制御の基礎

制御用トランスとは?
盤内の制御電源を分ける基本をやさしく解説

制御用トランスは、制御盤の中で操作回路や表示回路の電源を分けて扱うための基本部品です。一次側と二次側を分けて見ると、盤内の電源の流れを追いやすくなります。

向いている人

  • 制御盤の電源まわりを読みたい人
  • 一次側・二次側の見方を整理したい人
  • DC24V電源との違いを知りたい人

まだ不要な人

  • 高圧受電設備の変圧器を詳しく学びたい人
  • 変圧器容量計算を深く扱いたい人
  • 盤設計の規格選定を目的にしている人

先に結論

  • 制御用トランスは制御回路用の電源を分ける部品です。
  • 一次側と二次側を分けると点検時の切り分けがしやすくなります
  • 確認時は一次電圧・二次電圧・保護機器の順で見ます。

この記事でわかること

制御用トランスの基本構成

制御用トランスは、制御盤の中で使う操作回路や表示回路の電源を、主回路側とは分けて扱うための部品です。一次側に電源を受け、二次側から制御回路用電源を取り出します。

たとえば、盤の電源側で受けた電圧を、操作回路や表示灯、補助リレー、接触器コイルなどで使いやすい電圧に変えて使うイメージです。現場では200V→100Vの構成をよく見ますが、機種や設計によっては24V系など別の構成もあります。

メーカー仕様書では、定格一次/二次電圧・定格容量(VA)・周波数(50/60Hz)などが基本項目として示されます。選定時は、この条件を先にそろえて確認すると整理しやすくなります。

現場では「制御盤 トランス」や「制御トランス」と呼ばれることもあります。どちらも、盤内で電源を受けて制御回路へ配るための制御用トランスを指すことが多く、まずは一次側から受ける/二次側から配るという流れで見ると理解しやすくなります。

まずは「電圧を変える」より「制御電源を分ける」と考える

初心者のうちは、変圧器の細かい理屈よりも、一次側と二次側で回路を分けている部品として見ると理解しやすくなります。

制御用トランスの一次側と二次側を示す図解
一次側から受けた電源を、二次側で制御回路用として取り出すイメージです。
先輩作業者のイラスト

先輩盤の中でトランスを見たら、まず一次側と二次側を分けて見るといいよ。

後輩作業者のイラスト

後輩主回路と制御回路の境目を探す感じですね。

制御盤内の結線イメージ

制御用トランスを見るときは、一次側がどこから来ているか二次側がどこへ行っているかを順番に追います。二次側には、表示灯、リレー、接触器コイル、操作回路などがつながっていることがあります。

制御盤内では、まず一次側で電源を受け、制御用トランスで電圧を下げたあと、二次側から押しボタン・表示灯・リレー・タイマなどの制御回路へ配線していく形が基本です。ここでは、実物の電気図そのものではなく、盤内での電源の流れをつかむための基本イメージとして見てください。

不具合時もこの見方は有効です。一次側に電圧が来ているか二次側に電圧が出ているかを分けて確認すると、原因の範囲を絞りやすくなります。

制御盤内で制御用トランスの一次側から二次側へ電源を配る流れ
一次側で盤内電源を受け、制御用トランスで電圧を変換し、二次側から押しボタン・表示灯・リレーコイルなどへ配る流れを整理。

一次側

盤内の主回路や分岐ブレーカ側から受ける電源です。

トランス(二次側電源を作る)

200V→100Vのように、制御で扱いやすい電圧へ変換します。機種によっては24V系など別構成もあります。

二次側

押しボタン、表示灯、リレーコイル、タイマ、制御回路などへ配る電源です。

保護機器

一次側二次側の両方で、ヒューズやブレーカなどの配線保護を確認します。

現場では「二次側が生きているか」が切り分けの入口になる

一次側に電圧が来ていても、二次側ヒューズ切れや短絡で制御電源が落ちることがあります。機械の電気装置に関する規格であるIEC 60204-1では、制御回路の保護や検証に関する考え方が扱われます。現場確認では、まず二次側に規定電圧が出ているかを見ると、制御電源側の切り分けがしやすくなります。

結線イメージは「一次側→トランス→二次側→制御回路」で整理

小型の制御用トランスを使う盤では、電源の流れをこの順で追うと見失いにくくなります。

  • 一次側: 盤内の電源から受ける
  • トランス: 制御用の扱いやすい電圧へ変換する
  • 二次側: 押しボタン・表示灯・リレーコイル・タイマ・制御回路へ配る
  • 保護: 一次側/二次側ともヒューズやブレーカを確認する

DC24V電源との違い

制御用トランスとDC24V電源は、どちらも盤内の制御電源まわりで見かける部品です。ただし、役割は同じではありません。

制御用トランスは、主に交流電圧を変えて制御回路へ供給する部品です。一方で、DC24V電源は交流を直流24Vへ変換し、PLC入力、センサー、電磁弁出力などに使う部品です。

制御用トランスとDC24V電源の違いを示す比較図
制御用トランスは交流の制御電源、DC24V電源は直流の制御電源として見分けると整理しやすくなります。
項目 制御用トランス DC24V電源
主な役割 交流電圧を変えて制御回路へ供給する 直流24Vを作ってセンサーやPLCへ供給する
見るポイント 一次側、二次側、二次側保護機器 入力側、出力側、容量、異常表示
よく使う先 操作回路、表示回路、コイル回路 PLC入力、センサー、電磁弁、表示機器
不具合時の見方 一次側に電圧が来ているか、二次側に電圧が出ているかを見る 入力電源、DC24V出力、過負荷、異常LEDを見る

同じ盤に両方入っていることもある

制御用トランスで交流の制御電源を作り、別でDC24V電源を使ってセンサーやPLCまわりを動かす盤もあります。どの部品がどの電源系統を受け持っているかを分けて見ることが大切です。

一次側と二次側で見るポイント

制御電源が入らない、表示灯が点かない、操作回路が反応しないときは、制御用トランスまわりを順番に確認します。いきなり負荷側だけを見るより、電源の入口から追うと切り分けやすくなります。

制御用トランスまわりの確認手順
一次側、二次側、保護機器、負荷側の順で確認すると、原因を切り分けやすくなります。
  • 一次側に指定電圧が来ているか
  • 二次側電圧を実測して、指定値が出ているか
  • 一次側/二次側のヒューズやサーキットプロテクタが落ちていないか
  • 負荷側で短絡や過負荷が起きていないか
  • 端子のゆるみ、焼け、変色がないか
  • 図面上の電源系統と実機の配線・端子表示が一致しているか

確認時に混同しやすいポイント

  • 一次側と二次側を混同しない
  • 二次側電圧は必ず測って確認する
  • 配線保護として、ヒューズ切れや保護機器動作も確認する
  • 図面と現物表示を照らし合わせて確認する

盤内の通電確認は必ず安全手順に従う

一次側・二次側とも感電リスクがあります。実機では社内手順、設備仕様、メーカー資料に従って確認してください。判断に迷う場合は、無理に触らず有資格者や管理者に確認します。

まとめ

制御用トランスは、盤内の制御電源を分けて扱うための基本部品です。一次側二次側を分けて見ると、どこまで電源が来ているか、どこから先で止まっているかを整理しやすくなります。

DC24V電源とは役割が違うため、盤内では「交流の制御電源」と「直流の制御電源」を分けて考えると理解しやすくなります。