電磁アクチュエータ技術コラム:基礎から最新トレンドまで
Column

ロータリーソレノイド技術情報|用語解説・温度上昇値・トルク特性・回転負荷と走行時間

1. 用語解説

直流抵抗値
20℃における標準品の抵抗値です。使用電圧、通電率、必要トルク等により変更が可能です。

インダクタンス
回転角φ=0°の値です。

コイルの飽和温度上昇値Δθs
W(watt)連続通電時のコイルの飽和温度上昇値です。
飽和温度上昇値Δθsは、比例常数 K(℃/W)×連続通電時の電力W(watt)×通電率(1/f)で求めることができます。

温度上昇の時定数
コイルに通電をかけてもすぐには電流が流れず、じわじわと増える形で電流は流れます。
この増え方を時定数というもので表しています。
時定数に相当する時間が経過したとき、飽和値の63%に達します。
コイルに通電し、t時間経過後の温度上昇値Δθは、以下の式のように表されます。
ここでe:自然対数の底

耐熱クラス
ソレノイドの耐熱温度は、コイルに使用されている線材の絶縁階級の耐熱許容温度から決められています。
当社のソレノイドはクラスE(120℃)が標準です。クラスH(180℃)等特殊仕様も対応いたします。
耐熱クラス 耐熱許容温度(℃)
A 105
E 120
B 130
F 155
H 180


慣性モーメント
ロータの慣性モーメントを表しています。

応答速度
電圧(Voltage)の入力時において、指定の角度(°)を動作する際の電源入力時から動作終了までの時間を表します。一般に慣性モーメント JR の回転負荷に、T(φ)の回転トルクを印加したとき、角度2φ0を走行する時間tRは以下の式のようになります。


軸受
標準は、ボールベアリングを使用しておりますが、オイルレスベアリングを使用した機種も用意しております。 耐久性をふまえ、用途に合わせてご選定ください。

リード線
当社では、UL認定品を使用しております。線長変更やコネクタ取り付け等の端末処理も行います。

シャフト
Dカットが標準ですが、キー溝、タップ、その他寸法変更等の特殊対応もいたします。

2. 温度上昇値

コイルの飽和温度上昇値Δθs
飽和温度上昇値Δθsは、比例常数 K(℃/W)×連続通電時の電力W(watt)×通電率(1/f)で求めることができます。各製品ページの主要諸元表に、飽和温度に達するまでの温度上昇値Δθsの単位消費電力当りの比例常数 K(℃/W)を記載してあります。
次に数値例を示します。

(例)RSR20/20-CABOの場合、比例常数はK≒7(℃/W)、10W連続通電した場合のコイル飽和温度上昇値は、Δθs≒7(℃/W)×10(W)=70(℃)となります。

また、10Wを10ms ON,10ms OFFで駆動させた場合の通電率は、
1/f=ON time/(ONtime+OFF time)=10/10+10=1/2
となります。このような間欠通電の場合の飽和温度上昇値は、
Δθs≒7(℃/W)×10(W)×1/2=35(℃)
となります。

短時間での温度変化
コイルに通電し、t時間後の温度上昇値Δθsは、①式のように表されます。
・・・・・・・①
ここでe:自然対数の底

また、温度上昇値がΔθになったとき、コイルの通電を切ったり、t時間経過後の温度をθ’とすると、θ'は②式のように表されます。
  ・・・・・・・・・・②
従って、この間の温度下降値をΔθ’とすれば、
のように形式的には①式と同様になります。

3. トルク特性

実線は、通電時(Watt入力)に(-φ)から(+φ)方向へ回転する際に発生するトルク値です。
通電方向を反対にすると、(+φ)から(-φ)方向に回転し、点線のように、回転角φ=0°を、軸として対称となるトルク曲線を描きます。
0Vの曲線は、無通電時の永久磁石による保持力を表します。尚、回転角φ=0°は、通常、振分け動作の中心であり、各製品図面においてシャフトのDカットが示された向きとなります。

4. 回転負荷と走行時間

各製品ページには、回転負荷のないときの走行時間 tR を”無負荷時のパルス特性”として、ロータの慣性モーメント Jo と共に表示してあります。
回転軸に慣性モーメント JRの回転体を付加したときの走行時間 t’Rは、大略、以下の式のようになります。

大略としたのは、電流の立ち上がり特性の影響を考慮したためで、正確には、慣性モーメント以外にも摩擦力によるモーメントも付加されますので、実機で実測するのが適当です。

ページトップに戻る

お問合わせ

必須ご希望項目 カタログ  営業から電話  サンプル購入
必須会社名
必須お名前
必須メールアドレス
必須電話番号
必須郵便番号
必須ご住所
部署名
役職
必須
HP来訪/お問い合わせ/カタログ請求のきっかけ
※複数回答可
 インターネット検索 検索ワード:
 Web広告
 メールマガジン
 SNS(twitter、Facebook、Instagram など)
 展示会 展示会名:
 Metoree その他:
 ブックマークしている

お問い合わせ内容 お問い合わせ等ございましたら、下記コメント欄にご入力ください。
上記項目にご記入頂き、「確認画面へ進む」ボタンを一回だけクリックしてください。
 次回、お客様情報を入力しないで済むよう、暗号化してクッキーに記憶する。