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ソレノイドコイルのフィードバック制御について
- ソレノイドコイルの制御について調査中です。ACソレノイドのPWM出力での使用方法を確認中ですが、DUTYと電圧の特性がリニアではないため、その理由を知りたいです。
- ソレノイドコイルの電流流すと鉄芯が発熱し、L成分が変化するように思えますが、温度とL成分の関係を導くような文献やサイトを探しています。
- 以上、２点の質問についてご回答いただけると幸いです。
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毎度ＪＯです。 ACソレノイドですから当然PWMはAC出力されていますよね？ >>PWMの出力DUTYと電圧はリニアの特性が出ていない コイルを負荷とするとリニアにならないかも知れません リニアリティを確認するならPWMの負荷は抵抗器とするべきです。 >>ソレノイドコイルに電流を流すと鉄芯が発熱し 発熱の理由を回答するには情報が少ないですね １）ACソレノイドに直流を給電している ２）PWMで直流を給電している ３）コイルに供給する電圧が高い 参照ＵＲＬにソレノイドコイルの等価回路が有ります、この回路ではPWMによりコイルに供給する周波数がいくら上がっても発熱する方向には働きません。 ソレノイドコイルをPWM駆動する意味が分かりませんが？？ 毎度ＪＯです。 >>PWMの負荷を抵抗器とすべきとは、どのような意味なのでしょうか PWMのリニアリティを確認する為抵抗器を負荷として、PWM+為抵抗器だけでリニアリティが確保されているか確認されては？ >>コイルに流れる電流の作用により、鉄芯に渦電流が流れ、鉄芯が発熱する 供給される電圧が定格内であれば発熱も定格内ではありませんか？ 先の投稿で参考としたソレノイドコイルの等価回路で、仮にインダクタンスが極端に減少した場合、発熱の増加があるかも知れません。 ソレノイドの鉄芯が入っていない場合、空芯に近いのでインダクタンスの減少は考えられますが、それとて「定格」では想定されているはずです。 鉄心が入った状態では、それなりのインダクタンスが有るハズで、発熱しにくい状態であると思われます、 回答者２＃氏が良い質問をされています、質問に対する回答により良い回答が付く事でしょう。
＃１さんのご回答に同感です。 PWMと表現なさっていますが，モータ駆動用のインバータのようなPWMですか？ 直流を断続する所謂チョッパでしょうか？ スイッチ素子は，駆動デューティー比に従ってオンオフしていることと思いま すが，負荷に流れる電流は，インダクタンスによって尾を引くので，平均値は 必ずしもデューティー比に比例しないと思います。スイッチング周波数と負荷 インダクタンスの関係次第です。 理論的解析をする場合，インダクタンスによって尾を引く電流が毎スイッチン グサイクルにゼロになるのか，ゼロにならずに次のスイッチングサイクルに 連続するのかで扱いが変わります。・・・この条件でデューティー比と電圧や 電流の関係が変化すると言うことです。 もう一つ，負荷のインダクタンス変化を与える最大の要素は，コアの移動で す。コアがコイルに入り込んだ状態と，完全に抜けた状態とでは大きくインダ クタンスが変化します。これは，温度上昇による変化より遙かに大きなもので す。温度上昇では，インダクタンスより巻線抵抗値の変化の方が影響が大きい ように思います。 補足説明でますますご質問の内容が判らなくなりました。 リニア特性が出ていないとはどのような特性を指しているのでしょうか？ ソレノイドコイルに電流を流すと鉄芯が発熱し・・・補足に記された程度の オンオフレートでしたら直流が断続するとして取り扱って問題ないと思います。 直流励磁であれば，鉄心の自己発熱は無視できて，コイルの発熱（抵抗分と 通電電流による発熱）のもらい熱で温度が上昇すると考えるべきです。 コイルと鉄心の間の熱伝導次第で鉄心の温度上昇は大きく変化することと 思います。 現場を見せてもらえれば，すぐに判りそうな気がしますが，基本的な 状況がみえていませんので，質問を返させてもらいます。 ◆ＡＣ用のソレノイドですか／ＤＣ用のソレノイドをお使いですか？ 定格電圧，定格電流はどれほどですか？ ◆ソレノイドには，どのような電圧波形を加えているのですか？ 波高値，デューティー比の範囲，スイチング周波数ｅｔｃ ◆負荷であるソレノイドに加わる電力を制御する回路形式はどんなものですか？ モータ駆動用のインバータのようなブリッジ回路か，直流を断続する所謂 チョッパか，フライホイールダイオードは接続されていますか？ ◆前項の回路に加わる入力電圧は，完全な直流か，商用周波を整流した脈流 か，あるいはもっと別の特徴があるものですか？ ◆負荷電流が流れたときの入力電圧の電圧変動の程度はどの程度ですか？ ◆ソレノイドコイルには、０、２０Vで周期的にON/OFFと記載されていますが， ０Ｖに対するデューティー比と，２０Ｖに対するデューティー比は それぞれどの程度ですか？ ◆ソレノイドインダクタンスはどの程度と見積もっていますか？ 波形などからある程度把握できると思います。 ◆上項と重複しますが，電流波形はどのような波形ですか？ PWMスイッチング周波数成分の電流リプルはどの程度かみていますか？ ◆ソレノイドに印加される電圧，流れる電流の測定方法は，どのような原理の 測定器をお使いですか？安定な数値が測れていますか？ ◆リニアリティーを問題にされていますが，定量的にどの程度の問題ですか？ グラフを添付してもらえれば一番いいのですが，難しいでしょうから， デューティー比と電圧，電流も関係をテキストデータで示すことができますか。 ◆PWM回路は，オープンループであり，何らフィードバック制御されていない ものでしょうか？（ご自身でスイッチ素子などを配線して作ったものか 何らかの市販品を利用したものか・・・・） ◆インダクタンスの変化を疑っていらっしゃるようですが，リニアリティー 意外に，現象を捉えていますか？（もし気づいていれば）
お礼
ご回答ありがとうございます。 インダクタンスによって尾を引く電流は、確かにPWMを絞ると0になり、PWMを広げると0にはなりません。 しかし、式で電流を表すと I = V/R (1 - exp(-R/Lt)) + Vf とかけるので、PWMを絞った場合は0に近づく だけであり、0になるわけではないのでリニアリティは保てると考えます。 また、測定結果では電流とDUTYはリニアリティは保ってますが、電圧とDUTYはリニアリティを保っておりません。ここがなぜか分かりません。 モデルをRL回路と同等で置き換えるとV = IRと出すとリニアリティを保つなら電圧、電流の両方ともが保てるのではないでしょうか。 すいません。疑問をぶつけさせて頂きました。 お忙しいところ恐縮ではありますが、よろしくお願いいたします。
>使用方法はACソレノイドのPWMの出力で流して、電圧、電流とDUTYの依存性 使用目的は何でしょう？ ＤＣならまだ分からなくも無いけれど？ http://www.takaha.co.jp/kyuin&ondo.html http://www.kgs-jpn.co.jp/Catalog/c01.html 一般的にはＡＣコイルを所謂減電圧駆動してはいけません http://panasonic-denko.co.jp/ac/download/fasys/component/solenoid/catalog/sole_jpn_caution.pdf ２／３ページ 「取付方法」を熟読して下さい それとも↑のようなソレノイドでは無いのでしょうか？ もしかして高周波加熱機？ http://www2.odn.ne.jp/~aeg12730/hfn/hf.htm http://www.spc.co.jp/heating/tec_001.htm http://www.fdc.co.jp/support/yudo_genri.html http://www.alonics.co.jp/Amerithermcontent/aboutinduction2.html
お礼
ご回答ありがとうございます。 ソレノイドコイルには、０、２０Vで周期的にON/OFFをさせております。 電圧は推奨値以内で行っております。 上記、制御方法をPWMで駆動と呼んでいました。 分かり難い表現で申し訳ございません。 PWMの負荷を抵抗器とすべきとは、どのような意味なのでしょうか。 初心者のため、想像することができませんでした。 鉄芯の発熱理由については、以下と考えています。 コイルに流れる電流の作用により、鉄芯に渦電流が流れ、鉄芯が発熱する。 →鉄芯の透磁率に温度特性があるためL成分が変化する。 このように考えていたため、透磁率のファクタを考える必要があると思っていました。 もし、よろしければ詳しく教えていただけませんでしょうか。