ゼロクロス回路で誘導負荷からの保護、その仕組みとは?

このQ&Aのポイント
  • ゼロクロス回路を使用することで、電磁弁の突入電流や逆起電力からの保護が可能です。
  • また、バリスタを取り付けることで誘導負荷の保護がさらに強化されます。
  • さらに、電磁弁の最小負荷電流がSSRの動作範囲内にある場合、SSRは正常に動作します。
回答を見る
  • ベストアンサー

ゼロクロス回路で誘導負荷からの保護ができるのでし…

ゼロクロス回路で誘導負荷からの保護ができるのでしょうか? シーケンサーのトランジスタ出力にSSR(フォトトライアック)をつなげ、そのSSRで電磁弁(AC200V)の開閉をしたいのですが、SSRにゼロクロス回路というものが内臓されているものがあります。 1.ゼロクロス回路が入っていれば、電磁弁からの突入電流や逆起電力からの保護になるのでしょうか?それとも別途サージキラー等の取り付けが必要なのでしょうか? 2.誘導負荷(電磁弁)対策にバリスタを取り付けた場合、突入電流と逆起電力、両方からの保護になるのでしょうか? 3.電磁弁保持時(起動中)の電流がSSRの最小負荷電流を下回っている場合、SSRは動作するのでしょうか? 最近生産技術に配属された制御勉強中の身です。どうかご教授よろしくお願いします。

noname#230358
noname#230358

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#230359
noname#230359
回答No.3

ゼロクロスであればノイズは小さいですがゼロではないのでサージキラーは電磁弁の近くにあったほうがいいです。 バリスタはOFF時の逆起にききます。突入電流の保護にはなりません。 SSRの漏れのことを言っているのですね。この場合、SSRがOFFしても、もれ電流により電磁弁がOFFしないことが考えられます。試作で動作OKでも量産で発生することもありますので避けてください。どうしてもという場合はブリーダ抵抗をつけることをお勧めします。 SSRの寿命は即答しがたいですが、信頼性はあがるので壊れにくくなるということは言えるかと思います。 また電磁弁は突入があったほうがいいです。SOLも同じです。ON時大きい電流が流れて、あとは保持電流という仕組みです。電流を制限すれば応答が悪くなることは当然、動作しないかもしれません。 微小負荷の場合はもれ電流に注意です。OFFしなくなります。電磁弁のOFF電流はカタログに載っていないのでRYなどから推察すると10%以下にならないと OFFしないと考えられます。SSRがOFFしないのではなくて電磁弁内の磁石がOFFしない(離れない)という意味です。 またSSR自身がもれ電流で誤動作するというのはSSRを駆動する回路側の問題で、トランジスタ出力などの漏れ電流に注意することは、もちろん必要です。

noname#230358
質問者

お礼

ゼロクロスがあってもサージキラーはあった方がいいんですね。サージキラーを取り付けた方がSSRでも寿命はのびるのですか?突入電流に対しては、他の何かを付けたほうがいいのでしょうか?(突入電流の大きさにもよると思いますが…) SSRの漏れの事ではなく、カタログに負荷電流が0.1~3Aと書いてあったので、0.1A以下の負荷の場合、SSRが動作しないのかなと思ったで…どうなのでしょうか…? カタログを見て思ったのですが、SSRは他の機器の漏れ電流でSSR自身が動作してしまう事もあれば、SSRが出す漏れ電流で他の機器を動作させてしまうという事もあるという事ですか?とするとSSRにはほとんどの場合、ブリーダ抵抗が必要になってしまうのですか? 半導体の事はほとんど知らないのですが、半導体について勉強したほうがよさそうですね… 追記回答ありがとうございます。今回リレーの寿命の事が問題になっているので、ここでの回答に注意してSSRを使ってみようかと思います。またカタログや本などもう一度読み直してみます。ありがとうございました。

その他の回答 (2)

noname#230359
noname#230359
回答No.2

(1)SSRにゼロクロス回路というものは,電源電圧の瞬時値がゼロの近傍で,トライアックをトリガする(オンさせるように駆動信号を与える)機能をがあるものです。 (2)トライアックを含むサイリスタ類は,一旦オンしたあとは,流れる電流がゼロになるまでオン状態を自己保持して,電流がゼロになったところでオフになります。つまりは,電流を急速に遮断する機能はないのです。電流を急速に遮断することは,電流の時間変化率di/dtが大きいことを意味して,この際に誘導負荷はL×di/dtに相当する大きい電圧(インダクションキック)を発生します。 ここで言いたいことは,ゼロクロス機能のないSSRで誘導負荷を駆動した場合でも,大きなインダクションキックは発生しないということです。 (電源,SSRと負荷が直結されていることが前提で・・・) (3)では,ゼロクロスは何に有効でしょうか? 容量性の負荷(例えば,コンデンサインプットの整流回路)などは,ゼロクロス投入しないと,C×dv/dtに相当する大きな突入電流が流れます。ゼロクロス投入すれば,dv/dtの値は正弦波の電源電圧の変化それ自体の値となり,突入電流を大幅に低減させることができます。 また,突入電流に起因するノイズも低減させることができるメリットがあります。

noname#230358
質問者

お礼

(2)そうなんですか。わかったようなわからないような…少し勉強してきます。すいません… (3)ノイズ対策にもなるという事ですね。ノイズも問題になりそうなので、この場合ゼロクロスは有効な訳ですね。 回答ありがとうございました。

noname#230359
noname#230359
回答No.1

A1 何から何を保護するのか?   サージキラーは何処に付けるのがベストなのか? http://www.okayaelec.co.jp/product/noise/about3.html   ただ、サージキラーを2重に付ける場合は有ります   バリスタとCRサージキラーをパラに付ける場合   バリスタに更にバリスタをパラに付ける場合 http://www.fe-technica.co.jp/html/shohin/32/32.html A2 突入電流や逆起電力がどこから発生してどこへ行くのか? http://park2.wakwak.com/~nisshin/spark_introduction.htm http://park2.wakwak.com/~nisshin/spark_comparison.htm http://www.fa.omron.co.jp/guide/cautions/7/ssr_guide_qa/ A3 SSR自身は最小負荷電流以下であっても動作します   問題は何故、「最小負荷電流」なる物が規定されてるのかになります http://www.fa.omron.co.jp/guide/cautions/7/ssr_guide_check/ http://www.fa.omron.co.jp/guide/cautions/7/ssr_guide_notice/ SSRには消耗する機械式接点が無いのでサージキラーを入れても入れなくても 変わりはないとも言える 必ずしも入れないと寿命が短くなると言うものでも無いが 入れないよりは入れたほうが寿命は長くなる傾向は有る 本来、ゼロクロスSSRには突入電流もサージ電圧も発生しない とは言われてるが、必ずしも絶対に出ないと言うものでも無い

noname#230358
質問者

お礼

上記ページ全てみました。オムロンが分かりやすかったです。やはりサージキラーはあった方がいいようですね。ありがとうございました。

関連するQ&A

  • トライアックの誘導負荷に対する考慮について

    こんにちは、 トライアックで、誘導負荷(トランス)の二次側についた負荷を制御しています。 誘導負荷が接続されている回路なので、トライアックを確実にオフする為に、 スナバ回路(0.1μF、100Ω)をトライアックT1T2と並列に入れています。 このスナバ回路で吸収するもの(ノイズ?)について質問です。 位相のずれにより、トライアックT1T2の両端には一時的に高い電圧がかかるので、 これがOFFする際に邪魔して、トライアックがOFF出来ないということらしいのですが、 この、トライアックT1T2の両端にかかる電圧は、 誘導負荷(トランス)の逆起電力のことなのでしょうか? 文献には、「回路の浮遊容量とトライアックがオフ状態でもつ 静電容量によって決まる上昇率でトライアックの両端に電圧がかかる」と 書いてありました。 この意味が逆起電力のことなのか、 もしくは、トライアックがオフ状態でコンデンサと同じ働きをすることにより、 回路中の浮遊電圧を集めてきて、 再度トライアックがONになってしまうのか、 また全然違うことなのか良く分かりません。 誘導負荷回路を制御するトライアックに並列に挿入されたスナバ回路は、 なにを吸収するためのものか、教えてください。 初心者ですので、分かり易く教えて頂けると助かります。 宜しくお願い致します。

  • スイッチ保護について

    (電源+)→(スイッチ)→(コイル)→(抵抗)→(電源-) といった回路があったとします。 このスイッチの接点が荒れてしまう原因が、コイルからの逆起電力の場合、コイルに並列にダイオードと抵抗でショート回路を足せばよいかと思いますが。 上のような回路で、サージではなく、突入電流でスイッチが荒れることはあるのでしょうか?コンデンサなどを使ってなくても大きなコイルを使うと大きな突入電流も発生するのでしょうか? その場合に (電源+)→(スイッチ)→(チョークコイル)→(コイル)→(抵抗)→(電源-) の回路で、スイッチへの突入電流による接点荒を防止できるそうですが、どういった原理で抑制するのでしょうか? チョークコイルは直流電源に対して高周波などをカットするとかはわかるのですが、直流突入電流に対しても大きな効果あるのでしょうか?それともコイルの逆起電力を抑制できるのでしょうか? よろしくお願いします。

  • 誘導起電力は回路が閉じていなくても同じ

    「コイルに磁石を出し入れしたときに生じる誘導起電力の大きさは回路が閉じていても閉じていなくても同じ」と本に書いてあります。 起電力が生じるということは電流が流れるということです。回路が切れていても(閉じていない)電流は流れるのでしょうか。  類似の質問で、家庭に来ている100Vコンセントに、電源をOFFにした電気製品をつないだ場合(回路が閉じていない場合だと思うのですが)、コンセントからその電気製品までの線に電流は流れるのでしょうか。  前から疑問に思っていたのでどなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

  • 自己誘導

    以前、http://personal.okwave.jp/qa2987281.html で質問させていただき、一度頭の整理は出来たのですが少し疑問がでてきました。 まずは、色々な参考書で自己誘導の説明をしている図をみますと、電源(電池)にスイッチとコイル(鉄心入り)を繋いだものになっています。実施は、これだけだと電流が大量に流れ(ショートする)るように思うのですが、説明上簡易な図にしているのでしょうか。 また、電磁誘導では、コイル内の磁束が変化すると、その変化を妨げる方向に起電力が発生し、コイルに電流が流れるとあります。自己誘導ではこれが自分の回路内でおこるものですが、自分の回路内の電流が変化し磁束が変化するとその変化を妨げる方向に起電力が発生し、電流が流れることになるのではないでしょうか。 そうすると、この電流はもとの磁束を作っていた電流と逆方向になることから、電流が流れなくなる?流れにくくなるのではないかと思うのですが、自己誘導で発生した電流はどのように作用するのでしょうか。 スイッチを入れて増えると共に自己誘導により逆方向の電流が流れるが、当然電源からの電流の方が大きいので、その差で徐々に電流が増加していき、最後は電流の増加が終わり一定になると自己誘導も終わると言うことでしょうか。

  • 電磁誘導による「誘導電流」は全て「渦電流」か

    電磁誘導についての質問です。 コイルに直流電流を供給しながら、そのコイルの近くで、導体を動かすと、電磁誘導の現象が発生して、導体の内部で誘導電圧(誘導起電力)が誘起され(発生し)、導体の内部で誘導電流が流れる。 ここまで、前回の質問などにより、理解しました。 ところで、私が電気の本を見ましたら、電磁誘導では、導体の内部に誘導起電力が発生して電流(誘導電流)が流れるが、これを「渦電流」といいます、と書かれています。 ということは、電磁誘導により導体の内部に流れる「誘導電流」は、全て「渦電流」だと考えてよいでしょうか?

  • 過電流保護回路について

    添付の回路が突入電流保護の回路らしいのですが、どういった働きをして制御するのか理解していません。 教えていただけないでしょうか。

  • 自己誘導作用について等

    コイルに電流を流すと磁束が発生し、その電流を変化させると磁束が変化し、レンツの法則により、コイルの磁束の変化を妨げる方向に起電力が発生します。 ものの本には、エネルギー保存則により電流を流すために電圧(印加電圧)とコイルに誘起される起電力(誘導起電力)との和は完全に0(向きが逆の電圧)になる という説明があります。これを素直に考えると、印加電圧と逆方向の誘導起電力が同じであれば電流は流れないと言うこと?と思ってしまうのですが、どういう意味なのでしょうか? また、話は変わりますが、相互インダクタンスの説明の中で、電磁結合の説明があります。よく環状コイルを用いて説明がされていますが、これはAがBに及ぼす相互誘導(Aに電流を流した場合)とBがAに及ぼす相互誘導(Bに電流を流した場合)・・・つまり両方のコイルに電流を流し、それぞれの相互誘導が生じることを言うのでしょうか。 それとも、AがBに及ぼす相互誘導により生じるBの電流(Aを妨げる磁束)がAにおよび相互誘導というのでしょうか。 さらに、この電磁結合は、環状コイルのように閉鎖された磁路の中だけの話なのでしょうか。それとも、棒状の鉄心に2つのコイルを作った場合や、コイルを平行に2つ並べた場合も対象になるのでしょうか。

  • 三相誘導電動機

    三相誘導電動機の入力電流は何故すべりが小さくなると少なくなるのでしょうか? 電圧、機械負荷を一定とした場合です。すべりが小さくなると誘導電流は小さくなるため入力電流が小さくなるためだと理解出来ます。しかし、事実とは矛盾していますが、1次側への逆起電力(電圧)はすべりが大きいと誘導電流が大きいため高くなり入力電流は小さくなるのではと言う疑問が出てきます。後者の考えのどこに間違いがあるのでしょうか?

  • トライアックでモーター制御する場合のスナバ回路の…

    トライアックでモーター制御する場合のスナバ回路の要否について トライアックとブリッジダイオードを使用して、交流電源(100V)でDCモータを駆動する回路を設計しています。 トライアックのT1・T2間にCRのスナバ回路を入れていますが、スナバ回路を通してモータに流れる微小電流の影響で、トライアックをOFFにしてもモータから小さなウナリ音が聞こえます。 モータは100V全波整流対応品で定格電流3A/突入電流20A程度、スナバ回路のCRは0.1uF/56オームです。 今回の回路では、ブリッジダイオードを介してモータを接続しているので、ブリッジダイオードがフライホイールダイオードとして働くため、トライアックのターンOFF時のサージ電圧は発生しないと考え、ウナリ音を対策として、スナバ回路を無くしてもよいのでは?と思っております。 実際にオシロで確認しても、ターンOFF時のサージ電圧は出ていない様でした。 ただ、この様な使用法での実績が無いので、スナバ回路を無くすとどのような問題が考えられるか、お教えいただければと思います。 宜しくお願いいたします。 自分で読み返して、何が問題なのか、不明瞭な文章でした。 問題は、ウナリ音がすることです。なんとか、ウナリ音を無くしたい(または、気にならないほど小さくしたい)と思っております。 以上、追記します。失礼いたしました。

  • バリスタの正しい使い方は?

    バリスタの使い方が分かりません。 バリスタは『サージ電圧をバリスタ電圧に抑える』ことで回路を保護します。 ところが、実際にはバリスタ電圧とはバリスタに1mAの電流が流れた時の値であって、サージの大きさによってバリスタに流れる電流は変わるはずです。 具体的には、最大定格電圧35Vの三端子レギュレータの入力段にバリスタ電圧33Vのバリスタが使われている参考回路がありました。 サージ印加時にたまたまバリスタに電流が1mA流れた場合は三端子レギュレータは保護できるでしょうが、それ以上の電流が流れた場合はデータシートから見ると三端子レギュレータの定格を軽く超えてしまいます。(バリスタの最大制限電圧は65V) バリスタのデータシートや企業サイトを見ておりますが、具体的な使用方法(選定方法)が分かりません。どなたかご存知の方はいらっしゃいませんか?