電器の出力を下げたい

質問

ＡＣ電源で動く機器の出力を下げたいのですが、どうすれば手っ取り早くできるでしょうか？

たとえば、白熱灯、電熱線、モータなどでＡＣ電源で動くものがあります。
そのままでは明るすぎる、熱量がありすぎる、回転が速すぎる。
半分とか１／３程度の出力にしたい。
可変である必要は無く、固定でかまわない。

これを実現するのに一番簡単で安くできるのはどういう方法でしょうか。

ハンダ付け等はできます。

回答No.7

noname#60878 · ベストアンサー

No5です。
直列にダイオード入れる方法は・・・
電灯線は交流で、電流の方向が交互に変ります。ここにダイオードを入れると、片方だけ導通しますので、半分の時間だけ電流が働きます。電球の場合は、1/50または1/60秒ごとに点滅することになりますが、この程度の速さだとチラツキを感じることはほとんど無いでしょう。
この時の電力は、時間あたりの平均とすれば、全部導通する場合の半分となるはずなのですが、電球の場合は非直線性のため約6割ぐらいになります。使用するダイオードは、耐圧200V程度以上、電流は100W電球で2A以上を基準に選択してください。

直列に抵抗を入れる場合は・・・
使用する電球または電熱器の内部抵抗を求めて、適当な電流になるように抵抗器を選択するだけです。
たとえば、500Wの電熱器は100Vで5Aですから、20Ω。
ここに20Ωの抵抗を直列にすると、合成抵抗は40Ωで、100Vでは2.5Aの電流が流れます。すると、電熱器に働く電力は125Wになります。電力を半分にするには、20Ωで約3.55Aですから、(途中の計算は省略)約8Ωの抵抗を直列に入れればよいことになります。実際には、電熱線や電球の抵抗値の非直線性が影響してこのとおりにはなりませんが、まあ近い値にはなると思います。抵抗器の代用としては、適当な容量の電熱線や電球など利用できます。注意点としては、抵抗器には大きな電流が流れ、これによってかなりの発熱があることです。上記の例では、それぞれ125Wと約100Wの発熱です。

なお、下のNo2,No6さんの回答から思いついたのですが、電熱線の場合、周期的に断続する方法も可能かと思います。たとえば、1秒通電して、2秒切る。すると平均の電力は約1/3となります。周期的に断続する回路は、タイマリレー等の機械的な接点でも作れますね。(まあ、これを速くやればチョッパ制御なのですが・・・・)

お礼

なるほど。ダイオードでパルスの半分だけ通すというわけですね。諒解です。

回答No.6

shut0325

No.4さんへの補足です。

>　電熱線→一部を切断する。
これではかえって熱くなってしまいます。
自信ありですか！・・・？

電熱線を短くするのではなく、回路的に一部断線するという意味合いで書きました。当然パラレルの場合です。
説明不足でした。申し訳ありません。

回答No.5

noname#60878

まず、それぞれの装置の動作や内部について確認してください。最近の装置では、スイッチ部や制御部や付属回路に電子部品が使用されている物が多いです。この部分は、外部から供給される(電灯線の)電圧や周波数、交流波形に関係した動作をしている事が多いです。このような回路に対して、電圧や波形などを変える回路を追加される状態になると、正常に動作しない、最悪は回路が焼損することになります。

白熱灯は、電圧を下げるのが簡単ですが、明るさとともに色も赤く変化します。電圧を下げるには、オートトランスの使用が簡単。連続可変するなら、スライダック。トライアック使った電子調光器が安価で小型です。約半分に下げるだけで良ければ、簡単な技があります。電球と直列に電力用のダイオードを１本入れるだけ。

電熱線も同様。２本の電熱線を使用した装置であれば、２本を直列並列と切り替えるという方法も。２本並列＞１本のみ使用＞２本直列　という具合。

白熱灯や電熱器は、電力の損失を問題にしないならば、直列に抵抗器を挿入する方法もあります。
なお、上記の方法は、蛍光燈やファン内臓の電熱器などには絶対に使用しないでください。

モーターは難しいです。交流で動くモーターにはいろいろな形式があります。
電子モータとか、ガバナ付きの物は、モータに手を加えない限り速さを変えることは不可能と思ってください。
交流直巻モーターで、電子的な速度調節機構が無いならば、比較的簡単です。
誘導電動機の場合は、基本的にはインバータ以外無いと答えるしか・・・・(特別な用途では方法が無い訳では無いけど。)

交流直巻モータは、電圧で速さが変ります。スライダックや直列抵抗器で電圧を下げると速さは下がりますが、これに伴ってトルクの低下、速度安定性の低下があります。サイリスタ等使った電子スライダックの中に、直巻モータに対しても使用可能な物(製品について確認のこと！)があります。適用例は下記に。
http://www.newon.info/mars/doll/crafts/machine/machine.htm

いずれの場合も、電力機器ですから、配線や使用部品の容量に注意し、絶縁や安全性に配慮してください。最悪火災などの発生も考慮してください。

お礼

>電球と直列に電力用のダイオードを１本入れるだけ。
>直列に抵抗器を挿入する方法もあります。
ここを、もう少し知りたいのですが、教えていただけませんか？

回答No.4

ymmasayan

>　電熱線→一部を切断する。
これではかえって熱くなってしまいます。
自信ありですか！・・・？

回答No.3

theisman

白熱球、電熱器なら、消費電力にもよりますが、市販品でもコントロール可能かも。
http://www.nodaya-net.com/pc40.htm

モーターは、難しいかも

参考URL：

http://www.nodaya-net.com/pc40.htm

お礼

最初はこういうのを考えたのですが、固定でかまわないので、もっと安く簡単にできないかと。

回答No.2

shut0325

1.白熱球→サイリスタを使う。

2.電熱線→一部を切断する。

3.モーター→インバーターをつける。/減速ギヤを組み込む

3.は難しいと思ってください。

お礼

サイリスタ・・・？減速ギアとかですと規模が大きすぎますね・・・

回答No.1

ext

秋月電子のこれどうでしょう。

＜秋月電子電子通商：トライアック万能調光器キット（２０Ａタイプ）＞
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=kit&s=popularity&p=1&r=1&page=#K-00098

お礼

おお、値段も手ごろでいいですね！参考にします。