誘導負荷を駆動するソレノイドリレー用のRCスナバの設計方法

誘導性負荷を駆動するスイッチをスナッブする必要があり、RCペアが最良の（最も安い？）オプションのように思えます。ソレノイドリレー（約30分に1回）で切り替えられる大型のAC誘導モーター（冷媒圧縮機用）があります。モーターの仕様は次のとおりです。

電力：1500W（入力電力。ワットメーターで読み取った場合）
。電流：10A
定格電圧：230VAC / 50Hz。

私はこのような解決策に出くわしました：ここに画像の説明を入力してください

適切なスナバを選択するにはどうすればよいですか？非常に一般的なコンボは、0.1uF-120Ohmのようです。しかし、私はそれを正当化できませんでした。
スイッチまたは負荷と並列にする必要がありますか？

inductive snubber

— ソハイル
ソース

スイッチが開いたとき、それはそこで意味をなさないので、それはモーターと並列の直列RCでなければなりません。値については、モーターのすべてのデータがない場合、これはいじくり回しの練習になる可能性があります。ただし、開始時には、Rはモーターの抵抗（インピーダンスではない）の約10倍以上であり、Cは、時定数がスイッチング過渡現象を滑らかにするのに十分であるように選択する必要があります。これは、Rの値が大きすぎてRが消散（浪費）するほどの電力を得てはならず、小さすぎずにリンギングを減衰させてはならないことを意味します。

— Vlad

Vladに感謝します！ここでコンデンサについて述べた直感的なロジックがわかります。しかし、私はむしろ長い間使用されてきたものだけで行くと思います。:-)。ただし、以下のラッセルが説明するように、RCはスイッチまたはモーターのいずれかと並列に接続できます。また、スナバのデータシートに出くわしましたが、両方とも問題ありませんが、スイッチ全体は「望ましい」と言われました。理由は述べられていません。再度、感謝します。

— ソハイル

私の説明で質素な人だったのは、何度も（試してみて）データがなく、さまざまなものが燃え尽きる無名のモーターに対処しなければならなかったからです。配置については、提供された図面を考慮しました。この場合、スイッチは保護を必要としませんが、他のスイッチはそれを必要とするため、そこでの配置は役に立たなくなります。とにかく、目的はなんとかして達成する必要があり、これはその時に表面化した答えでした。幸運を。

— Vlad

回答:

多くの場合、使用される値は問題ありません。
通常のモーターインダクタンスよりも大きいと、問題が発生する可能性があります。

スナバの仕事は、モーターからの誘導性ターンオフ過渡現象からスイッチ接点を保護することです。発生源（モーター全体）または宛先（接点全体）での過渡現象の停止は両方とも機能します。間違いなく、スイッチでそれを持っていることは、ダメージを与える可能性のあるエネルギーとは対照的に、ダメージを与えるエネルギーを扱うのでより良いので、それはより集中されており、同時に起こる可能性のある他のスパイクも処理します。

回路を見ると、どちらの場合も、スナバがモータースイッチ接続ポイントから主電源の一方の脚に接続していることに気付くでしょう。主電源インピーダンスがスパイク周波数（-ies）で低い場合、両方はほぼ同等です。

$V=IR = 10\mathrm{A} \times 120\mathrm{\Omega} = 1200\mathrm{V}$

スナビング電流は、コンデンサが駆動電圧まで充電されるまでのみ流れます。モーターのインダクタンスが大きい場合、コンデンサはより高い電圧またははるかに高い電圧まで充電されます。

コンデンサは、抵抗器がエネルギーを消費する前に、キャップの充電によって電流が減衰するポイントまで充電されないように十分大きくする必要があります。存在するコンポーネント値が確実に機能するようにするには、モーターのインダクタンスを知る必要があります。

$E=\frac{1}{2}LI^2$

コンデンサは、エネルギーで「鳴り」ます $E=\frac{1}{2}CV^2$

抵抗器はこのエネルギーを消費する必要があります。

\begin{aligned} \frac{1}{2} L i^{2} & = \frac{1}{2} C V^{2} \\ \Rightarrow V & = \sqrt{\frac{L i^{2}}{C}} \end{aligned}

$\begin{align}\frac{1}{2}Li^2 &= \frac{1}{2}CV^2 \\ \\ \Rightarrow V &= \sqrt{\frac{Li^2}{C}} \end{align}$

$L/R$

これを計算し始めることができます（Lがわかっている場合）またはシミュレートしますが、ほとんどの場合、表示される値は一般的な機器で問題ありません。

連絡先全体にスコープを配置します。どのピークVが表示されますか（適切なプローブを使用してください！）。接点がスパークしますか？彼らはすべきではありません。

Cを大きくするとスナビング動作が改善されますが、通常の動作では主電源からの損失も増加することに注意してください。また、状況によっては、電源スイッチのコンデンサが眉をひそめる可能性があることに注意してください。

追加：

Dario氏：スイッチにRSを配置することの1つの問題は、スイッチオフモードで回路に電流が流れることです。...

User_long_goneが応答しました：60 Hzで0.1マイクロファラッドのコンデンサを流れる4-5ミリアンペアの電流がモーター回路に問題を起こすことは絶対にありません。エネルギーの無駄？1/2ワット未満です。

それは注目に値する

モーターを横切るスナバはモーター自体に迷惑をかけることはありませんが、スイッチがオフになっていると回路が「安全」または「デッド」であると考えるほど愚かな人をひどく悩ませる可能性があります。スイッチが位相/ライブリードにある場合、スイッチのモーター側は、相対インピーダンスのためにグランドに近い場合があります。しかし、たとえ規制がそうあるべきだと言っていても、これが常に接続が行われる方法であるという確実性はありません。

2「均等」1/2アプライアンスの無駄なエネルギーのワットは、現代のシナリオでは眉をひそめています。

— ラッセル・マクマホン
ソース

ラッセルありがとう！モーター（実際には密閉型コンプレッサー）のデータシートを見つけることができましたが、インダクタンスについては言及していませんでした。しかし、これらのアプリケーションの多くで使用されているので、一般的な0.1uFと120Ωを今のところ使用すると思います。また、リレーは不透明なケースで完全に密閉されています。そのため、連絡先は表示されません。しかし、これらのアプライアンス（少なくともリレー）は何年も続くので、火花は出ないと思います。再度、感謝します。:

— ソハイル

モーターのインダクタンスが200mHの場合、0.1uFのスナバキャップは、インダクタンスが10Aで蓄積するすべてのエネルギーを含むために4500Vに充電する必要があります。確かに、キャップの充電中に120オームの抵抗にいくらかの損失がありますが、それでも、このような大きなモーターには0.1uFが小さすぎるのではないかと心配しています。ただし、実際の値を知る必要があることを確認するために、200mHは単なる推測です。

— avl_sweden

@avl_sweden Yes and / but ...：スナバは常に妥協です。前述のとおり、既知の場合は値をプラグインし、結果が許容範囲内であるかどうかを確認する必要があります。多くの場合、与えられた値は実際には「十分」に機能します。主な目的は、スイッチの接触による損傷を防ぐことであり、アーク/スパークの状況からなし（可視）に移行できる場合は、良いスタートです。スイッチ電圧は依然として高い可能性があり、損傷している可能性がありますが、目に見えないため、石鹸は有用なチェックになります（適切なプローブを使用し、HVスコープの安全性の問題に注意してください）。

— ラッセルマクマホン

@NicolasD ...メモリを掘ります... USER59273の質問から1 // 2ワットを取得したと思われますが（実際にはそうではありません）、実際の値を計算しませんでした。コンデンサと直列抵抗がスイッチの両端にある場合、mW（一見すると10mW以下-おそらくそれ以下）しか消費しません。しかし、それでも不注意な調査員に厄介な咬傷を与える可能性があります-概念的には230 Vの致死レベルの下で。[私はすべてのスイッチとブレーカーをオフにし、プラグとヒューズを引き、それから短い....

— ラッセル・マクマホン

...「死んでいるはず」が地面につながる。非常にまれに、バングやスパークが発生します。（とにかく持っている-YMMV :-)。私は約50-55年間、ある容量または他の電源で「プレイ」して生き残ってきたので、適切なバランスがあるかもしれません:-)。[メーターはこれを避けるのに役立ちます:-)]。この場合、スイッチをオフにして「ライブ」のままにしておくと、モーターが切断されたときの電圧上昇を防ぐために短絡ストラップを接続したままにする必要があります。

— ラッセルマクマホン

RSをスイッチに配置する際の問題の1つは、スイッチオフモードで回路に電流が流れることです。あなたのモーターが予熱を必要とする場合、これは実際には良いかもしれませんが、エネルギーでいくらか無駄です。

— ダリオ
ソース

60 Hzで0.1マイクロファラッドのコンデンサを流れる4〜5ミリアンペアの電流がモーター回路に問題を起こさないことは間違いありません。エネルギーの無駄？1/2ワット未満です。

@ user59273は消えてしまったようで、大王は戻っていません-しかし、モーターを横切るスナバはモーター自体に迷惑をかけないかもしれませんが、スイッチがオフになっていると考えられるほど愚かな人をひどく邪魔するかもしれないことに注意する価値があります安全」または「デッド」。スイッチが位相/ライブリードにある場合、スイッチのモーター側は相対的なインピーダンスのためにグランドに近い場合があります。しかし、たとえ規制がそうすべきであると言っていても、これが常に接続がmdeである方法であるという確実性はありません。

— ラッセルマクマホン

スイッチ接点全体と誘導負荷全体を考慮する場合、RCスナバを配置する場所を選択する際に、距離と物理的な配線が重要な役割を果たす場合があります。RCスナバが誘導性負荷の両端に配置されている場合、スイッチの接点と負荷の間の距離が長くなると、RCスナバのアーク抑制の利点が減少します。これは、接点が配線としてインダクタンスとして認識され、アーク放電が発生する可能性があるためです。これがアプリケーションに当てはまるかどうかを評価します。

有線のリモートコントロールは、上記の距離が役割を果たしている例です。

— カルロス・パターソン
ソース