スイッチング コンポーネントを調達するエンジニアは、ほとんど同じ意味で使用される 2 つの用語によく遭遇します。 双安定リレー そして 磁気リレー 。混乱は理解できますが、これらの用語は重複しているものの異なる概念を説明しています。あ 磁気ラッチリレー は技術的には双安定リレーの一種ですが、すべての双安定デバイスが同じ磁気メカニズムに依存しているわけではありません。この記事では、アプリケーションに適切なコンポーネントを指定できるように、技術的な違い、操作ロジック、実際的な選択基準を詳しく説明します。
A ラッチングリレー は、コイル信号が除去された後も接点位置を維持する電気機械スイッチです。通電状態を維持するために連続電流を必要とする標準リレーとは異なり、磁気ラッチリレーは永久磁石を使用してアーマチュアを機械的に所定の位置に保持します。このため、 磁気保持リレー または 永久磁石リレー .
特徴は単純です。短い電流パルスを印加して状態を切り替え、その後電力を完全に遮断します。リレーは、反対のパルスが印加されるまでその状態を維持します。この動作は、用語の意味するところです。 パルスリレー またはiginates.
言葉 双安定 は、2 つの安定状態を持つシステムを表す、より広範な工学用語であり、どちらの状態も維持するために継続的なエネルギー入力を必要としません。リレー用語では、 双安定 electromagnetic relay 電力が供給されていなくても、開位置または閉位置のいずれかに留まるリレーです。
磁気ラッチはリレーの双安定性を実現するために使用される最も一般的な方法ですが、これが唯一のメカニズムではありません。たとえば、メカニカルラッチリレーは、磁力ではなく物理的な戻り止めまたはラチェット機構を使用して接点位置を保持します。
| 仕組み | 保持方法 | リセット方法 |
|---|---|---|
| 磁気ラッチ | 永久磁石 | 逆コイルパルス |
| 機械的なラッチ | 物理的な戻り止めまたはキャッチ | 二次アクチュエーターまたはレバー |
| 標準リレー | 連続コイル電流 | 電源の取り外し |
この関係を明確にするために、次のように考えてください。すべての磁気ラッチ リレーは双安定ですが、すべての双安定リレーが磁気をもつわけではありません。以下の表は、設計エンジニアに関連する機能の違いをまとめたものです。
| 特徴 | 磁気ラッチリレー | 汎用双安定リレー |
|---|---|---|
| 保持力 | 不要 | 機構に依存する |
| 停止中の状態記憶 | はい | はい, if latching type |
| コイルパルス持続時間 | ショート (ミリ秒範囲) | デザインにより異なります |
| 一般的なアプリケーション | メータリング、PCB、低電力システム | 産業用制御、オートメーション |
| 摩耗機構 | サイクルによる磁気劣化 | ラッチ部分の機械的摩耗 |
磁気ラッチリレーの内部構造には通常、コイル、アーマチュア、およびスイッチング中に生成される磁場と相互作用するように配置された永久磁石が含まれます。電流が一方向にコイルを流れると、結果として生じる磁場が永久磁石の磁場を強化または反対し、アーマチュアを新しい位置に移動させます。アーマチュアがその位置に到達すると、永久磁石だけがアーマチュアをその位置に保持します。
重要な洞察: 保持電流が完全に排除されるため、磁気ラッチング リレーは、待機時の消費電力が運用コストに直接影響するバッテリ駆動の機器やエネルギー計測機器によく選ばれます。
磁気ラッチリレーを制御するには、次の 2 つの一般的な構成が存在します。
以下の図は、磁気ラッチング リレーの動作に共通する基本的なパルス アンド ホールド サイクルを示しています。
従来のリレーではなく磁気ラッチング リレーを選択する主な動機はエネルギー効率ですが、その利点は信頼性とシステム設計にもさらに広がります。
| リレーの種類 | 保持電流 | 典型的なスタンバイドロー |
|---|---|---|
| 標準電磁リレー | 継続的 | 数十ミリアンペア |
| 磁気ラッチ relay | なし | ゼロ |
数千台のユニットが設置されているスマートメーターネットワークなどの大規模な導入では、特にバッテリーバックアップまたは太陽光発電の設置において、連続保持電流を排除することで、システムの総消費電力が目に見えて削減されます。
磁気ラッチリレー、以下を含む DC磁気ラッチリレー そして AC電磁ラッチリレー さまざまな制御システムにさまざまなバリエーションが存在します。
| 応用分野 | ラッチングが推奨される理由 |
|---|---|
| スマート電力メーター | ゼロ standby power extends battery life and reduces grid load |
| ビルディングオートメーションパネル | 短時間の停電でも接触状態が持続 |
| PCB 実装制御モジュール | スペースに制約のあるボードに適したコンパクトな設置面積 |
| 産業用負荷スイッチング | 過度のコイル熱の蓄積を伴わない頻繁なサイクル |
A PCBラッチリレー は、直接表面またはスルーホール取り付け用に設計されており、ラッチ機能とともに設置面積が小さいことを優先しています。あ パワーラッチリレー 対照的に、モータ制御や重負荷スイッチングなどのアプリケーションでの高電流処理向けに構築されており、多くの場合、接触定格の向上のために設置面積を犠牲にしています。
を評価するとき、 磁気ラッチリレー manufacturer 、テクニカルバイヤーは通常、価格以外のいくつかの要素を評価します。
信頼できる 磁気ラッチリレーs manufacturers 不正確なパルス持続時間は、現場導入におけるスイッチング障害の最も一般的な原因の 1 つであるため、通常、パルス タイミング許容差をカバーする詳細なデータシートが提供されます。
磁気ラッチング リレーは、永久磁石を使用して短い制御パルスの後に接点位置を保持するスイッチング デバイスで、状態を維持するために継続的な電力を必要としません。
短い電流パルスがアーマチュアを新しい位置に移動させ、そこで永久磁石がアーマチュアを所定の位置に保持し、逆のパルスが印加されて状態が逆転します。
連続保持電流を排除し、コイルの熱を低減し、停電中もスイッチング状態を維持するため、エネルギーに敏感なアプリケーションや遠隔アプリケーションに最適です。
はい。どちらの状態を維持するために電流も必要ないため、閉状態を維持するために通電状態を維持する必要がある標準リレーよりも総エネルギー消費量が大幅に少なくなります。
はい。スタンバイ電流がゼロであり、停電時にスイッチの位置を保持できるため、スマート メーターやその他の低電力監視システムで一般的な選択肢となっています。
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