この記事でわかること
フォトリレーを接続した電磁開閉器を制御する基本回路図を示します。
使用している、部品の簡単な説明を行います。
本回路の動作説明を行います。
電磁開閉器は、モーターやコンプレッサー等のON/OFFを制御出来ます。
フォトリレー回路部の詳細は、投稿記事 ”DC24V 4Hzパルス回路設計（ソフ版）”の”DC3.3V→DC24V 4Hzパルス スイッチング回路 スイッチングTrとフォトリレー”を参照
フォトリレーと接続した電磁開閉器
基本回路
フォトリレーと電磁開閉器・モーターの回路を、下記に示します。
VDD1：電磁開閉器の電源 （例えば、DC24V）
VDD2：トランジスタ、フォトリレーの発光側の電源（例えば、DC3.3/5V）
GND1：電磁開閉器系のグランド
GND2：トランジスタ、フォトリレーの発光側系のグランド
A-input入力回路部（Trと繋がるフォトリレー）は、Tr-ON/OFF関係無く（常時）、電流が流れる回路となっています。
これにより、消費電流に影響が有ります。
別回路として、フォトリレーとTrを直列接続をして、フォトリレーの受光側-ON/OFFを制御する事も出来ます。ここを参照
電磁接触器の
L1・L2・L3：一次側電路
T1・T2・T3：二次側電路
三相交流：主に工業用にAC100／200Vなどが有ります。
（磁気接触器＋サーマルリレー）電磁開閉器のセットで設置が良いと思います。
モーター、コンプレッサー等のON/OFF制御が出来ます。
保護回路については、各部品メーカーの推薦、周辺回路等の影響を考慮により付加有無を判断します。今回、保護回路は割愛いたします。
部品の説明
各部品について、簡単な説明をします。
電磁開閉器
- 電磁開閉器は、電磁接触器とサーマルリレーで、構成されています。
- 電磁接触器は、磁気コイルの作用で主接点を開閉して、一次側から二次側の回路へ電源を供給します。
- 上位側（PLC、マイコン）から電磁接触器の一次側と二次側の接点/非接点制御を行います。接点/非接点状態を上位に報告する事も出来ます。
- サーマルリレーは、電動機（モータ）を過負荷（過電流）による焼損から保護するために使用します。
- サーマルリレーは、バイメタルにてを過負荷（過電流）検出させ電路を遮断します。
（過電流値を調節出来ます。） - サーマルリレーは、上位側に過負荷状態を報告する事ができます。
フォトリレー
- 半導体の開閉部品、AC/DCに使用可能です。
- 機械式リレーと比べ、安価、サイズは小さく、振動・衝撃に強い、機械的な接点が有りません。
- 低ノイズ、リレー間の磁気干渉による、基板上の配置制限はありません。
- 基板上に、多く実装可能です。
- C接点部品は有りません。
Tr：トランジスタ
- 基板上に、NPNトランジスタとフォトリーの組み合わせで、駆動部品（モーター）をON/OFF制御できます。（PNPトランジスタもあります。）
- 本回路では、トランジスタのスイッチ ON時、フォトリレーの発光側は、OFFとなります。
- Trのコレクター電流：IC＝百ｍA程度です。
モーター
- 主に工業で使用されます、三相交流200Vのモーターです。
- 自己始動性、信頼性、経済性に優れているため、産業用駆動装置として広く使用されています。
- コンプレッサー、ポンプにも同じ回路で、ON/OFFの制御が可能です。
回路説明
マイコン・トランジスタ・フォトリレーの発光側の電源系は、VDD2/GND2です。
電磁開閉器・フォトリレーの受光側の電源系は、VDD1/GND1です。
（グランドは、共通にする事も可能です。）
上位側（PLC,マイコン）からA-input端子に”ハイ”をドライブすると、磁気接触器の磁気コイル（A1,A2)とサーマルリレーのB接点（95、96）が通電になり、三相交流の一次側から二次側に通電してモーターを駆動します。（この時、磁気接触器の磁気コイルとサーマルリレーのB接点リレーの通電により、AND条件（正常立上がり）が成立した事になります。）
この時、A-output端子は、”ハイ”となり磁気接触器のリレー（13、14）閉（三相交流の一次側と二次側が通電）となった事を、上位側に報告する事が出来ます。
A-input端子に”ロー”をドライブすると、磁気接触器の磁気コイルは非通電となり、三相交流の一次側と二次側の電路を遮断してモーターは停止します。
この時、A-output端子は、”ロー”となり磁気接触器のリレー開（三相交流の一次側と二次側が遮断）となった事を、上位側に報告する事が出来ます。
モーターの異常動作等により、過負荷（過電流）となった場合、サーマルリレーのB接点が開、磁気コイルは強制的に非通電となり、三相交流の一次側と二次側の電路を遮断して、モーターは停止します。
この時、B-output端子は、”ハイ”となりサーマルリレーのA接点（97，98）閉（三相交流が過電流）となった事を、上位側に報告する事が出来ます。
モーターの回転数を調整する事は、本回路では出来ません。
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