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電源ラインに繋いだSSRが壊れる原因

AC200V電源ラインを直にSSRの入力に繋ぎこんで、電源の監視を しているのですが、この電源に大型のファンモータが繋がれることがあり、 どうもそのときにSSRがかなり激しく壊れてしまう(焼けている?)ようです。 これは、ファンモータの起動時などに、電源ラインになんらかの異常電圧?が 発生して、それによって壊れているのでしょうか? 考えられる原因を教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

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  • ninoue
  • ベストアンサー率52% (1288/2437)
回答No.11

大型のファンモータはSSRの負荷よりもずっと大容量で、SSR入力側電源に並列に電磁接触器:MCで投入遮断されているのですね。 モータは投入時に定格電流の5-6倍程度の起動電流が流れます。 更に最初の1cycleの間は投入位相、モータの磁気回路の飽和状態等から起動電流の更に2-3倍?の突入電流が数msの短い間ですが流れます。 またMCは機械的に安定した接触状態になるまでの数十msの間、チャタリング:バウンドを繰返します。 この突入電流/起動電流は、MCのチャタリングで切断されようとする時、電源側トランスやモータのリアクタンス分で流れ続けようとして、高圧のスパーク:電源電圧の2-3倍?を発生させます。 このスパーク電圧にSSRが耐えられない場合、SSRに大電流が分流して流れる事になりエネルギーが大きい為SSRを焼損する事になると考えられます。 トランスの一次側からも雷サージ電圧等がトランス二次側に巻線等のコンデンサ分を通したりして誘起されます。 これらの大電圧大電流のスパーク電圧等を必要であれば低減させた上、その電圧に対応した耐電圧のSSRとする必要があります。 SSRには普通保護用のサージアブゾーバ:バリスタ等が含まれている筈ですが、SSRの定格負荷に対応している程度でしょう。 バリスタの電流容量が小さい場合、大きな電流が流れ込もうとする時はSSRの耐圧を越した制限電圧にしかならず、相変わらず焼損が発生するでしょう。 以上のような現象が発生しているものと考えられます。 これらに対応して、ファンモータ対応の電流容量を持ったCR保護回路、バリスタ等をSSRと並列に追加する必要があります。 先ず 以下のような項目について、サーチ条件を考えながら調べて下さい。 (電気の一般的な知識のみで、具体的な大容量バリスタのメーカ等については分りませんのですみません) SSR サージ電圧 保護 SSR 過電圧 保護 説明 OR 解説 SSR サージ電圧 保護 バリスタ SSR サージ電圧 保護 大容量バリスタ モータ負荷 SSR サージ電圧 保護 CR保護回路 モータ負荷 大容量バリスタ メーカ カタログ ...等 次にSSRメーカに状況を説明して問い合わされるなり、 適用出来そうな保護回路や装置が分ったらそれらを購入するなどして対応してください。 或いは別の考え方として、AC200Vラインに電圧が来ているかどうかの確認だけでしたら、AC200V用リレーを設け、接点入力として制御側に取り込むのが一番簡単でサージ電圧での破壊等を気にしなくて済みそうです。 或いは絶縁用の小型トランスと簡単な整流平滑回路を通してDC5V(3-12V?)を発生させて取り込む事も出来そうです。 或いはSSRと直列に抵抗(SSRの等価負荷抵抗の1-3%程度?)を挿入した後にSSR対応のサージアブゾーバを追加する(SSR内のサージアブゾーバのみで良いかも知れませんが)事でも対応出来そうです。

sen_t
質問者

お礼

いろいろと詳しいアドバイス、ありがとうございます。 大変参考になりました。

その他の回答 (10)

回答No.10

「岡谷 スパークキラー」http://www.okayaelec.co.jp/product/noise/index3.html (要はコンデンサーと抵抗直列) 富士電機マグネットコンタクター等のオプションにも品揃えされています。

回答No.9

岡谷 XE-1201等を参考に、負荷直近に取り付けます。(発生元で抑える) オシロ等で観測し効果を確認しながら対処します。 電磁弁、マグネットコンタクタ等、ソレノイド応用機器から発生します。 配線隔離が効果あり。 http://cobaden.net/?mode=cate&cbid=172926&csid=4

回答No.8

リレー G2R-1S AC200V を差し込む事で代替出来ます。

回答No.7

「オムロン I/O ソリッドステート・リレー 形 G3R-IAZR1SN-AC100-240 の入力側が焼損」 AC200V入力可の製品なので十分な耐力(ノイズ等)はある筈です。 型式通りの物が取り付けられているか? 故障品はオムロンに連絡、調査依頼して下さい。

sen_t
質問者

お礼

お世話になります。 >AC200V入力可の製品なので十分な耐力(ノイズ等)はある筈です。 メーカのSSR使用注意事項として、入力ノイズ対策としてCRをつけるように書かれていました。 この場合、C、Rはそれぞれどういうタイプのものを使えばいいのでしょうか?

回答No.6

入力側、出力側、故障の判定は原因追及に重要です。 故障時、何かの動作はするのか? AC200がG3Rの入力端子に掛かっている時G3Rの出力では何を駆動しているのか? 故障は何回起きているのか? SSRの必要性?

回答No.5

故障状態? 激しくの意味・状態? 入力側? 出力側?

sen_t
質問者

お礼

入力側だと思います。 外観的には、膨れて焼け焦げたような感じです。

  • 86tarou
  • ベストアンサー率40% (5093/12700)
回答No.4

回路としては、SSRのINにAC200V電源がかかっていて、同じくそこにファンモータも繋がっている状態です。 つまり、SSRでファンモータなどをON/OFF制御しているのではなく、AC200V電源が生きているかどうかを見るために、直にSSRに入れてSSRを動作させています。SSRのOUT側は、I/Oとして、制御側に取り込んでいるだけです。 本来、ファンモータなどの動力系は、別の電源ラインのはずだったのが、おなじ電源から取ってしまったため、SSRが壊れる事態が発生しました。> G3R-I/Oの入力モジュール“G3R-IAZR1SN AC100-240”を使っているということでしょうか?(AC200VとファンモータとこのSSRの入力を全て並列接続) 出力側もDC32V、100mAまでであれば壊れるとは思えないのですが…誤配線ってことはないですよね?

参考URL:
http://www.omron.co.jp/ecb/products/ssr/21/g3r-i_o.html
sen_t
質問者

お礼

>G3R-I/Oの入力モジュール“G3R-IAZR1SN AC100-240”を使っているということでしょうか?(AC200VとファンモータとこのSSRの入力を全て並列接続) はい。そのとおりです。 ファンモータが繋がるまでは、全く問題なく動いてたのですが・・・。 けっこう大きなモータなので、起動時などに、電源ラインに大きなノイズ(?)などが載って、それが原因でSSRが壊れてしまっているのではないかと思うのですが、他になにか原因が考えられますでしょうか? >出力側もDC32V、100mAまでであれば壊れるとは思えないのですが…誤配線ってことはないですよね? 確認しましたが、誤配線はありません。

回答No.3

SSRのメーカー、型式? 入力側もAC、つまりAC/ACタイプなのか?

sen_t
質問者

お礼

お世話になります。 SSRはオムロンのI/OソリッドステートリレーのG3R-I/OのAC入力タイプです。出力はDCです。

  • 86tarou
  • ベストアンサー率40% (5093/12700)
回答No.2

No.1です。 SSRは、入力(INPUT)側にAC200Vがかかっていて、その電源ON、OFFをSSRのOUTPUTから取り出しているだけなのです。なので、SSRの入力側にファンモータなどの動力系がつながっていることになります。本来、こういう使い方自体、間違っているのでしょうが、壊れる原因は、紹介していただいたサイトに書かれているようなノイズと考えられるのでしょうか。誤動作なのではなく、かなり激しく壊れているようなので、ノイズだけで、こんなにもなってしまうのか、わからないところです。> 回路の詳細が不明ですが、電圧と電流がSSRの定格以内で↓のような回路になっていればまず壊れることは考え難いです。

sen_t
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 回路としては、SSRのINにAC200V電源がかかっていて、同じくそこにファンモータも繋がっている状態です。 つまり、SSRでファンモータなどをON/OFF制御しているのではなく、AC200V電源が生きているかどうかを見るために、直にSSRに入れてSSRを動作させています。SSRのOUT側は、I/Oとして、制御側に取り込んでいるだけです。 本来、ファンモータなどの動力系は、別の電源ラインのはずだったのが、おなじ電源から取ってしまったため、SSRが壊れる事態が発生しました。 ちなみにSSRはオムロンのI/OソリッドステートリレーのG3R-I/OのAC入力タイプです。

  • 86tarou
  • ベストアンサー率40% (5093/12700)
回答No.1

故障する原因は、通常過電圧か過電流です。 前者はAC200V用に使えるものなら問題はないですが、サージ電圧等に対応出来るようバリスタを接続される方が良いかもしれません。 http://www.fa.omron.co.jp/product/cautions/18/79/index.html#3 ↑●交流開閉形SSRの出力側ノイズ・サージについて 後者については、負荷が大き過ぎると定格より多くの電流が流れようとしてSSRの残り電圧が多くなり、許容損失を超えるのが原因です。この場合は、ファンモーターの電流より十分多くの電流が流せるSSRを使用します(突入電流を考慮)。 http://www.fa.omron.co.jp/product/cautions/18/79/index.html#3 ↑●負荷別のSSRの選定について

sen_t
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 SSRは、入力(INPUT)側にAC200Vがかかっていて、その電源ON、OFFをSSRのOUTPUTから取り出しているだけなのです。 なので、SSRの入力側にファンモータなどの動力系がつながっていることになります。 本来、こういう使い方自体、間違っているのでしょうが、壊れる原因は、紹介していただいたサイトに書かれているようなノイズと考えられるのでしょうか。 誤動作なのではなく、かなり激しく壊れているようなので、ノイズだけで、こんなにもなってしまうのか、わからないところです。

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