リレーの接点形式 SPST、SPDT、DPDT は何を意味しますか?

リレーは電気および電子制御システムの重要な部品です。これらは電気的に操作されるスイッチとして機能します。これにより、電気的に完全に分離された状態を保ちながら、低電力信号ではるかに高電力の回路を制御できるようになります。-

すべてのリレーの中核には内部スイッチ機構があります。これをリレーの接点形式といいます。この設定により、リレーが電流を接続、切断、またはリダイレクトする方法が決まります。

お問い合わせフォームを理解することは単なる理論ではありません。これはエンジニアや技術者にとって不可欠なスキルです。選択した連絡フォームは、回路の動作方法、安全性、動作効率に直接影響します。

最も一般的な問い合わせフォームでは、SPST、SPDT、DPDT の頭字語が使用されます。

SPST (単極単投) は、単純なオン/オフ スイッチのように機能します。

SPDT (単極双投) は切り替えスイッチとして機能します。電流を 1 つのソースから 2 つの可能な宛先のいずれかに送ります。

DPDT (双極双投) は、基本的に 1 つのパッケージに入った 2 つの同期 SPDT スイッチです。これにより、より複雑な制御スキームが可能になります。

このガイドは基本的な定義を超えたものです。エンジニア向けに完全な内訳を提供します。これらの重要なリレー連絡フォームの構造、論理、実際の使用法を学びます。-これにより、安心して選択して使用することができます。

ビルディングブロック

ポールとは何ですか?

頭字語を解読する前に、「ポール」と「スロー」という 2 つの重要な用語を理解する必要があります。

リレーの「極」はスイッチの共通端子です。接続を確立または切断するのは可動部分です。

ポールをフェンスの蝶番や門のようなものと考えてください。スイングして軌道を制御する単一のパーツです。

極の数は、リレーが一度に切り替えることができる個別の回路の数を示します。 「単極」リレーは 1 つの回路を制御します。 「二極」リレーには 2 つの独立した可動接点があります。 1 つの制御信号で 2 つの別々の回路を同時に制御できます。

投げとは何ですか?

「スロー」はポールが接続できる接点です。これは、電流の可能な出力経路を表します。

ゲートの例で言えば、スローはゲートが掛けられる門柱のようなものです。-移動ポールの目的地です。

「単投」セットアップは、ポールが 1 つの出力端子にのみ接続できることを意味します。これにより、単純なオン/オフ機能が作成されます。回路は閉じている (オン) か開いている (オフ) かのいずれかです。

「双投」セットアップとは、ポールが 2 つの異なる出力端子のいずれかに接続できることを意味します。これにより「切り替え」機能が得られます。入力回路を 2 つの異なる出力パス間で切り替えます。

[図: 単純な線画は、「ポール」というラベルが付いた中央のピボット ポイントを示しています。その右側には、2 つの固定接触点が上下に表示されています。一番上のものは「Throw 1 (例: NC)」、一番下のものは「Throw 2 (例: NO)」とラベルが付けられています。矢印は、ポールがスイングしてどちらかのスローに接続できることを示しています。]

SPST: 基本的なスイッチ

SPSTの解剖学

SPSTは単極単投の略です。これはリレーが持つことができる最も単純な接触形式です。

仕組みは簡単です。単一回路の基本的なオン/オフ スイッチとして機能します。 1 つの入力 (ポール) と 1 つの出力 (スロー) があります。

リレーが作動すると、回路が完成するか、遮断されます。代わりの道はありません。これにより、オンまたはオフの 2 つの状態だけが必要な単純な負荷切り替えジョブに最適になります。-

SPST-NO 対 SPST-NC

SPST リレーには、コイルに電力が供給されていないときのデフォルト状態に基づいて 2 つのタイプがあります。これらは、ノーマルオープンおよびノー​​マルクローズと呼ばれます。

SPST-NO、またはフォーム A リレーは、デフォルトで回線を開いたままにします。リレーコイルに電力を加えると、磁界が発生します。これにより接点が引き寄せられ、回路が閉じて電流が流れます。

SPST-NC、つまりフォーム B リレーの動作は異なります。デフォルトでは回路を閉じたままにし、リレーに電力が供給されていないときに電流が流れるようにします。コイルに通電すると、接点が引き離されます。これにより回路が切断され、電流が止まります。

回路図とアプリケーション

SPST リレーの回路図シンボルは、その機能を明確に示しています。スイッチ接点をコイルのシンボルにつながる破線で示しています。これは電磁作動を示します。 NO バージョンでは、スイッチが開いていることが示されます。 NC バージョンでは閉じていることが示されています。

SPST リレーはシンプルでコスト効率が高いため、多くの実用的な用途があります。{0}}

単純な負荷スイッチング: これは最も一般的な使用法です。 SPST-NO リレーは、ライト、ファン、ポンプ、ソレノイド、小型モーターの電源をオンにするのに最適です。マイクロコントローラーまたはセンサーからの制御信号に応答します。

制御システムの有効化: 複雑な機械では、SPST-NO リレーがマスター スイッチとして機能します。制御システムの準備が完了すると、リレーに通電して他のすべての回路に主電力を供給します。

フェールセーフ ロジック: SPST-NC リレーは、安全工学、特に緊急停止 (E-}stop) 回路にとって重要です。ここで、E- 停止ボタンはリレー コイルに電力を供給する回路の一部です。通常の動作中、コイルは通電されています。これにより、NC 接点を開いたままにし、マシンの電源回路をオフに保ちます (または、ロジックによっては有効にします)。

安全性の観点から、非常停止には NC リレーを使用する方が良いでしょう。{0}何らかの理由（断線など）で制御電力が失われると、リレー コイルも電力を失います。その後、リレーは通常閉状態に戻ります。これは、停止条件をトリガーするために配線されています。これにより、制御システムに障害が発生しても、デフォルトで安全な停止状態になることが保証されます。

SPDT: 切り替えの主力製品

SPDT の構造

SPDTは単極双投の略です。このお問い合わせフォームは非常に多用途です。これはスイッチング ロジックの基礎として機能します。

1 つの共通端子 (ポール) と 2 つの出力端子 (スロー) の 3 つの接触端子があります。ポールは常に 2 つのスローのいずれかに接続されます。それらの間に開いた状態で静止することはありません。

これらの端子には、ほとんどの場合、COM (コモン)、NO (ノーマルオープン)、および NC (ノーマルクローズ) というラベルが付いています。 COM端子が入力となります。 NO と NC の 2 つの出力が可能です。

演算とロジック

SPDT リレーのロジックは切り替えスイッチのロジックです。電流の流れをある経路から別の経路にそらせます。

リレーコイルに通電していないときは、内部の可動接点（極）がNC端子に接続されます。これが「通常の」状態、つまり休止状態です。

コイルに電流を流すと、磁場が磁極を動かします。これにより、NC 接点から離れて NO 端子に接続されます。 NC 端子への接続は、NO 端子への接続が行われる前に切断されます。これは「make-前にbreak-」アクションと呼ばれます。

業界では、この構成は「フォーム C」コンタクトとしても広く知られています。

回路図とアプリケーション

SPDT リレーの回路図記号は、その切り替え機能を明確に示しています。 2 つのスローの間に 1 本のポールが配置されていることが示されています。矢印は、コイルによって制御され、どちらか一方に接続できることを示します。

SPDT リレーの多用途性により、単純なオン/オフ制御を超えた多くのアプリケーションに適しています。

信号/パスの選択: SPDT リレーは、単一の入力信号を 2 つの異なる宛先のいずれかにルーティングできます。これは、2 つのスピーカー間でオーディオ ソースを切り替える場合に便利です。または、2 つの異なる処理ユニット間でデータ ラインを切り替えます。

制御モードの切り替え: 一般に、「手動」と「自動」などの 2 つの動作モード間でシステムを切り替えるために使用されます。制御ロジックはリレーを作動させて、デフォルトの手動回路パスから自動回路パスに切り替えます。

極性の反転: 非常に単純な低電力シナリオでは、SPDT は基本的な極性切り替えを処理できます。-たとえば、一方の投球をグランドに接続し、もう一方の投球を正の電圧に接続することができます。これにより、COM 端子が High 状態と Low 状態の間で切り替わります。

柔軟な実装: SPDT リレーは優れた柔軟性を提供します。常開スイッチのみが必要な場合は、COM 端子と NO 端子だけを使用できます。 NC 端子は未接続のままにしてください。ノーマルクローズスイッチの場合は、COM 端子と NC 端子を使用します。これにより、1 つのコンポーネント タイプが設計内で複数の機能を果たすことができます。在庫管理が簡素化されます。

DPDT: 同期デュアルスイッチング

DPDT の解剖学

DPDT は Double Pole, Double Throw の略です。このリレーは、機械的にリンクされた 2 つの独立した SPDT リレーと考えてください。それらはシングルコイルによって制御されます。

2 つの独立した極 (コモン端子) があります。各極には、常開接点と常閉接点の独自のセットがあります。これにより、端子は合計 8 つになります。2 つはコイル用、6 つは 2 組の COM、NO、および NC 接点用です。

DPDT リレーの主な機能は、同期スイッチングです。コイルに通電すると、両方の極が同時に NC 接点から NO 接点に切り替わります。この同期したアクションが、このゲームを非常に強力にしているのです。

演算とロジック

DPDT リレーは、1 つのパッケージで 2 つの Form C 接点を提供します。 2 つの内部スイッチは電気的には互いに絶縁されていますが、機械的には接続されています。

コイルがオフの場合、極 1 は NC 接点 (NC1) に接続されます。極 2 は NC 接点 (NC2) に接続します。

コイルに通電すると、機構が両方の極を同時に動かします。極 1 は NC1 から切り離され、NO1 に接続されます。同時に、ポール 2 が NC2 から切り離され、NO2 に接続されます。

回路図とアプリケーション

DPDT の回路図シンボルは、2 つの別個の SPDT スイッチを並べて明確に示しています。--。単一の破線は、それらを 1 つのコイル シンボルに戻します。これは、連絡先の集合的であるものの分離された性質を視覚的に表しています。--

1 つの信号で 2 つの別々の回路を制御できるため、DPDT リレーはより複雑なアプリケーションに不可欠になります。

モーター反転 (H- ブリッジ): これは DPDT リレーの古典的なアプリケーションです。電源接続を NO 接点と NC 接点に交差配線することにより、リレーは DC モーターの端子に印加される電圧の極性を反転できます。これにより、単一のコンポーネントでシンプルかつ堅牢な順方向および逆方向の制御が可能になります。

負荷とインジケータの同時切り替え: これは制御パネルでは非常に一般的です。リレーの 1 つの極は、24VDC モーターや 120VAC ポンプなどの高電力負荷を切り替えることができます。- 2 番目の電気的に絶縁された極は、低電圧信号を切り替えることができます-。これは、PLC への 5VDC 入力または負荷のステータスを確認する 12VDC インジケータ ライトです。

多相システムでの相切り替え: 適切な負荷と正しい定格のリレーを使用すると、DPDT は三相電源の 2 相を切り替えることができます。-。これは、小規模なモーター制御アプリケーションや、異なる電源構成間の切り替えによく見られます。

比較分析と選択

-対-の直接比較

適切な問い合わせフォームを選択するには、機能、複雑さ、コストのバランスをとる必要があります。この表は、各タイプの主要な属性を直接比較したものです。

意思決定の枠組み

設計に適したリレーを選択するには、的を絞った質問をしてください。このフレームワークは、最も効率的かつ効果的な選択を導き出します。

基本的なタスクは何ですか?単にデバイスの電源をオンまたはオフにする必要がある場合は、SPST リレーが最も直接的で費用対効果の高いソリューションです。{0} 2 つの異なる回路または状態の間で選択する必要がある場合は、切り替え機能が必要です。これは SPDT または DPDT を指します。

1 つの信号によって制御される個別の回路は何個必要ですか?単一の回線パスを制御している場合は、SPST または SPDT が機能します。モーターとフィードバック信号など、電気的に絶縁された 2 つの回路を同時に切り替える必要がある場合、DPDT は正しい選択です。

「フェイルセーフ」またはデフォルト状態は必要ですか?回路が完了している必要がある場合、またはリレーに電力が供給されていないときに特定のパスをアクティブにする必要がある場合は、常閉 (NC) 接点が必要です。これは、SPST-NC または SPDT リレーを使用する必要があることを意味します。

極性を逆にする必要がありますか?複数の SPST リレーを使用した賢い配線も可能ですが、DC モーターへの極性を反転するための最も堅牢なソリューションは DPDT リレーです。コンパクトで、H ブリッジとして構成した場合は業界標準に従います。-

基板スペースとコストが主な制約ですか? -エンジニアリングをしすぎないでください。 SPST-NO リレーがファンをオンにする要件を完全に満たしている場合、より大型で高価な SPDT リレーを使用するのは無駄です。タスクを確実に達成できる最も単純な形式を常に選択してください。

連絡フォーム以外にも、エンジニアはアプリケーションの要求に照らしてリレーの仕様を常に検証する必要があります。まずはコイル電圧を確認してください。制御信号と一致する必要があります。同様に重要なのは、接触電圧定格 (VDC/VAC) と接触電流定格 (アンペア) です。これらは、アーク放電、溶接、または過熱なしに負荷を処理するのに十分でなければなりません。

実際の配線例

例 1: SPDT フェイルオーバー

このセクションでは、これらのリレーが現場でどのように配線されるかを実際に説明します。理論と実装の橋渡しをします。

シナリオ：重要な監視デバイスには、常に電力が供給されている必要があります。通常は主電源 (PSU) で動作します。ただし、主電源に障害が発生した場合は、即座にバックアップバッテリーに切り替える必要があります。 SPDT リレーは、この自動フェイルオーバーに最適です。

配線ウォークスルー:一見すると、メイン PSU を NC 接点に接続し、バッテリーを NO に接続しているように見えます。そのロジックをたどってみましょう。コイルにはメイン PSU から電力が供給されます。主電源がオンになると、コイルが通電されます。これにより、デバイスが NO 端子 (バッテリー) に接続されます。これは間違いです。デバイスは常にバッテリー電源で動作します。

これが正しい、フェイルセーフな実装です。

図:

[図の説明: SPDT リレーが示されています。メイン PSU のプラス線は、リレーのコイルと NO 端子の 2 点に接続されます。バックアップ バッテリーのプラス線は NC 端子に接続します。リレーの COM 端子は、重要なデバイスのプラス入力に接続します。すべてのコンポーネントには共通点があります。]

説明：

リレー コイルにはメイン PSU から直接電力が供給されます。

メイン PSU がアクティブである限り、コイルは通電されたままになります。これにより、ポールが「通電」位置に保持され、COM 端子が NO 端子に接続されます。したがって、重要なデバイスはメイン PSU から電力を供給されます。

メイン PSU に障害が発生すると、リレー コイルの電力が失われます。リレーはすぐにデフォルト状態に戻ります。これにより、ポールが跳ね返り、COM 端子が NC 端子に接続されます。重要なデバイスはバックアップ バッテリーからシームレスに電力を供給されるようになりました。この構成により、自動かつ信頼性の高い電源フェイルオーバーが保証されます。

例 2: DPDT モーター制御

シナリオ：小型 DC モーターの単純な正転および逆転制御を構築する必要があります。単一の DPDT リレーと単一の DC 電源を使用します。これにより、古典的な H- ブリッジ回路が作成されます。

図:

[図の説明: DPDT リレー、DC モーター、DC 電源 (+ および -) が示されています。モーターの 2 つの端子はリレーの 2 つの POLE (COM) 端子に接続されます。電源 (+) は極 1 の NO 接点と極 2 の NC 接点に配線されています。電源 (-) は極 1 の NC 接点と極 2 の NO 接点に配線されています。リレー コイルは制御スイッチに接続されているのが示されています。]

配線手順:

DC モーターの 2 つの端子を DPDT リレーの 2 つの POLE (COM) 端子に接続します。

DC 電源のプラス (+) 端子を最初の極 (NO1) の NO 端子に接続します。

また、DC 電源のプラス (+) 端子を 2 番目の極 (NC2) の NC 端子に接続します。

DC 電源のマイナス (-) 端子を最初の極 (NC1) の NC 端子に接続します。

また、DC 電源のマイナス (-) 端子を 2 番目の極 (NO2) の NO 端子に接続します。これで「クロスオーバー」配線は完了です。-

リレー コイルを制御信号 (トグル スイッチ、ボタン、マイクロコントローラー I/O ピンなど) に接続します。

説明：

リレー コイルが通電されていない場合、極 1 はモーターの最初の端子をマイナス (NC1 経由) に接続します。極 2 は、モーターの 2 番目の端子をプラスに接続します (NC2 経由)。電流は一方向に流れ、モーターは正回転します。

制御信号がコイルに通電すると、両方の極が切り替わります。極 1 はモーターの最初の端子をプラス (NO1 経由) に接続します。極 2 は、モーターの 2 番目の端子をマイナス (NO2 経由) に接続します。モーターに印加される極性が逆になり、モーターは逆方向に回転します。

基本を超えて

SPST、SPDT、DPDT は最も一般的な連絡フォームですが、これらはほんの始まりにすぎません。ポールとスローの同じ原理が、より複雑な構成にも拡張されます。

3PDT (三極双投) または 4PDT (四極双投) リレーが使用される場合があります。これらは、それぞれ 3C および 4C と呼ばれることがよくあります。これらは、3 つまたは 4 つの連動した SPDT スイッチとして機能します。これらは、三相モーターを制御したり、大規模な信号グループを同時に切り替えたりするために使用されます。-

特殊なニーズに対応するために、他のリレー技術も存在します。ラッチング リレーは、制御電源が遮断された後でも接点位置 (オンまたはオフ) を維持します。このため、低電力アプリケーションに最適です。-ソリッド ステート リレー (SSR) は、機械的接点の代わりに半導体を使用します。静かな動作、非常に長い寿命、および非常に高いスイッチング速度を実現します。

結論: 堅牢な設計の選択

リレー連絡フォームの言語を理解することは、エンジニアにとって不可欠です。これは、回路設計における可能性を最大限に引き出す鍵となります。

要約: SPST は、シンプルなオン / オフ制御に最適です。{0} SPDT は、選択および基本的なフェールセーフ タスクに必要な切り替えロジックを提供します。 DPDT は、2 つの絶縁された回路上で同期制御を実現します。これにより、モーターの逆転や複雑な負荷/信号の組み合わせの標準となります。

リレーの接点形式 SPST、SPDT、DPDT が何を意味するのかを完全に理解することは、単なる学術的なものではありません。これは、効率的で信頼性が高く、そして最も重要なことに安全な電気制御システムを設計するための基本的な柱です。この知識を適用すると、より堅牢でインテリジェントなプロジェクトを構築できます。

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