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電磁ブレーキの電圧制御とトルク制御方法
2023/10/18 15:22
- 全波整流の後、電磁クラッチに直列に可変抵抗を取り付けてブレーキ電圧のトルク制御を行います。
- ブレーキはDC80V、0.25A、20Wの消費電力を持つものです。
- 直列に接続される可変抵抗の値と計算方法、および電力の計算方法を教えてください。
電磁ブレーキの電圧制御
2011/06/24 18:44
全波整流の後、電磁クラッチに直列に可変抵抗を取り付けブレーキ電圧のトルク制御を行いたいと考えています。
尚スペックは、DC80V、電流0.25A 消費電力20Wのブレーキです。
上記の条件で可変抵抗値及び電力Wの計算方法をお教えいただきたく
宜しくお願いします。
尚専用の電源装置では、カタログによると、「DC40~80まで制御とあります」
質問者が選んだベストアンサー
80V0.25Aの抵抗値は、80V÷0.25A=320Ωです。
DC80Vの電源をつないで、DC40Vに電圧を落とすには、負荷の
抵抗値と同じ320Ωの抵抗器を直列につなげば達成できます。
このとき、抵抗器に掛かる電圧は80Vの1/2の40V、流れる電流は
0.25Aの1/2の0.125Aです。
従って、抵抗器では40V×0.125A=5Wの電力を消費します。
消費電力5Wに対して、十分余裕のある定格の可変抵抗器を選択する必要
があると言うことになります。抵抗器に必要とされる定格電力は、放熱条件
によって異なりますので、一意に決めることはできませんが、ざっくりみて
消費電力の3倍程度にすることが必要と思います。
丁度、320Ω15W定格の可変抵抗器があれば好都合ですが、丁度のもの
を入手するのは難しいと思いますので、500Ω25W定格の可変抵抗を
選定するのがよさそうに思います。
回路図は次の通りです
┏━━━可変抵抗━━━┓
┃ ┃
80V電源 電磁クラッチ
┃ ┃
┗━━━━━━━━━━┛
可変抵抗の抵抗値が0のとき、80Vの電源電圧は負荷である電磁クラッチに
直接加わります。つまり、負荷に掛かる電圧が80V。負荷抵抗は320Ωです
から流れる電流は、80V÷320Ω=0.25Aです。
可変抵抗の値を320Ωになるように調節したとき、電源につながる抵抗は、
電磁クラッチの320Ωと、可変抵抗の320Ωを直列にした640Ω、
電源に流れるは、80V÷640Ω=0.125A
負荷である電磁クラッチと、可変抵抗は直列につながっていますから、流
れる電流は等しく、0.125A
負荷である電磁クラッチに流れる電流と、可変抵抗に流れる電流の比は、
1/2ではなく1です。しかしながら、もともと80Vが加わっていた状態を
基準に考えれば、1/2の電圧である40Vが加わった状態で流れる電流は、
もとの状態の1/2ということです。
疑問は解消しましたか?
“直流なので同電流”という考え方をなさった記述例などがお判りであれば、
更に説明を加えられるかもしれません。
目的を再確認しましょう。
「可変抵抗を取り付けブレーキ電圧のトルク制御を行いたい」ですね。
これを読み替えれば、
「可変抵抗を回路に直列に挿入して、電磁クラッチに掛かる電圧を調整し、
(電圧を変化させることで)流れる電流を変化させて、ブレーキ力(トル
ク)を制御したい」 ということですね。
簡略にいえば、可変抵抗によって、電流を変化させているのです。
>可動コイル型電流計が、あるとします。内部抵抗200オーム
>電流1mAなら1mA*200オーム=0.2Vまでしたはかれませんよねえ
>そこで分圧器として9800オームをつないでやると、10Vまで測定可能となります
ご呈示の文章を、電磁クラッチの例に書き換えてみましょう。
電磁クラッチが、あるとします。内部抵抗320オーム
電流0.25Aなら0.25A*320オーム=80Vで、所定のトルクが得られます。
そこで直列抵抗として3680オームをつないでやると、1000Vの電源につないだ
ときに同等のトルクが得られます。
流す電流を一定と考えれば、分圧抵抗の考え方と何も異なることはありません。
違っているのは、抵抗を挿入して、電流を変化させようとしていることだけ
です。
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その他の回答 (2件中 1~2件目)
>「抵抗器に掛かる電圧は80Vの1/2の40V、流れる電流は
>0.25Aの1/2の0.125Aです。」
>流れる電流は、直流なので同電流すなわち、1/2では、無く”1”では
回路図起こして計算式を書いてみてください。勘違いに気づくと思います。
今回は同抵抗の直列並列の話ではなく、同じ大きさの抵抗を増やしています。
80V / 0.25A / 320Ω の条件から
さらに320Ωを直列に繋追加で繋いでいます。
>流れる電流は、直流なので同電流すなわち、1/2では、無く”1”では
この論法でいくと絶縁抵抗だとしても電流が”1”流れるということになってしまいます。
補足
2011/06/27 11:15
丁寧な回答ありがとうございました。
上記のないようで一つぎもんがあります。
「抵抗器に掛かる電圧は80Vの1/2の40V、流れる電流は
0.25Aの1/2の0.125Aです。」
流れる電流は、直流なので同電流すなわち、1/2では、無く”1”では
宜しくお願いします。
何度もありがとうございます。
ならば、可動コイル型電流計が、あるとします。内部抵抗200オーム
電流1mAなら1mA*200オーム=0.2Vまでしたはかれませんよねえ
そこで分圧器として9800オームをつないでやると、10Vまで測定可能となります。
よくやる作業です。つまり1mAです。
それと上記の上記の辻褄が、よくわかりません
宜しくお願いします。