電磁石の巻線が接続されます。
● スイッチング電源回路の 2 つの接点 - 回路またはデバイスを電源に接続するために使用されます。これらの接点は、「オン」(回路に電流が流れている) と「オフ」(電流が回路に流れていない) の 2 つの状態のみを取ることができます。
5 ピン リレーは、2 つの回路を同時に切り替えることができるより複雑なデバイスです。このタイプのリレーには 2 つの種類があります。
● 2 つの回路のうち 1 つのみを切り替えます。
●2回路並列切替機能付です。
最初のタイプのデバイスでは、接点には次の目的があります。
● 制御回路の 2 つの接点 - 前のケースと同様に、それらは電磁石の巻線に接続されています。
●3接点のスイッチ回路です。ここで、1 つのピンは共有され、他の 2 つのピンは制御される回路に接続されます。このようなリレーでは、接点は 2 つの状態にあります。1 つはノーマル クローズ (NC)、もう 1 つはノーマル オープン (HP) です。リレーの動作中に、2 つの回路間の切り替えが実行されます。
4ピン車載リレー
2 番目のタイプのデバイスでは、すべての接点が HP 状態にあるため、リレーがトリガーされると、両方のスイッチ回路がすぐにオンまたはオフになります。
リレーには、電磁石の巻線と並列に取り付けられた干渉抑制（クエンチング）抵抗器または半導体ダイオードなどの追加要素が備わっている場合があります。この抵抗器/ダイオードは、電磁石巻線に電圧を印加したり電圧を除去したりする際の電磁石巻線の自己誘導電流を制限し、電磁石巻線によって発生する電磁干渉のレベルを低減します。このようなリレーは、自動車の電気システムの一部の回路を切り替えるために限定的に使用されますが、ほとんどの場合、悪影響を与えることなく従来のリレーと置き換えることができます。
すべてのタイプのリレーは 2 つの方法で取り付けることができます。
● カウンターブロックにのみ取り付ける - デバイスはパッドのソケット内の接点の摩擦力によって保持されます。
● ブラケットによる固定によるカウンターブロックへの取り付け - ネジ用のプラスチックまたは金属製ブラケットがリレーハウジングに作成されます。
最初のタイプのデバイスはリレーおよびヒューズボックスに取り付けられ、カバーまたは特別なクランプによって脱落から保護されています。2番目のタイプの装置は、エンジンルームまたはユニットの外側の車の別の場所に取り付けるように設計されており、取り付けの信頼性はブラケットによって提供されます。
電磁リレーは 12 V および 24 V の電源電圧で使用できます。その主な特徴は次のとおりです。
● 作動電圧 (通常は供給電圧より数ボルト低い)。
● 解放電圧 (通常、作動電圧より 3 ボルト以上低い)。
● スイッチ回路の最大電流 (単位から数十アンペアまでの範囲)。
● 制御回路内の電流。
● 電磁石巻線の有効抵抗 (通常は 100 オーム以下)。
リレーとヒューズボックス
一部の特性 (供給電圧、場合によっては電流) はリレー ハウジングに適用されるか、そのマーキングの一部です。また、ケースにはリレーの概略図とその端子の用途が記載されています（多くの場合、特定の車両の電気系統の概略図に応じた番号に対応するピンの番号も示されています）。これにより、車内の電磁リレーの選定や交換が大幅に容易になります。
電磁リレーの選び方と交換方法
車載リレーは大きな電気的および機械的負荷を受けるため、定期的に故障します。リレーの故障は、自動車の電気システムのデバイスまたは回路の故障として現れます。誤動作を解消するには、リレーを分解してチェックし（少なくともオーム計またはプローブを使用して）、故障が検出された場合は新しいものと交換する必要があります。
新しいリレーは、以前に使用されていたものと同じタイプおよびモデルである必要があります。デバイスは、電気特性 (電源、作動および解放電圧、スイッチ回路内の電流) および接点の数の点で適切である必要があります。古いリレーに抵抗またはダイオードがあった場合は、新しいリレーにもそれらが存在することが望ましいです。リレーの交換は、古い部品を取り外して新しい部品を取り付けるだけで実行できます。ブラケットが提供されている場合は、1 つのネジ/ボルトを緩めて締める必要があります。リレーを適切に選択して交換すると、車の電気機器はすぐに動作し始めます。
投稿日時: 2023 年 7 月 14 日