トライアックでモーター制御する場合のスナバ回路の…

質問

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。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

はじめまして！
早速ですが、懸念されているよう確かにスナバを通してモータに電流が流れていると思われます。
スナバを使用する目的についてご理解して頂いていると思いますが、ノイズの成分を考量して最適値を仕組まなければなりません。0.1uF/56オームは最適値なのでしょうか？
＞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。
これから伺うと、時定数をもっと小さくして（洩れ電流を下げる方向）も良いのではないでしょうか？
別の問題点としてモータの起動時にもノイズを出します。この対策もスナバを含め色々な対策がありますが、トライアックをゼロクロスフォトトライアックなどで駆動するのも一つの手です。他にはスナバの代わりにバリスタなどの素子も有効かもしれません。
私の経験から、トライアックのスイッチングによるものもそうですが、むしろモータそのものから出るノイズの量のほうがかなり多いと思われます。そちらの対策をされた方が、スナバの必要性についても議論できるのではないでしょうか。また、そのモータは何に使用されるか分かりませんが、もし電気用品などの製品に使用するのであれば、モータから出るノイズを低減するのはそれなりに苦労するかと思われます。（特に雑音電界強度を既定値内に入れるのは苦労します）
まずはどうでしょうか？

お礼

早速回答いただきまして、有難うございます。
スナバ回路の定数については、検討の余地があると思っております。
ご指摘の通り、スナバの容量を小さくして漏れ電流を減らせば、ウナリ音も減らせると思います。

ただ、ウナリ音が気になるか気にならないかは、個人差も大きいので（実際、年のせいか私自身は全く気になりません）、できればスナバを外して、漏れ電流を（ほとんど）無くしてしまえないか？と考えてのことでした。

現行のスナバ付回路ではEMI測定値も基準内に収まっていることを確認しておりますが、スナバを外した回路では確認しておりませんでした。
もし、外すとしたら、こちらも確認しておく必要がありましたね。

アドバイス、有難うございました。

回答No.2

noname#230359

毎度ＪＯです。
本来スナバ回路はノイズを抑える為に挿入されます、これが無い場合ＡＣ１００Ｖの上流側へのノイズ抑制が必要になります、ノイズフィルタなどで抑制できるか？

>>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
フライホイールダイオードと言うより、逆阻止ダイオードとして働く事になります、
したがって、ターンオフ時にはモータの逆起電力により、大きな負電圧が発生する事になります、

正の半サイクル時のピーク時（１４０Ｖ程度）にトライアックをオフした場合、モータの逆起電力は
ＡＣ電源→トライアック→ダイオード→モータ→ダイオード→ＡＣ電源
となり、仮にモータの逆起電力が－１４０Ｖあった場合、トライアックには２８０Ｖが印加される事になります、

ざっと考えただけでも、以上の２点の問題が発生します、この他にも何か問題があるかも？
この際、トライアックをやめて、ＡＣ→整流→平滑としてＤＣ電源（ＤＣ１４０Ｖ）からＰＷＭ制御ではいけませんか？？

毎度ＪＯです。

グーグルの検索結果
"フライホイールダイオード" の検索結果 約 956
"フリーホイールダイオード" の検索結果 約 283
フライホイールは日本独特の呼び名のようで、free-wheelが語源のようです

>>実際に波形確認した結果では
これはスナバ回路無しでしょうか？
ならば今回の場合問題にならないでしょう。

お礼

アドバイス、有難うございます。

実際に波形確認した結果では、トライアックに高電圧はかかっていないようです。
今回の回路では、全波整流のブリッジ回路を組んでいるので、逆起電力はブリッジダイオードを通してモータに還流しているのだと思います。

ご指摘の通り、ＡＣ電源を平滑してトランジスタ等で駆動する方法もありそうですので、検討してみます。

余談ですが、フライホイールダイオードという呼び方は誤りで、フリーホイールダイオードと呼ぶのが正しいのですか？
ＰＷＭ制御のＯＦＦ時の動作が「はずみ車」の機能とイメージが似ているので、私は、何の違和感も無く長年フライホイールダイオードと呼び続けていました。