電気設備技術 File No.2018-0325

【66866】ブリーダ抵抗の型式、メーカーを教えてください … の補足説明です。

(1) ブリーダー抵抗が必要な理由
センサーが待機状態でも内部電子回路を動作させる電源が必要で、そのための電流が 2mA 必要です。

(2) オムロン社コントロールリレー MY-4 のカタログ仕様を見る
オムロン社コントロールリレー MY-4（ AC200/220V ）のカタログ仕様をみると次のようになっています。

定格電流：	50Hz	6.2 ～ 6.8mA		60Hz	5.3 ～ 5.8mA
復帰電圧：	30 ％

コントロールリレーがオフするためには、電源電圧の 30 ％以下にする必要があります。コイル電流に換算すると、
50Hz の場合は、6.2mA × 0.3 ＝ 1.86mA。60Hzの場合は、5.3mA × 0.3 ＝1.59mA この電流以上の漏れ電流があるとリレーはオフしません。

(3) メーカ推奨のブリーダー抵抗を考える
メーカー推奨の抵抗値は、39.2kΩ　3 ～ 4W。ブリーダー抵抗の容量〔W〕数は、消費電力の 2 ～ 3 倍必要といわれています。
ブリーダー抵抗の消費電力＝電圧 220V²÷抵抗値 39.2kΩ≒ 1.24Wなので、抵抗器の容量は 2.48 ～ 3.72W 必要です。

一般のカーボン抵抗器は、0.5W が最大なので、必要な電力を得ようとすると 5 ～ 7 本の抵抗を並列接続しなければなりません。
平均をとって 6 本とすると、抵抗器 1 個あたりの抵抗値は 39.2kΩ× 6 ＝235kΩ必要です。

抵抗器の値は、E12 系列や E24 系列で抵抗値が決まっているので、
E12 系列から選ぼうとすると 220kΩもしくは、270kΩになります。E24 系列から選ぶと 240kΩになります。

ブリーダー抵抗器の抵抗値は、240kΩ÷ 6 ＝ 40kΩ。電力は、0.5W × 6 ＝ 3W になります。

(4) コントロールリレーを並列接続する。
抵抗器の計算が面倒なので、コントロールリレー MY-4 をダミーとして 2 個並列接続します。MY-4 がオフする最小の電流値は、1.59mA なので、
2 個並列接続すると 3.18mA になり、漏れ電流 2mA よりも値が大きいのでリレーは確実にオフします。

センサーのヒステリシス動作について … 追記

(1) オムロン D5C-1AS0 の検出原理
接地抵抗も静電容量も測定できるので、検出回路は高周波ブリッジ回路になっていると思われます。
OFF 状態：端子電圧「遠」＞端子電圧「近」
ON 状態：端子電圧「遠」＜端子電圧「近」

高周波ブリッジでは、アンテナと検出体の間に静電容量が発生します。静電容量の式はどうでもよくて、アンテナと検出体の間の静電容量は、
その距離が長くなれば静電容量が小さくなります。

C ＝ ε

A  L

静電容量や磁気の検出は、検出体の介在物（リアクタンス）が不安定なため ON と OFF の動作幅を大きくしています。
リレーのオフのところで説明したように、OFF できないレベルぎりぎりの漏れ電流だと思います。200V 電源をいったんリセットすると
検出レベルが、ヒステリシス幅内にあるとリレーは復旧すると思います。

投稿日	2018/03/25 (Sun)
更新日