電磁石のコイルに電流を流す回路

質問

電気に関して全くの素人です。

電磁石として使用するコイルに矩形波を交互に印加するような回路を
出来るだけ小さく安く作りたいのですが、どのような回路が考えられますでしょうか。電圧は±24V以下、電流は最大1A程度、周波数は50Hz前後を考えています。
ステッピングモータICやスイッチングレギュレータを低周波で使用することで動作することは確認できましたが、もう少し単純に出来ないものかと悩んでおります。

宜しくお願い致します。

回答No.4

noname#230359

どのような観点から回答したら、ご質問者さんの役に立てるか思案していま
す。宜しければ、次のような項目について補足頂けると有難く思います。

(a)電磁石は、どのような目的でお使いになるのでしょうか？
(b)なぜ、極性の異なる電流を交互に流したいのでしょうか？
(c)周波数が50Hzでよければ、前の回答者さんご回答のとおり、100Vの商用
　交流をトランスで降圧してコイルに加えることが素直と思いますが、何故
　矩形波を印加したいのでしょうか？
(d)分かる範囲で、電磁石のコイルの次のような電気的特性を教えて下さい。
　　(1)巻線の抵抗値
　　(2)巻線のインダクタンス
　　(3)流したい電流or印加したい電圧
(e)ステッピングモータICやスイッチングレギュレータを低周波で使用するこ
　　とで動作することは確認
　→どんなことをOKと判断しのでしょうか。

一定の吸引力を求めるのであれば、交流（矩形波）で励磁する必要性はない
と思います。ブザーのようなものを作りたいのでしょうか？
このあたりの疑問を解消できるような、「補足」をお願いしたいと思います。

電子回路のお問い合わせにおける共通する課題
回答(3)さんのご指摘と共通しますが、
所望の機能を果たす電子回路の部品に掛かる費用は、多くの場合、かなり
安価にすることが可能です。
しかしながら、その部品を実装するためには、プリント基板を設計・製作
する必要があります。また、プリント基板を収納する箱を準備する必要が
あります。電子回路を動作させるには、それなりの電源回路も必要です。
入出力の電線を処理するには、端子台やコネクタなども必要です。
新規設計であれば、使用環境に対して十分に適応できるか妥当性を検証する
ために、試作品を作って評価試験をすることも必要かもしれません。

産業機器用として実用に供する場合を想定すると、機能を果たす電子部品が
幾ら安価でも、それなりの信頼性を選るには、プリント基板、箱、電源等
に相当の費用を注ぎ込む必要があります。

大量生産する製品であれば、プリント基板などの設計費は台数割りにできる
ので問題になりませんが、単品ものの製品では大きな課題となります。

上記のような事情がを考えると、多少高い買い物のように思えても、部品代
の安価な回路を模索するより、周辺の支出がなくて済む既製品を選択する
ことが最も合理的な場合が多いものです。

なお、目的が「電子回路の設計力を身につけたい」というような場合は、
事情が異なります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

詳細は申し上げられないのですが、専門外の開発をすることになったため質問させていただきました。最終的には外注することになりますが、社内でプロトタイプを製作する予定です。

ご質問に関してですが、

(a) 一種のモータと言えるもので、50Hz程度で極性を反転させる必要があります。
(b) (a)の理由から。
(c) サイズ制限のためトランスは使用出来ません。
(d) コイルの仕様は未決定ですが、12or24Vで最大1A程度を考えております。

回答No.3

noname#230359

本件の電磁石の目的、用途は何でしょう？
民生用大量生産品？
産業機械用一品もの？
学校の宿題？

常識的にソレノイド
http://www.maruha-denki.co.jp/product/dcsolenoid.html
http://www.shindengen.co.jp/seihin/c/act/openframe/1250/1250_main_frame.htm
http://www.kdengyo.co.jp/product_detail/33/

それとも、電磁チャックか？
リフティングマグネットの類か？
http://www.kanetec.co.jp/products/index.html

ＤＣ２４Ｖ、１Ａの電磁石はかなりデカイ代物
いずれにしても、夏休みの宿題レベルでどーのこーのなる話ではないと思うのだが？

因みに夏休みの宿題レベル
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-06244/

夏休みの宿題レベル以上になると
↑のソレノイドや電磁チャックメーカの純正品を使う以外の選択肢は無い

中間はほぼ無い

素人が作ったものを市販するとＰＬ法に引っかかる
素人が作った産業用設備でプラントが止まると莫大な賠償金が来る

プロトタイプ製作も外注に出した方が安くていいものは作れる

ご自分のスキルに合わせたプロトタイプを作ってもロクな代物にはなりません
２４Ｖ／１Ａとはそれなりのスキルが無い作れない大きさです
２４Ｖ／０．１Ａくらいならハードルは低くなるが

それでさえも
＞ステッピングモータICやスイッチングレギュレータを低周波で使用することで動作することは確認できましたが、
＞もう少し単純に出来ないものかと悩んでおります。
このレベルになります
これ以上の単純化は出来ません

せいぜい、外注に出す開発仕様書を書くのが精一杯と思う

お礼

ご回答ありがとうございます。

用途としては産業機械になります。
諸事情で少し畑違いの開発をすることになり質問いたしました。
通常の電磁石とは違った使い方をするため専用の回路が必要となります。

最終的には専門の外注で製作することになると思いますが、
プロトタイプを自作したいと考えております。

回答No.2

noname#230359

電磁石は、ＤＣ or ＡＣどちら用？？
矩形波にしなければならない理由は？

商用電源（ＡＣ１００Ｖ）から、２４Ｖのダウントランスに接続？？

お礼

ご回答ありがとうございます。

いわゆるソレノイドとは違った使い方をします。
磁石の極性を一定間隔（50Hz程度）で反転する必要があります。
スペースが限られていますので、トランスの使用は現状不可能です。

回答No.1

noname#230359

>電気に関して全くの素人です。

であればお店で相談して、信用できる既製品を購入するべき。
でなければ書籍を購入して技術について勉強すべき。
（Webサイトで学んでもよいけど玉石混淆なのを覚悟）

>電磁石として使用するコイルに矩形波を交互に印加するような回路
>電圧は±24V以下、電流は最大1A程度、周波数は50Hz前後

電流を交互に反対に流す必要があるなら”フルブリッジIC”で検索すると良いです。

FIN/RIN信号をマイコンやPC出力で作る技術があるなら
1個 ￥150（税込）のICで事足ります。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05088/

お礼

ご回答ありがとうございます。

フルブリッジICで一度検討します。
FIN/RIN信号については、取りあえずマイコンで試したいと思います。