どうもじんでんです。今回はマグネットスイッチについてまとめました。マグネットスイッチは見たことあるけど、よく分からないなんて方もいるのではないでしょうか。マグネットスイッチには多くの項目がありますが、この記事では基本を解説します。
マグネットスイッチとは？
マグネットスイッチは、電磁石の力によって接点を開閉するスイッチです。
マグネットスイッチに関連する言葉として次のものが挙げられます。
- マグネットスイッチ
- マグネットコンタクタ
- 電磁開閉器
- 電磁接触器
これらの言葉は混同されたりしますが、明確な違いがあります。まずはこれの違いについて説明します。
言葉としては次の通りです。
- 電磁接触器 = マグネットコンタクタ
- 電磁開閉器 = マグネットスイッチ
機能的な違いでは次の通りです。
- 電磁接触器(マグネットコンタクタ) = 電磁石の力によって接点を入切するもの
- 電磁開閉器(マグネットスイッチ) = 電磁接触器(マグネットコンタクタ)とサーマルリレーを組合わせ過負荷保護もできるもの
以上の様にそれぞれには明確な違いがあります。しかし現場では、これらを総じて「マグネットスイッチ」と呼ぶ事も多いです。
よってこの記事でも、マグネットスイッチで統一して記載します。
マグネットスイッチは「MC」と表現される事があります。これは「マグネットコンタクタ(Magnetic Contactor)」の略称です。
用途
マグネットスイッチは電気回路を入切するスイッチです。電気回路のスイッチといえばブレーカーがあります。これらの違いはなんでしょう？
ブレーカーとマグネットスイッチには大きな2つの違いがあります。
1つ目は「開閉回数に対する耐久性」です。
ブレーカーの開閉回数の耐久性は、通電状態で1000回程度とされています。これに対してマグネットスイッチは100万回の耐久性があります。
※種類によって開閉回数は大きく違う場合があります。
この様に開閉回数の耐久性が大きく違います。よって開閉回数が多い箇所にはマグネットスイッチを設置しなければいけません。
2つ目は「信号による入切ができる」です。
ブレーカーは基本的には、人の手で入切する必要があります。
しかしマグネットスイッチは、信号により入切ができます。これによりタイマーや各種センサーなどと組み合わせて、自動的に入切が可能となります。
簡単な例では、温度が一定を超えたらマグネットスイッチをONにしてファンを回すなんて使い方ができます。
これらの事からマグネットスイッチは、多頻度開閉する箇所や自動で入切する箇所のスイッチとして利用されます。
マグネットスイッチの各部品
マグネットスイッチを構成するパーツは次のものがあります。
- コイル
- 主接点
- 補助接点
それぞれについて簡単に解説します。
コイル
コイルはマグネットスイッチの中心的なパーツです。これにより接点を入切できます。コイルに電圧が印加されると接点が動作します。
コイルは定格電圧があり、指定された電圧以外を印加すると故障の原因となります。交流電圧の場合もあれば、直流電圧の場合もあるので注意が必要です。
主接点
主接点は、主回路を接続し入切する接点です。これにモーターなどの負荷に接続します。
大きな開閉容量があるのが特徴です。
補助接点
補助接点は、主接点と連動して動く接点です。パイロットランプを接続して、外部に入切の状態を表示するのに利用したりします。他にもインターロックなどの制御回路にも利用されます。
主接点に比べて、開閉容量は大きくありません。接続する負荷には注意が必要です。
動作の原理
マグネットスイッチはコイルに電圧が印加される事で電磁石となり、可動鉄心を引き寄せます。これにより可動鉄心と連動して、主接点及び補助接点が接触し「閉」となります。
可動鉄心にはバネがついており、コイルに電圧が印加されていない状態では引き離される様になっています。よってこの状態では主接点及び補助接点は「開」となっています。
よってコイルに電圧を印加する事で「入」、無電圧にする事で「切」とします。押しボタンスイッチやタイマーやセンサーのa接点を使い、マグネットスイッチのコイルに電圧を印加して動作させます。
種類
マグネットスイッチには、用途などにもよって多くの種類があります。
全てを詳細に解説できませんが、大きなポイントを押さえて解説します。
定格容量(電流)
マグネットスイッチには、開閉できる容量(電流)が決められています。
マグネットスイッチは主な用途が電動機なので、開閉できる容量をkWで記載されている場合が多いです。照明などの負荷に適用する場合は、電流値で判断しましょう。
操作電源
マグネットスイッチを入切するには、コイルに電圧を印加する事で可能となっています。
製品にはコイルの電圧が指定されています。交流もあれば直流もあり、電圧も100Vや24Vと様々です。基本的には制御盤内の操作電源に合わせて選定します。
主回路の極数
マグネットスイッチは電動機の入切に使用されるので、主回路の極数は3極が標準です。稀に単相負荷や直流用に2極のものもあります。しかし3極のマグネットスイッチでも、照明などの単相負荷にも使用可能なので3極の製品が殆どです。
補助接点の数
マグネットスイッチはシーケンス制御によって、自動的に操作される事が多いです。その為にマグネットスイッチが入状態か切状態なのかを外部に知らせる必要があります。これはマグネットスイッチの補助接点を活用する事で可能となります。
マグネットスイッチの補助接点の数は製品によって様々です。制御に必要な数を確認しましょう。補助接点の数が多い分に困る事はありませんが、値段が高価になり本体が大型化します。
可逆式及び非可逆式
マグネットスイッチのカタログを見ていると、可逆式及び非可逆式という言葉が出てきます。これは電動機の回転を正逆を切り替える事ができるかを表しています。可逆式は可能で、非可逆式は不可能となっています。
しかし可逆式はマグネットスイッチを2つ組み合わせて、正逆を切り替えています。この2つのマグネットスイッチを単体で見ると、マグネットスイッチ自体は非可逆式のものと変わりありません。
なので非可逆式のものを2つ使って、自分で回路を組めば可逆式と同じ使い方ができます。可逆式は初めから組み合わせてあるものと認識しておきましょう。
配線図
マグネットスイッチの基本の配線図の例を挙げます。マグネットスイッチの制御は複雑ですが、基本は簡単でこれを色々と組み合わせています。
まとめ
- マグネットスイッチとマグネットコンタクタに分けられる
- 開閉回数の耐久性が高く、信号で入切できる
- コイルに電圧が印加される事で、電磁石のとなり入切ができる
- 種類が多くあり、用途によって選定する
マグネットスイッチは現場でよく見かけるものですが、回路が複雑で分かりにくいものです。この記事で少しでも理解してもられると嬉しいです。
また動画でもマグネットスイッチについて解説しています。実物を使って配線しての動作なども見る事ができます。併せて見るとより理解が深まります。
この記事が皆さまのお役に立てれば幸いです。
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