衝撃の電流値！突入電流を測定してみました
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- Опубликовано: 7 сен 2024
- 電気工作においてたまに問題になる、
突入電流についてご紹介します！
突入電流とは？
どんな時にどのくらい流れる？
どのように対処すべき？
調査・測定してみた結果と個人的な見解をご紹介します！
突入電流対策にはポリスイッチが非常に有効です！
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スイッチは容量に余裕のあるものを選定します。
こちらで選定方法についても言及しています！
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550モーターをMOSFETだけでON-OFFしてたらすぐにダメになりました。
間にCV-CCかPWMモジュールを挟むと壊れなくなりました。
CV-CCモジュールはソフトスタートに似た効果があります。
コメント＆情報ありがとうございます！
動画はもちろん参考になりますが、ここのコメント欄は動画と同じくらい参考になります！
コメントありがとうございます！
私もいつも教えて頂いており、
大変ありがたいです！
ヒューズのデータシート見ると、突入に耐えられるヒューズを選択できることも、あったりします。
コメント＆解説ありがとうございます！
同じA数でも特性がかなり違うんですよね🤔
配信ご苦労様です。
突入電流をやるなら、DCモーターやリレーなどのコイル類で問題になる逆起電力（インダクティブ・キック）も面白いかも。
保護ダイオードとフライホイールダイオードを入れ忘れると、安定化電源の制御素子を破壊することが非常に多いです。
結構な電圧になるから実験でも気をつけないとヤバイけど。
コメントありがとうございます！
逆起電力確認もいつかやってみたいです！
@@kenyakuDIY たまたま先日775モーターの逆起電力測定してました。PWMユニットからの出力約電圧9.3V、デューティー比約50％で負荷としては小さなファンを回している程度でフライホイールダイオードには1.3A程度の電流が流れていました。デューティー比変化させた時の最大電流は2Aくらいまで増えましたね。
@@charlytwofourkw3745 さん
測定ありがとうございます！
ブラシ付きDCモーターのPWMは凄い電流が戻っていくんですね！
ダイオードの能力がやたら高くないといけないのが良く分かりました！
突入電流を減らす方法は他に
1．抵抗と直列にインダクタを入れる。
2．電源と並列にコンデンサを入れる。（バッテリ部分の過電流保護のみ）
という方法があったような気がします。
昔の記憶なんで間違っていたらすいません。
コメント＆情報ありがとうございます！
突入電流対策で他の方法として
前回の動画で紹介されていたポリスイッチに類似した機能を持つ
NTCサーミスタを用いた方法もありますね😃
突入電流は容量より、ほぼほぼ電解コンのESR特性によって決められます。データシートを見てみれば簡単に計算できます。例えば100uF 10mΩのものと1000uF 10mΩのものを動画のように測定しても、最大に流れる突入電流のスパイクは 電源電圧÷ESRとなりますので、同じ値になれます。容量によって何かが変化があるといいますと、横軸のチャージ時間です。(グーグルでコンデンサ・時定数で調べればわかると思います。)
コメント＆解説ありがとうございます！
ESRも測定できるようになったので確認してみたいですね！
突入電流抑制用NTCサーミスタを利用した際の波形見てみたいです。
コメントありがとうございます！
NTCサーミスタも良いですね！
部品が手に入ったら試してみたいです！
BLDCモーターの突入電流値が小さいのは、ホールセンサーなどで磁石の位置を検知して正しく電力を使っていることや、そもそもモーターが止まってしまった際の過剰電流を防ぐために電流制限がかけられていることもあるので小さくなるのかと思います。
コメントありがとうございます！
BLDCモーターの場合、制御回路があるのでたぶんその辺りの影響大きいですよね！
抵抗は0.1Ωじゃないといけないんですか。1Ωを使うと問題ありますか？
コメントありがとうございます！
1Ωでも測定はできますが、1Ω分パワーが食われますのでそのぶんモーターのパワーが弱くなりますね。
あとは抵抗での発熱が大きいので発熱にも注意です🤔
ゼンマイ仕掛けのおもちゃが多かった頃は、ミニ四駆のスイッチを入れて地面に置くまで車輪を手で押さえて止め、
突入状態を継続させる子供も多かったですが、今は事情が変わりましたかね・・。
コメントありがとうございます！
モーターをロックするとそうなりますね！
単位時間当たりの積分をしていただいてヒューズの必要電流も教えていただけるとありがたいです。
コメントありがとうございます！
たぶんこの波形面積がエネルギーになるはずなので、
計算もできそうですね！
出力電流ギリギリの電源でブラシ付モーター回したい事がよくあるので
電源ONから数秒かけてPWMデューティ比を100%まで可変する物を作ってみたりしています。リレーなんかでドンッと入れると飛んじゃうんですよねぇ〜
コメントありがとうございます！
PWMで始動すればたぶん大丈夫ですね！
こんばんは。いつも面白いことやっていますね！
突入電流ですか。モータ特性（NT線図）の幅広い負荷領域で使うのなら、（例えば電動カートなど）
高負荷時に落ちてはいけないので、スイッチやヒューズはモータの端子間抵抗と電源電圧で見た
軸拘束電流＋アルファに設定するといいですね。そうすれば配線異常のみに反応するので。
過負荷防止なら仰るとおりポリスイッチや、バイメタルブレーカーですかね。
ご検証では無負荷ですが、実際は何か負荷が付いていますよね。例えばコンプレッサーなど
負荷が大きい製品では昔、突入電流時間（＝過渡現象時間）を短くするために
始めはポンプ弁が閉まっていて負荷を下げ、モータが加速完了したら弁が開いて加圧仕事させる
みたいなギミックがついているものもありました。
でも今は、半導体制御全盛になり、「じわっと加速」できるので、過去の遺産ですかね（笑）
あ、775にそのセメント抵抗だと、うっかり負荷かけたら、焼き抵抗が出来ませんか！？
コンデンサ系や瞬時でも電流好き放題食うものは、電源（バッテリなど）の内部抵抗も影響しますね。
次回楽しみにしています。
コメントありがとうございます！
参考になります！
ブラシレスモータはESCに保護回路があるから突入電流を測定する場所を変えた方が良いと思います
コメントありがとうございます！
確かにそうですね！
オシロ画面右下のマークからするとオントリガーを設定すれば波形止まらないのかな？
コメントありがとうございます！
その通りでした！
トリガーかければもっとうまく撮影できたと思います！
直流回路でスパイク電流抑えるなら負荷に直列にインダクター繋げばいいのでは？
試してないから判らんが、リングのフェライトコアに（なるべく定常時のDC抵抗減らすために太い線巻いた）スイッチング電源用のノイズフィルタ使う…とか
（壊れたスイッチング電源バラして拾ってくればタダですww）
コメントありがとうございます！
インダクタも良さそうですね！
一度試してみたいと思います！
775モーターで35A、2,200μFの電解コンデンサでも35Aに疑問を感じ、当方でテストしてみました。
鉛バッテリーより瞬間的放電能力は電解コンデンサの方が優れているので、強力な電源を考えました。
30A直流安定化電源(DAIWA PS-310MD)の出力をコンデンサアレイ(22,000μF電解コンデンサを４個並列）に接続
測定は突入電流測定器 PSA-200A使用、配線は極力短く太いケーブル、テスト電圧は13.9Vです。
10回ほどテストしてみました。結果は最低105A・最高115Aとなりました。
この動画の3倍程の突入電流が流れています。
違いは電源の能力、測定器の能力、電流測定用の0.1Ω抵抗、配線抵抗などでしょうか？
13.9Vで115A流れる場合は約0.12Ωですから、仮に間に0.1Ωの電流測定用抵抗を入れる影響は大きいです。
補足説明です、被検物は動画と同じ2,200μFの電解コンデンサを使用しています。
コメント＆実験お疲れ様でした！
100A超は凄いですね！
電源の性能、配線や端子の抵抗などで突入電流が変わるんでしょうね！
0.1Ωの抵抗でも突入電流はかなり軽減できている感じですね。
むやみに抵抗を減らしすぎるのも良くないのかなと思いました！
突入電流を減らす手法としてはそれもアリですが、電源供給能力をスポイルする事にもなりかねません。
ローテルのステレオパワーアンプにはパワートランジスターへのピーク電流270Aを謳っている物もあります。ドラムなどの瞬間的な音の立ち上がりに効果がありそうです。
私のプリメインアンプはサンスイのAU-D907Xですが、強力な電源を生かすため、プリント基板の電源供給パターンをぶった切って、太いジャンパー線で接続してありました。メーカーでさえ必要とあらばここまでやります。
モータや電球ならテスタで抵抗を測れば突入時の電流は判る理屈ですが、電流検知用のシャント抵抗をモータに直列に入れて測れば突入からその後の経過まで判るので面白いですね。ただしその場合突入電流が小さくなってしまうのはどうでしょう。テスタで測った抵抗値とシャント抵抗の値から、シャント抵抗なしの時の突入電流値が判る理屈になり、その後の経過はシャント抵抗の分は誤差として許容すればご案内のオシロの観測波形は便利と思いました。
コメントありがとうございます！
確かに0.1Ω入れるだけでずいぶん突入電流は緩和されていると思います！
以前、クランプメータの紹介がありましたが、同製品は突入電流が測定できないものでした。
突入電流は、電動機の起動等に際して考量すべきものですが、私は、突入電流も測定できる製品が欲しくて、今も適当なものを探しています。それが測定できるものもあるようです。
回路的には、過渡現象で発生する最大値を保持すれば良いだけなので簡単なものですね。
電動機の突入電流を低減する、回転数を制御する手法として、比例推移を利用する方法もありますね。
コメントありがとうございます！
突入電流も測れて安価なものってあるんでしょうか？
気になりますね！
@@kenyakuDIY さん
毎回、大変参考になる配信をして頂き、ありがとうございます。
早速ながら、私が興味を持って観ているのは”KAIWEETS 208D”の機種です。
安価であるか否かは個々の相対的な評価基準によりますが、私は電動機、エアコン（これも電動機に絡むので冗長かも知れません）、溶接機等、突入電流に配慮する必要のある機器の電流測定に資するものを探しております。
KAIWEETS 208Dの「突入電流の測定時間は約100ms」と書いてありますのでピークは捉えられない可能性が有りますね
@@kujyaku7776 さん
情報の提供方、ありがとうございました。
同測定分解能時間内の過渡事象（突入電流最大値）の正確な値は測定できませんね。
測定入力アナログ回路部分でピークホールドを行い、それをA-D返還して表示する方式であれば、正確な値が測定できるでしょうね。
尤も極小出力の（即ち電機子の慣性の小さい）誘導電動機等でなければ、突入電流の経時変化は、100msに比較して緩やかだと思いますので、その目的にはそこそこ使えるのではないかと思っています。
尚、安価同等価格で適当な機種が有れば、ご紹介頂ければ幸甚です。
その後レビュー動画で電動ドリル?の突入電流測定してるのがあったが、思ったより少ない数値だったのでビミョー。
ブラシレスモーターも最大回転ポジでいきなり回してもらいたかったです。ｗ
コメントありがとうございます！
BLDCモーターの場合、
回転の始まりは制御回路でやっているので、
最大ポジだとうまくいきませんでした！
オシロはトリガーかけたらちゃんと撮れるんじゃないすか？
コメント＆アドバイスありがとうございます！
三相交流でΔスター回路を使ってスタートさせたりした。
コメントありがとうございます！
回りだしたら回路を切り替えるだけで、
突入電流を減らせる代表的なやり方ですね！
オシロのトリガー機能を使えば、一定電圧超えたところで止めたりできる
コメントありがとうございます！
トリガーモードでやれば良かったですね！
ポータブル電源で定格以下でもモーター系がまともに動かないのはこいつのせいなんですよね〜
コメント＆解説ありがとうございます！
オシロで見るにはトリガー使うといいです
コメント＆アドバイスありがとうございます！
いつもすべての部品の突入電流を10倍ぐらいと、見積もっていましたが、それでは、だめですね。 勉強になりました。
コメントありがとうございます！
私も想像以上の大きさに驚きました！
もちろん瞬間的なのでエネルギーとしてはそこまでないと思いますが、
接点で火花が出るのも納得です！
整流ダイオード４個で交流を直流にDIYしたいのですが100v 200v 1000v用があり違いについて解説動画お願いします。実際の基盤DIYもよろしく🙏
コメントありがとうございます！
それはダイオードの逆耐圧ですね！
基板DIYはうまく動画にできたらご紹介したいと思います！
@@kenyakuDIY よろしくお願いします。
逆起電力も検証してください
コメントありがとうございます！
検討いたします！
そもそも電源にそれほど能力がなければ、あまり突入電流は大きくならないはずですね。実験するときには電源側に定電流回路を入れて、電源に影響が及ばないようにしています。
コメントありがとうございます！
確かに電源の能力以上の電流が流れることはないですね！
今回は供給能力の高い鉛蓄電池でテストしました！
見えるって凄いと同時に怖いですね。
これって短絡比と短絡電流を測るイメージですか？
コメントありがとうございます！
詳しいことは分かりませんが、
コンデンサについては瞬間的には短絡に近いと思います！
検知間隔？がもっと短い測定機なら更に高く計測できそうですね。
ラジコンとか電動ガンの低ターンブラシモーターは200A超えるってい言う話が気になります。
コメントありがとうございます！
突入電流は電源の能力や配線の抵抗などでも変わってきますね！
リポバッテリーは内部抵抗が低いのでよく流れそうです！
一例として二層式洗濯機とかやばいんじゃない？起動と停止の繰り返し、しかも反転だよ、普通の交流モーターじゃ持たないよね遠心力スイッチとか、その証拠にゼンマイのタイマーの接点はすぐいかれます、数年に一度変えました脱水モーターのタイマーは壊れない、最初だけだもん、過去にはゼンマイのメカが壊れましたが最近は接点がダメ、スパークキラーとかつけてスパークを吸収させればいいんだろうけど
コメント＆例のご紹介ありがとうございます！
参考になりました！
十数年前にとある会社で「消費電流の測定」を担当していました。
その時も同じように0.1Ωの抵抗を介して抵抗両端の電圧降下から電流を測定していました。
当時、秋月電子で電流測定用として高精度0.1Ω抵抗を販売していたのに現在はカタログにも載っていませんね...(販売廃止したのなら悲しいなぁ)
精密に測るには高精度の抵抗が望ましいですが、如何にして測定している抵抗値の精度が高いかを担保する必要もあって...
デジタルマルチテスターなどで4端子抵抗測定法で測定抵抗をいつも測定していました...
(まあ、一般的な電流測定ではそこまで高精度な測定を求めていないので無視されてしまいますが...(>
コメントありがとうございます！
確かにこの方法では抵抗の精度が肝になりますね！
四端子法、わりと精度もあり設備も比較的簡単なのでありがたいです！
@@kenyakuDIY さま
Resありがとうございます。
Bien 👍👋🇫🇷
Merci!👋
AC100Vの電球について突入電流測定器 PSA-200A(株式会社高見沢サイバネティックス社製)でテストしました
この測定器は交流・直流の突入電流を瞬間最大600Aまで、100μsの高速で測定できます
60W 白熱球 3.7Aから4.1A
13W 蛍光灯 6.0Aから6.8A
6.6W LED球 2.2Aから2.8A
蛍光灯はスタート時に高圧を発生させるため大きな電流が必要
LEDは直流の安定化電源が組み込まれているので突入電流が発生するようです
コメント＆測定ありがとうございます！
お疲れ様でした！
ACだと電源オンのタイミングによって突入電流が変化しそうな気がしますね。
LED電球は直流部分に必ずコンデンサが入っていますから、
そちらで突入電流がありそうですね！
この測定器は交流ではピーク電圧で自動的に電源ONに出来ます
念のため測定は各々10回程度やってます
ちょっと電圧かけて少し回った後の惰性回転の起電力を検知、それを元に回転方向に回すためのコイルに電流を流す。起電力確認。
繰り返すと徐々に回転数がアップしていきます。ビデオデッキとかハードディスクのモーターを回す回路は面白かった。
※用語とか間違ってたらスイマセン
コメントありがとうございます！
ハードディスクのモーターは気になってます！
突入電流と言う観点は電気工学を専攻したと出ないと一般の人には何のことやらわかり辛いと思いますよ。どんな電気製品にも電源を入れた瞬間に通常の何倍もの電流が流れ、物によっては一瞬で壊れることもあるという事ですね。高品質なのには保護回路を入れている場合もあります。例えばオーディオのアンプもスイッチを入れた瞬間にボッという音がします。
コメントありがとうございます！
質問よろしくお願いいたしますm(__)m
最近のガソリン価格高騰で、この際、電気自動車に買い替えようかと考えています。
ヨドバシカメラからEV車（といってもバイクみたいな物なんですが）が発売されています。
そのスペアバッテリーとして以下の商品が販売されています。
ビークルファン VEHICLEFUN
ETT-BATTERY [ロングレンジ対応 EV-TUK TUK（EV-トゥクトゥク）専用 スペアバッテリー]
価格が￥165000 高い！ DIYで何とかなりませんでしょうか？😅
よろしくお願いいたします。
コメントありがとうございます！
EVのバッテリーは私もかなり検討しています！
コスパ、入手性、安全性、改造の難易度を考えると、
なかなか難しく結論が出ていません！
なかなか進まなくて恐縮ですが、
徐々に取り組んでいきたいと思っています！
ご返答ありがとうございます。なるほど、そうでしたか。了解致しました。なかなか簡単なことではなさそうですね。でも期待して待ってます❗よろしくお願いいたしまーす🎵(^o^)
現在、車に電動のコーヒーグラインダーを乗せ、12v100ahのLiFePO4バッテリーに2000ｗのインバーターで動かしているのですが、他の物を動かしながらだとインバーターが強制的に落ちてしまいます。
突入電流が原因だと思っていましたが、この動画を観て理解できました。
どうしたら解決できますかね？(^^;)
コメントありがとうございます！
やはり簡単なのは直列に抵抗を接続てはないでしょうか！
動き始めたら抵抗をなくせるように配線しておけば損失もないです！
自作バッテリーパックとインバータを繋いだら、突入電流による電圧降下でバッテリーパックの制御電源が落ちたことある(^^;
コメントありがとうございます！
モバイルバッテリーでは突入電流で保護が働いてしまって動かせないパターン多いらしいですね！
@@kenyakuDIY
2000Wのインバータに直入れすれば落ちるわな、と思った🙃
いち
コメントありがとうございます！
早いですね！