ゼロクロス回路で誘導負荷からの保護ができるのでし…

Question

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。

Accepted Answer

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。

Answer

(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。

Answer

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

ゼロクロス回路で誘導負荷からの保護、その仕組みとは？