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締切り済みの質問

逆起電圧

 毎度お世話になります。

 例えば電源、リレー、コイルが直列に接続された
回路があるとします。

 SW-OFFにより、リレー接点部には逆起電圧が生じると思います。

?生じる逆起電圧の大きさ(ピーク値)は電源電圧の
 大きさ(回路を流れる電流)によって変わりますか?

 実際やってみたところ、CV_12Vでも1Vでも同じような値でした。350V前後。
でも0.1Vくらいでやってみたら60Vくらいでした。
 逆起電圧の大きさ(ピーク)というのは、接点部の絶縁破壊電圧までしかならず、電源電圧によってそのサージの時間が変わるだけなんでしょうか?
 上記の0.1Vだと、コイルに蓄えられたエネルギはすぐ消費されてしまうので、逆起電圧はそれほど大きくならなかったのか?


?L成分による逆起電圧、1)コイルの自己誘導とか2)コイルに蓄えられた
 エネルギがとか出てきますが、1)と2)って違うもんですか?
  違うとすると、何が逆起電圧に関係してくるのでしょうか?
 この2つだけ?

投稿日時 - 2010-01-11 23:08:00

QNo.9468088

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回答(2)

SW-OFFしようとした時に、リレー接点間に電源電圧より高い電圧が観察され
ますが、この本質は、コイルが同じ方向に電流を流し続けようとする性質
に基づいています。コイルに流れるには「慣性」があって、急には止まれな
い・・・接点を開いても遮断できないと考えると理解しやすくなります。

コイル端電圧に発生する電圧Eは、コイルのインダクタンスをL、電流が単位
時間あたりに減少する値をdi/dtとすると、
   E=L×di/dtで表せます。

発生する電圧は、コイルのインダクタンスが大きい場合、大きな電流を速い
速度で遮断しようとした場合に、大きくなります。

接点間電圧が、接点間の絶縁破壊電圧を超えた場合は、それ以上の電圧にな
らないのは、観察されたとおりです。絶縁破壊すれば、電流が継続して流れ
るので、それ以上の電圧を発生しなくなります。
コイルに蓄えられた(磁気的な)エネルギーを放出し尽くせば、その時点で
電流はゼロになり、コイル端間に電圧も発生しなくなります。

>CV_12Vでも1Vでも350V前後、0.1Vくらいの場合は60V程度
電圧ではなく、実際にコイルに流れる電流を測って、電流と接点開放時の
発生電圧を観察してください。電源回路には、電流制限機能がありますの
で、設定電圧とコイルに流れる電流が比例していない可能性もあります。

文面からみると、波形を観察できる設備をお持ちのようですから、電圧値
のみでなく、時間にも注目するといいと思います。


>?L成分による逆起電圧、1)コイルの自己誘導 2)コイルに蓄えられた
 エネルギー 1)と2)は違か?

本質は同じことを別の表現をしているだけと思います。


杞憂とは思いますが、「逆起電圧」という言葉を頼りに理解しようとすると
迷路に入り込みますのでご注意下さい。

投稿日時 - 2010-01-12 01:02:00

リアクターの電流をオフするとサージ電圧が出ます。その電圧は放電もしない高耐圧のコイルや接点だったら v=√(L/C)*i の電圧が発生します。Cはコイルの分布容量や浮遊容量です。つまりコイルにたまったエネルギーがコンデンサに充電される電圧です。しかし実際には放電や耐圧で引っかかりそれ以上あがりません。質問の350Vですと細いエナメル線で耐圧が低いときはその位の電圧でよく放電します。また空中での放電だと0.3mm程度のギャップで放電します。超小型のリレーではこの程度です、この場合の放電時間は t=E/L*i で計算され、iは流れていた電流値、Eは放電電圧、Lはインダクタンスです。従って放電した場合は流れていた電流によって時間が変わります。
逆起電力はコイルの自己誘導(これによってインダクタンスができる)によって発生し、コイルに電力が蓄えられる量は 0.5*L*i*i で電流の2乗に比例します。リレーなどで切った場合は、リレーの接点は零から序序に離れていくので離れた瞬間の10μmオーダーのときは必ず放電しますのでこの時間の範囲でエネルギーがなくなればほとんど高圧は出ないことになります。
逆起電圧は?コイルのインダクタンス、?直前に流れていた電流値、?浮遊容量、?部品の耐圧、?エアーギャップ、?スイッチのスピード、?接点の距離などによって電圧値がかわります。

投稿日時 - 2010-01-12 00:44:00

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