キーポイント
車のキーを回して、何も聞いたことがないことがありますか？または、家電製品が突然機能しなくなったことを発見しましたか？多くの場合、リレーと呼ばれる小さな安価な部分が問題です。
リレーをリモートスイッチと考えてください。小さな電気信号は、はるかに大きく、より強力な回路を制御します。これにより、小さなコンピューターチップが車のスターターや冷蔵庫コンプレッサーのような高電流デバイスを動作させることができます。
2つの主要な部分がこの話をします：コイルと連絡先。コイルは、小さな信号を受け取る「脳」として機能します。接触は、メイン回路を切り替えるという重い仕事をしている「筋肉」として機能します。
このガイドは、リレーが失敗する理由を正確に教えます。リレーが適切に機能しているかどうかを確認する方法を学びます。この知識は、自分で問題を診断して修正するのに役立ちます。
リレーが失敗する理由
リレーコイルと接触障害の分析を理解することは、各部分のジョブを知ることから始まります。コイルと連絡先はほとんど頻繁に失敗します。それぞれに特定の弱点があります。彼らが壊れる理由を見てみましょう。
ハート：リレーコイル
リレーコイルは基本的に小さな電磁石です。非常に薄い銅線は、鉄のコアを数百または数千回包みます。
このコイルに適用される小さな電圧は、磁場を作成します。このフィールドは、アーマチュアと呼ばれる小さなレバーを引っ張ります。アーマチュアはスイッチコンタクトを操作します。
過熱と燃え尽き症候群
過熱によるコイルの燃え尽き症候群が最も頻繁に発生します。コイルの定格よりも高い電圧により、電流が多すぎます。これにより、過度の熱が発生し、薄いワイヤーの保護コーティングが溶けます。
また、一定の使用は時間の経過とともに熱を構築します。これは、継続的な動作用にリレーが作成されていない場合に特に当てはまります。焦げたプラスチックやワニスの匂いがするかもしれません。この臭気は、揚げたコイルを明確に示しています。臭いは、断熱が完全に失敗したことを意味します。
巻線の開回路
開回路は、コイルワイヤが物理的に壊れたことを意味します。これにより、電気経路にギャップが生じます。電流は流れません。
数千サイクルにわたる物理的な振動は、この休憩を引き起こす可能性があります。弱点または内部錆の製造も貢献しています。コイルが開くと、磁場を作成できません。リレーは何もしません。
短縮巻線
短縮巻線は、ワイヤーループ間の断熱材が崩壊すると発生します。過熱または電圧スパイクを引き起こします。
ワイヤーが触れると、ショートカットが作成されます。これにより、コイルの全長と抵抗が減少します。コイルは巨大な電流を引きます。これにより、コントロール回路のヒューズが吹き飛ばされるか、リレーをアクティブにするための敏感な電子機器を損傷する可能性があります。
主力馬：リレーの連絡先
リレーの連絡先は物理的なスイッチポイントです。彼らは、メインの高出力回路で電気の流れを制御するために開いて近くにあります。
これらの連絡先は特別な金属合金を使用しています。材料は摩耗に抵抗し、電気をうまく伝達します。彼らはリレーの動作の終わりであり、多くの虐待を受けています。
電気アークからの孔食
これは、最も深刻で一般的な接触障害です。積み下ろして接触するたびに、荷物を閉じて閉じるたびに、小さな電気火花が隙間を横切ってジャンプします。
このアークはミニチュア稲妻に似ており、信じられないほど熱くなります。何千もの操作で、これらのアークは小さな接触材料の小さな部分を吹き飛ばします。これにより、表面にピットとクレーターが作成されます。
リレーコンタクトには、定格負荷で100,000の操作など、特定のサイクル評価があります。これを超えるか、高電流DC負荷を切り替えると、寿命が大幅に短くなります。より深刻で長いアークがこれを引き起こします。
連絡先の溶接
接触溶接は、大規模な電流が接触を通る流れを流したときに発生します。これは、大きなモーターを開始したり、大きなコンデンサを搭載した回路を動用したりするときに発生します。
現在のサージは非常に激しく、瞬間的に接触面を溶かします。それらが閉じられている場合、彼らは一緒に溶接することができます。リレーは「オン」位置に付着します。制御されたデバイスはオフになりません。
炭素と酸化物の蓄積
アークは、時間の経過とともに接触面に細かい炭素堆積物を作成します。他の環境では、湿度と大気汚染物質が酸化物層を形成します。
炭素または酸化物層は絶縁体として機能します。連絡先が閉じると、清潔で低耐性の接続を防ぎます。これにより、断続的な接続が発生したり、電気の実行に完全に失敗したりします。リレーは依然として「クリック」しているようで、機能しているようです。
実用的なテスト
今では、最も重要な部分があります：実用的なステップバイステップガイド。これは、基本ツールを使用してリレーコイルと接触障害の完全な分析を実行する方法を示しています。このプロセスは、リレーが良いか悪いかを自信を持って判断するのに役立ちます。
最初に安全とツール
電気テストの前に、安全性が最優先事項でなければなりません。常にこれらの簡単なルールに従ってください。
取り組んでいる回路からすべてのパワーを外します。
ソケットまたはボードからリレーを慎重に取り外します。
特にバッテリーを操作する場合は、セーフティグラスを着用してください。
この手順にはいくつかの基本的なツールが必要です。
デジタルマルチメーター（DMM）。
リレーのコイル電圧（9Vバッテリー、12V車のバッテリー、可変ベンチトップ電源など）に合った適切な電源。
接続を容易にするために、できればワニクリップを使用して、できればジャンパーワイヤがあります。
ステップ1：目視検査
最初のテストは、常に単純な視覚的および感覚検査です。エクスペリエンスは、多くの失敗したリレーがツールを拾う前に自分自身を明らかにしていることを示しています。
リレーのプラスチックケースをよく見てください。腫れた、ひび割れ、または溶けたケースは、しばしばリレーがひどく過熱したことを明確に示します。これは、ショートコイルまたは過負荷の連絡先のために発生した可能性があります。
ピンまたは端子を確認してください。それらはきれいで光沢がありますか、それとも腐食して黒くなっていますか？ピン接続が悪いと、熱の蓄積と故障が発生する可能性があります。
最後に、リレーの匂いを嗅ぎます。その明確な焦げた電子臭いは、内部コイルが燃え尽きたことを強く示唆しています。
ステップ2：ピンアウトを理解します
リレーをテストするには、どのピンが何をするかを知る必要があります。ほとんどの自動車および汎用リレーは、ISOミニリレーピンアウトと呼ばれる標準番号付けを使用しています。
ピン85および86：これらはコイルに接続します。
ピン30：これは「一般的な」連絡先であるスイッチ入力です。
ピン87：これは「通常開いている」（no）連絡先です。コイルがエネルギーを与えられた場合にのみ、ピン30に接続します。
ピン87A：これは「通常閉じた」（NC）連絡先です。コイルがオフになったときにピン30に接続します。 （注：すべてのリレーに87Aピンがあるわけではありません）。
簡単な図を想像してください。ピン85および86は、制御回路を表す片側にあります。ピン30、87、および87Aは、切り替え回路を表すもう一方にあります。
ステップ3：コイルのテスト
このテストでは、コイルの内部配線の健康をチェックします。コイルが開いているか、短絡しているか、健康であるかを教えてくれます。
まず、マルチメーターを抵抗モードに設定します。これは、オーム（ω）シンボルによって表示されます。
マルチメータープローブを2つのコイルピン、85および86に接続します。このテストでは極性は関係ありません。
次に、マルチメーターの読み取りを観察します。 3つの結果が可能です。
良いコイル：健康的なリレーコイルは、通常50〜200オームの抵抗性読み取り値を示します。正確な値はリレーに依存しますが、安定したゼロ以外の数値である必要があります。
Bad Coil（Open）：マルチメーターが「OL」（制限を超える）、無限（∞）、または同様の範囲外の表示を読み取ると、コイルワイヤが破損します。コイルが開いていて、リレーが悪いです。
バッドコイル（ショート）：マルチメーターがゼロに近いオームのように非常に低い抵抗が読み取られた場合、内部巻線は一緒に短縮されます。コイルが短く、リレーが悪いです。
ステップ4：連絡先のテスト
この2部構成のテストは、物理スイッチメカニズムが正しく機能することを検証します。リレーの操作を聞くため、「クリックテスト」と呼ばれることがよくあります。
パートA：通常は閉じられていることを確認してください
まず、マルチメーターを連続モードに設定します。これは、多くの場合、音波またはダイオードシンボルで示されます。このモードでは、プローブが触れたときにメーターがビープ音を鳴らし、閉回路を示します。
リレーに5番目のピン（87A）がある場合、マルチメータープローブを共通ピン（30）と通常閉じたピン（87A）に接続します。
コイルに電力が適用されない場合、マルチメーターはすぐにビープ音を鳴らすはずです。これは、通常閉じた接続が無傷であることを確認します。ビープ音がしない場合、内部スイッチに欠陥があります。
パートB：クリックテスト
これが決定的なテストです。コイルの磁場がスイッチを移動するのに十分な強さであるかどうか、そして通常開いた接点が良好な接続を作ることができるかどうかを確認します。
マルチメータープローブを共通ピン（30）と通常開いたピン（87）に接続します。この接続はデフォルトで開いているため、メーターはサイレントする必要があります。
現在、電源（9Vまたは12Vバッテリーなど）をコイルピン（85および86）に慎重に接続します。
注意深く聞いてください。電源を適用するとすぐに、リレーから鮮明で明確な「クリック」を聞く必要があります。これは内部スイッチの移動です。
マルチメーターを見てください。リレーがクリックした瞬間、メーターはビープ音を開始する必要があります。これにより、スイッチがピン30と87の間の回路を閉じたことが確認されます。
徹底的にするには、コイルから電源を切断します。スイッチが休息に戻ると、かすかな「クラック」が聞こえ、マルチメーターはビープ音を止める必要があります。リレーがクリックされ、連続性が記載されているように変更された場合、リレーは機能的である可能性が最も高くなります。
より深い障害分析
単純なパス/失敗テストが良いです。しかし、リレーコイルと接触障害の真の分析には、根本原因に症状を接続する必要があります。この関係を理解することで、部品テスターから本物のトラブルシューティングに移行します。
コイルと連絡先の障害
次のチャートは、2つの主要な障害カテゴリ間の重要な違いを整理します。診断中に迅速な参照として使用します。
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障害特性 |
コイル障害 |
障害に連絡します |
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一般的な症状 |
- リレーはまったく「クリック」しません。 |
- 「クリック」を中継しますが、デバイスはオンになりません。 |
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主な原因 |
- 間違った電圧。 |
- 荷重の切り替えからのアーク。 |
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マルチメーターテスト（コイル） |
- オープンコイル：無限抵抗（OL）。 |
n/a（コイルは完全に正常にテストする場合があります）。 |
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マルチメーターテスト（連絡先） |
n/a（コイルが死んでいる場合、連絡先は正常にテストする場合があります）。 |
- 溶接：電力なしでno（87）の連続性。 |
この表は、「リレーがクリックするが何も起こらない」などの症状が、コイル障害ではなく、接触障害を直接指していることを明確に示しています。逆に、クリックしない完全に死んだリレーは、ほぼ確実にコイルの問題またはコイルにフィードする信号の問題です。
「隠された」欠点
基本的な連続性テストをだますことができるトリッキーな障害モードがあります。これは高い接触抵抗です。
シナリオは次のとおりです。リレーは完全にクリックします。マルチメータービープ音は、連絡先全体の連続性を示しています。リレーを再インストールしますが、燃料ポンプや大ファンモーターのように制御する高出力デバイスは、まだ正しく機能しないか、弱いようです。
これは、コンタクトがひどくピットまたは炭化されているために発生します。彼らはまだあなたのマルチメーターから小さなミリボルト電流を渡すことができ、それをビープ音にするのに十分です。ただし、実際のデバイスで必要な高アンペアを処理することはできません。ピットされた表面は、電流の流れを窒息させ、大量の熱を生成する高抵抗を生み出します。
リレーが数分間実行された後にリレーを感じることで、この隠れた断層を診断することができます。リレーの触れが非常に熱くなった場合、単純な連続性テストに合格したとしても、コンタクトが負荷下で故障していることを強く兆候にします。これは、実際の経験からの高度な診断のヒントです。
リレーの積極的なケア
失敗したリレーの診断は貴重です。しかし、そもそも失敗を防ぐことはさらに良いです。適切なアプリケーションと回路設計は、リレーの寿命を劇的に延長できます。これらのベストプラクティスに従うことで、リレーコイルと接触障害の早期分析を回避できます。
長寿命のベストプラクティス
正しい電圧を使用します。リレーの指定されたコイル電圧をコントロール回路の電圧に常に一致させます。低電圧は、リレーがしっかりと閉じるのを防ぎ、接触のおしゃべりとアークを引き起こす可能性があります。オーバー電圧はすぐにコイルを燃やします。
現在の評価を尊重します。連絡先の現在の評価は厳しい制限であり、提案ではありません。 20AMP回路で使用される10アンペアのリレーは、深刻な接触侵食と過熱のために非常に迅速に故障します。
フライバックダイオードを追加します。モーターやソレノイドなどの誘導負荷を切り替えると、崩壊する磁場は大きな電圧スパイクを作成する可能性があります。コイル端子に配置された単純な「フライバック」ダイオードは、このスパイクを安全に消散させます。これにより、リレーとそれを制御する敏感な電子機器の両方が保護されます。これは、信頼性の重要なヒントです。
要素から保護します。車のフード下や産業環境などの過酷な環境では、密閉されたリレーまたはシュラウドリレーを使用します。これにより、水分、ほこり、腐食性の煙が接触を汚染し、故障を引き起こすことを防ぎます。
安全な接続を確認します。ゆるいクリンプ端子またははんだ付けされていないジョイントが一般的に問題を引き起こします。それらは抵抗を作り出し、ピンを上に移動してリレーの内部を損傷する可能性のある熱を生成します。接続がタイトで安全であることを常に確認してください。
それをすべてまとめる
現実世界の例を進めて、このすべての知識がどのようにまとめられるかを見てみましょう。このケーススタディでは、症状からソリューションまで、プロセス全体を統合します。
ケーススタディ：ラジエーターファン
症状
車の所有者は、交通に座っている間にエンジンの温度登りに気付きます。クイックチェックは、エンジンが熱いにもかかわらず、電気ラジエーターファンが回転していないことを明らかにしています。ファンサーキットヒューズが検査され、良好であることがわかります。疑いはすぐにファンリレーに落ちます。
診断
技術者は、アンダーフードヒューズボックスからファンリレーを見つけて削除します。目視検査では、明らかな亀裂や融解兆候が示されていません。
最初はコイルテストです。マルチメーターはオームに設定され、ピン85および86に接続されています。安定した90Ωを読み取ります。結論：コイルは良いです。
次はコンタクトテストです。マルチメーターは連続性に設定されています。プローブは、一般的なピン（30）に配置され、通常は開いたピン（87）に配置されます。予想どおり、ビープ音はありません。
最後に、クリックテストが実行されます. 12 vポータブルジャンプパックからのパワーは、コイルピン85および86に慎重に適用されます。リレーからクリアでシャープな「クリック」が聞こえます。ただし、ピン30および87に接続されているマルチメーターは、ビープ音がないことを示しています。
結論
診断は明らかです。正しい抵抗の読み取りと可聴クリックによって証明されているように、リレーコイルは機能します。ただし、内部の電力接点は失敗しています。彼らは非常にひどく穴を開けたり、燃やしたり、壊れたりしているため、スイッチがアクティブになったときに電気接続をしなくなります。
根本的な原因は、長年と数千のサイクルが高電流ファンモーターのオンとオフを切り替えるために、おそらく接触の失敗です。ソリューションは簡単です。リレーを同じ評価の新しいものに置き換えます。
あなたはトラブルシューターです
おめでとう。プロのリレー診断のプロセス全体を歩いたところです。コアの原則を理解することで、あなたはもはや推測しているわけではありません。
学んだ3つの重要なスキルを要約しましょう。
まず、コイルとコンタクトがリレーの主要な弱点である理由を理解します。あなたは彼らが失敗する具体的な方法を知っています。
第二に、リレーコイルと接触障害を徹底的に分析するための完全なステップバイステッププロセスがあります。
第三に、そして最も重要なことは、マルチメーターと電源以外の何ものも使用して、リレーが適切に機能しているかどうかを確認する方法を習得しました。
あなたは今、これらの一般的な電気の問題に自分で取り組む知識と自信を持っています。