- ベストアンサー
交流用のCTで直流電流を測るのは可能か?
どなたかご存知の方よろしくお願いいたします。 直流電流で動作するソレノイドの動作電流を交流用のCTで測ることは可能でしょうか? 測れそうな気もしたので測ってみたところ測れました。 電流波形は△波を面取りしたような波形なので、交流の上半分の様な感じと考えると その値はほぼ正確なのか間違っているのかどうなのでしょうか? シャント抵抗を入れて電圧とCTで同時にはかればいいいのですがチャンスがないので 理屈的にはどうなのかを知りたくなり質問してみました・・・ ご存知の方よろしくお願いいたします。
- tomomaki168
- お礼率83% (88/105)
- 電気・電子工学
- 回答数6
- ありがとう数4
- みんなの回答 (6)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
No.5で、CTの測定誤差は、励磁インダクタンスへの分流部分と考えられる旨、述べましたが、当該変動電流に関し、誤差を時刻の関数として表記してみました。参考まで。 R :2次巻線抵抗+負荷抵抗、 L :2次換算励磁インダクタンス i2(t) : 観測波形、Rの電流、 ie(t) : 誤差電流、Lの電流 とします。真の電流は、i2 + ie です(1次電流はこの n2/n1 倍 )。 L の両端電圧は、R i2 ですから、 ie = ( R / L ) ∫ i2 dt [0から時刻 t まで積分] が導かれます。時定数 : τ = L / R によれば、 ie = ( 1 / τ ) ∫ i2 dt [0から時刻 t まで積分] とも表記できます。時刻と共に誤差が拡大していく様子、ステップ波形に対し、時定数付近において、i2 とie が同程度であろう雰囲気が判ります(ただし鉄心の飽和考慮せず)。 時定数 τ は、CT仕様書の周波数特性から読み取れそうに思います。 1/(2πτ) が、いわゆるカットオフ周波数ですから。 軟磁性だとは思いますが、透磁率が高く空隙の無い環状鉄心のインダクタンスは不安定でしょうし、飽和も早いでしょう。もし必要な波形観測時間が、このτより十分短かい事が確実ならば幸運で、誤差も飽和も心配なさそうに思います。
その他の回答 (5)
- veryyoung
- ベストアンサー率75% (65/86)
トランスのT型等価回路をイメージすれば、CTにおいて「 n1 I1 = n2 I2 」が成り立つのは、励磁リアクタンスへの分流が軽微な場合に限られることが解ると思います。下限周波数の誤差は概ね「2次巻線抵抗と負荷抵抗の和」対「2次換算励磁リアクタンス」の比で決定されています。周波数の低下と共に励磁リアクタンスへの分流が無視できなくなります。時間領域応答として時定数表現するなら、 τ=(2次換算励磁インダクタンス)/(2次巻線抵抗+負荷抵抗) であって、観測現象がこの時間程度になると、微分特性になる理屈です。仕様書の誤差特性(対周波数、対負荷抵抗値)から各定数は推定できる筈です。励磁インダクタンスへの分流が小さく、鉄心透磁率が非線形域に突っ込まない範囲なら、多少の計算補正も可能かもしれません。 ちなみに、2次抵抗より励磁リアクタンスが小さい周波数領域においても、励磁リアクタンスに掛かる相当電圧を3次巻線で拾い、それが零になるよう、負帰還アンプで、2次電流を引っ張り出してやれば、分流誤差は軽減される筈です。また、そんな零位法による負帰還自動平衡を、電磁誘導によらず、ホール素子による磁束検出器によって構成すれば、「 n1 I1 = n2 I2 」 が直流磁束においても成立する事になります(オシロスコープ用カレントプローブなどに見受けられます)。
- 86tarou
- ベストアンサー率40% (5094/12701)
No.1です。 瞬時で動作完了するので動作後の電流は0Aだったと思います。> 計測された通り、一時側の電流に変化があった時にだけ二次側に伝わるのです。 測りたいのは動作し終わって静止した状態でしょうから(この状態が一番長いですし)、微分された波形を測っても意味がないでしょう(動作開始時は突入電流として定常電流とは違った値を示します)。また、ソレノイドは負荷によっても電流が変ってきますので、完全に静止した状態でないと正しい電流値は測れないと思います。それでは動作開始時の過渡期を見ているに過ぎないですので。 http://www.fa.omron.co.jp/guide/faq/detail/faq02165.html
お礼
ご回答ありがとうございます。 主接点に連動した補助接点(b接点)で主接点動作時点で、 ソレノイドへの電流をカットします。 ので過渡電流しか測りません。 今度チャンスがあったら、シャント抵抗とCTで同時に測定して差を見てみようと思います。
- teppou
- ベストアンサー率46% (356/766)
No.2です。CTを使ってオシロで測定しているという事ですか。 そういう事ですと、波形は、CTの周波数特性によりますが、急激に上昇して、比較的緩やかに下降しているのではないでしょうか。 コイルは、定常電流になるまで時間がかかりますので、そういう波形が表示されます。 電流の波形が0になったという事は、電流の変化がなくなったという事で、電流が0になったことを意味しません。 交流用CTで、定常的直流電流を測定することはできません。 No.1の回答者の方も書いていますが、電圧を測ってみてください。電圧は、ずっとかかっているのではないでしょうか。
- teppou
- ベストアンサー率46% (356/766)
完全な直流(バッテリーの出力電流など)を交流用のCTで測ることはできませんが、波形の様子から、交流を整流しただけの物のように思えます。 その場合、半波波形の平均値が、直流電流値として測定されます。 交流測定器が、真の実効値を測定する事が出来るものであっても、平均値と、実効値の差が出ます。 正弦波を前提にしているものなら、大きな誤差になります。 それ以外に、直流磁界により、CTのコアが一方に磁化されるので、その分誤差が大きくなり、電流値により誤差が変化すると思われます。
お礼
お世話になります。 電源は完全な直流だと思います。 スイッチONと同時に電流が増えてバネの力に打ち勝ち機構が完全動作すると電流が0になるイメージだと思います。ザックリな話、電流はオシロで測定したのですが、ピークが8Aのマイルドな△波でした。Δtは10msくらいです。まずまず測定できているような気もするのですが・・・今度チャンスがあったら、シャント抵抗とCTで測定してみようと思います。
- 86tarou
- ベストアンサー率40% (5094/12701)
交流用のCTは電線を巻いただけでしょうし、この状態では一時側の電流の変化や向きが変わらないと二次側に伝わることはないでしょう。要は、微分したような波形になるのが普通です。ソレノイドが動作して動きがなくなった時(動作状態)にも、二次側にずっと電圧が出てましたか?
お礼
お世話になります。 電源は完全な直流だと思います。 スイッチONと同時に電流が増えてバネの力に打ち勝ち機構が完全動作すると電流が0になるイメージだと思います。ザックリな話、電流はオシロで測定したのですが、ピークが8Aのマイルドな△波でした。Δtは10msくらいです。まずまず測定できているような気もするのですが・・・今度チャンスがあったら、シャント抵抗とCTで測定してみようと思います。 >ソレノイドが動作して動きがなくなった時(動作状態)にも、二次側にずっと電圧が出てましたか? 瞬時で動作完了するので動作後の電流は0Aだったと思います。
関連するQ&A
- 直流電流と交流電流のこと
直流電流と交流電流について調べていて、蛍光灯を直流と交流でのつき方の違いを見てみようと思いつきました。 ______ =| |=  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ↑こちら側だけ使う 10w位の蛍光灯の片側にある2本の端子(?)にそれぞれワニ口クリップをつなぎ、電源装置を使って徐々に電圧をかけていきました。 ある程度まで電圧をかけていくと、交流ではチカチカと点滅して、直流では中のフィラメントあたりが赤くなりしばらくするとパッと点灯して、蛍光灯の片側が光っている状態になりました。 両方(交流、直流)を点灯した状態から徐々に電圧を下げていくと、交流ではチカチカと点滅した状態が続き、直流ではうすく光っている状態になりました。 ・この交流でのチカチカと点滅するのは、電源が交流だからなのでしょうか、それとも放電現象によるものなのでしょうか? ・直流でフィラメントが赤くなるのはなぜなのでしょうか? この二点について教えてください。お願いしますm(__)m
- ベストアンサー
- 物理学
- 直流電流から交流電流への換算式について
直流電流と交流電流の換算方法を教えて下さい! ある機器に「DC電圧12V 17W」と表示がある場合、 直流電流は 17(W)÷12(V)=1.42(A)となると思いますが、 この機器を交流電圧(100V)で使用した場合の交流電流はいくらになるのでしょうか? 計算方法が分からず困っています。 どなたか教えていただければ幸いです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- その他([技術者向] コンピューター)
- 交流電圧、電流の波形について
直流電流をインバータに通して交流電流にし、負荷(電子機器)を起動させその時の波形を観測したのですが、起動後、交流電圧、電流とも若干のひずみが観測されました。この原因は何なんでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 交流の許容電流を直流に換算する場合の…
直流の許容電流を知りたいのですが交流の√2倍と考えて問題ないでしょうか? 交流の許容電流は内線規程に記載されているのですが、 直流の許容電流についての資料がなく困っています。 絶縁強度が同じ場合、直流は交流電圧の√2倍まで送電できるので 電流の送電も同じく√2倍が可能という考え方でよろしいでしょう か? よろしくおねがいします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 直流電流と交流電流の違いをイラストで描くと?
お世話になります。 電気素人です。 よく電流、電圧、抵抗を水鉄砲を例に解説するのを見ます。 電圧:水を押す力 電流:出る水の量 抵抗:水鉄砲の穴 一応、これでイメージはわくのですが、 ではこの水鉄砲を例として考えた場合、 直流電流と交流電流の違いはどのように考えれば良いのでしょうか? 小学校で豆電球とかモーターを電池と繋ぐとかで直流と交流が違うってのは わかってるつもりなのです、これを工業規模で考えるとよくわかりません。 どなたかご教授の程、宜しくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 直流交流の高電圧について
こんにちわ。直流交流の高電圧についての質問です。静電気の除電装置などで、交流はプラスの電圧とマイナスの電圧を交互に発生させ接地極を設けコロナ放電によって除電ができると聞きました。これは何となく意味が分かるのですが、あるメーカーの直流の除電装置の方式はプラスの電圧はカットし、マイナス電圧のみで除電が出来るというものでした。そこで質問ですが、直流のマイナス電圧とは一体何の事でしょうか。 直流は波形で見るともちろん交互になんかなりませんし、マイナス側は電位が零ではないのでしょうか。 色々調べているのですが、どんどん混乱してきました。どなたか分かる方教えて下さい。宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 科学
- 【電気】回路計が交流電流を測定出来ないのはなぜです
【電気】回路計が交流電流を測定出来ないのはなぜですか? 回路計は直流電圧、交流電圧、直流電流しか測定出来ないと聞きました。 なぜ回路計は交流電流が計測出来ないのでしょう? あとクランプメーターは直流電流、交流電流が測定出来るので交流電流はクランプメーターで測定するのでしょうか?
- ベストアンサー
- 自然環境・エネルギー
- 交流電流と直流電流での入熱の計算について
溶接入熱(J/cm)=電流(A)×電圧(V)×60/溶接速度(cm/min)で表わされます。 例えば、直流の溶接で、電流:60A、電圧:15V、溶接速度:40cm/minとすると、 60×15×60/40=1350(J/cm)です。 交流の場合ですが、電流:60A、電圧:15V、パルス:7Hz、溶接速度:40cm/minとすると、 溶接入熱はどう計算されるのでしょうか? 交流の電流は=√(有効電流)^2+(無効電流)^2と言う事は調べて判りましたが、60Aの有効電流と無効電流が判らないと、直流と同じ溶接入熱の計算は出来ないと思います。 簡便な計算方法(或は係数みたいなもの)はあるのでしょうか。 教えて頂けると幸いです。宜しくお願い致します。
- 締切済み
- 物理学
お礼
ご回答ありがとうございます。 ちょっと内容が難しすぎて理解が難しそうです。 今度チャンスがあったら、シャント抵抗とCTで同時に測定して差を見てみようと思います。 丁寧なご説明、本当にありがとうございました。