電気回路の不具合をテスター無しで特定する方法について

質問

電気回路でモーターやソレノイドなどが複数ある簡単な回路があるとします
この回路のヒューズがきれたとして、テスター無しでヒューズが切れた原因となった部品を特定する方法を知りたいのですが
まずヒューズ切れは回路中のどこかでショート状態になって過電流が流れるのが原因であるという理解で正しいでしょうか？

つぎに不具合と思われる部品を外してしまうと余計ショート状態になる気がするのでだめだと思うんですが、違っていますか？

あと何かよい方法があれば教えていただきたいのですが、よろしくお願いします
（この回路は面接のときに突然出されたので回路の内容は１００％正確には再現できません。）

回答No.7

myeyesonly

お呼びでしょうか。
過負荷については、すでにほかの方が説明していただいたので繰り返しません。
>部品をはずして・・・の部分のみ。

部品をはずした所を電線でつなげば確かにショートになるのですが、普通はそういう事はしません。
その故障回路に電気が流れないようにすれば、他の回路に影響がいかないですから、その回路の代替措置だけですみます。

はずして電線でつなぎ、ショートさせてしまえば、その電源自体が焼けたり大元のヒューズが飛んだりして、つながってるすべての回路がダウンします。

システムの性質によっては、わざと回路をショートするように安全装置をつないで、電源ごとすべてのシステムを落として保護する、というシステムもありますが、おっしゃってるケースは当てはまりませんね。

回答No.6

oyaoya65

#4です。
A#4の補足について

>モーターに過負荷がかかるというのは定格電圧以上の電圧がかかるという意味でしょうか？

モーターも交流モーター、直流モーター、ステッピングモーター、その他、色々な種類のモーターがありますので一概にはいえません。

通常の交流モーターでは、定格電圧で使いますので電圧は一定です。なのでこの場合は過負荷がかかると言う事は、定格以上のの電流が流れるということです。モーターの回転に加重がかかりすぎるとモーターの回転が落ちて、インピーダンス減少し、減少するとモーターに流れる電流が増加します。でも電流の増加にも限度があり、定格電流以上に流すとモーターの巻き線抵抗によりモーターが加熱していきます。この状態が過負荷がかかるということです。

回答No.5

rnakamra

#2の回答へのお礼の内容に対して

通常、モーターが回転しているときは、電磁石に電気的な反作用が働きます。これは、回転子が回ることにより発生する誘導起電力が電磁石に流れる電流を減らす方向に働きます。
このため、定格で動いているとき、モータのコイル部分にはV/Z(V：モータへの供給電圧、Z:ソレノイドのインピーダンス)よりも小さい電流しか流れません。

もし、回転軸に過負荷が加わり回転が遅くなりますと、ソレノイドに流れる電流を阻害する方向に働いていた誘導起電力が弱くなります。
その結果、ソレノイドに過大な電流が流れることになります。

機械的な過負荷がかかることで、モータに流れる電流が大きくなり、最終的にはモータが焼損してしまいます。
これを避けるためにある大きさ以上の出力を持つモータには保護のための回路を設けることが義務付けられています。

回答No.4

oyaoya65

＞　どこかでショート状態になって過電流が流れるのが原因であるという理解で正しいでしょうか？
大抵の場合はそうでしょうね。
（荒っぽい方法ですが）部分的に短絡している場合は、電源スイッチを入れると、短絡を起こしているソレノイドやモーターが熱を持って熱くなってきたり、絶縁体がこげるような異臭や煙が出てくるなどの変化が出ますのでヒューズが切れる前に電源スイッチをOFFにすれば、発熱、煙、異臭（絶縁被覆が焦げるにおい）がしていたりしますので、故障部品が特定できたりします。
モーターなどは加重付加が大きすぎて、定常の回転しない状態が少し続くと過電流が流れてモーターが加熱して巻き線のショートまたは断線がおきますね。過電流の程度によってヒューズも切れるでしょう。
リレーもオフの時に発生する過剰電圧を逃がす保護ダイオードが壊れて保護機能が成されないと過大電圧が発生してソレノイドのショートが発生してそれが原因となって回路の過大電流を招いてヒューズが飛ぶことも考えられますね。

>不具合と思われる部品を外してしまう
この意味が分かりませんが、部品をリレーやモーターを取り外すだけなら問題ないと思います。この場合は余計なシュートにはなりませんね。
取り外した後、外した両端の配線を接続すれば、モーターやソレノイドのインピーダンスがなくなるので過大電流が流れヒューズが飛ぶことは十分考えられますね。この場合は過電流状態やショート状態になりますね。

>あと何かよい方法があれば教えていただきたいのですが
電気は見えませんので、正常な状態は、テスターで電圧や電流や抵抗分を測って調べます。
オシロスコープでもあれば、電圧波形や電流波形が観察できますから、役立つこともあるでしょう。

テスターもオシロもなければ、目視観察（焼け焦げた痕の観察）、においのチェック（絶縁塗料のこげたにおいや配線のとけたりこげたにおい）、短時間だけ電源を入れて異常温度上昇部を触れて見つける触診などでも、ショート箇所や過大電流箇所はある程度分かるかと思います。
完全なショートなら瞬間にヒューズが切れますし、該当モーターまたはソレノイドから煙が出たり異臭がしたり、発熱があるだろうね。
通常は、完全なショートはなくて、リレーやモーターのソレノイド（巻き線）がショートしている場合が多いです。
短絡の状態が酷い時は、電源を入れなくても、目視だけで焼け焦げや熔けた痕などが見つかりますね。

お礼

モーターに過負荷がかかるというのは定格電圧以上の電圧がかかるという意味でしょうか？
回答ありがとうございました

回答No.3

debukuro

先ず経験
次に
視覚
触覚
聴覚
嗅覚
これらを駆使して
更に第六感

お礼

回答ありがとうございます

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。
>ショート状態・・・ちょっと違うと思います。
モーターやソレノイドなどだと、過負荷というケースがあり得ます。
ショートは、そのパーツの中身を迂回してしまう導電状態が発生する事ですので、本質的に意味が違うと思います。
もちろん、ショートでもヒューズは飛ぶでしょう。

部品の内部ショートの場合、単純にその部品を外せばショート回路は切断され、その部品の部分も接続が切れますから、<余計ショート状態になる・・・はあり得ません。

簡単に調べる方法は、温度チェックだと思います。
過負荷やショートしてる場合、その部品が発熱する事が多いので。
直接触れるとは限らないので、その点は注意です。
部品表面に通電してる場合や絶縁耐力が不足してる場合、加熱が酷くて火傷するような場合、などです。

お礼

過負荷ということは抵抗が高くなっているということでしょうか？
抵抗が高いと流れる電流が少なくなっていくような気がしますが
あまり知識がないので単純にオームの法則からそう思ったんですが
そうなると過負荷＝抵抗が高くなるじゃないのか？？
回答ありがとうございます

補足

回答へのお礼で過負荷＝高抵抗と書いたんですが
過負荷は過電圧の意味でしょうか？
それなら過電流がかかるのは分かる気がします

回答No.1

noname#84191

テスターがないということですと、極限られた事しか出来ないでしょう。

まあ、どの程度の大きさかのもよりますが、
私なら、先ず臭いなどを嗅いでみて、焼け焦げた臭いとか、普段と違うものを感じなければ、規定のヒューズを入れて、電源を入れます。
それで再び切れるなら回路の何処かが悪いのでしょう。
回路が分離できるなら・・分離して同様の事を繰り返す・・と言う方法もあります。

何より、ヒューズが切れたからと言って、モータなりが悪いとも限らないのです。
ヒューズの経年劣化もあります・・結構多いのですよ。
経年劣化と、電源の入り切りを何年も繰り返していると、ヒューズが細ってきて定格電流でも切れることもままあります。
まあ、これは経験をしないと俄には信じられないかも知れませんが・・・

などなど・・

不具合の部分を外すと・どうしてショートの状態になる・・と思われたのでしょう・・

お礼

回答ありがとうございます

補足

部品をはずして配線を直接つないだらショート状態になると思ったのですが