アーク放電に起因する接点消耗の低減を目的とした永久磁石埋め込み型電気接点の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760182
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 関川 純哉 静岡大学, 工学部, 准教授 (80332691)
• 研究協力者: 窪野 隆能 静岡大学, 名誉教授 ; 竹下 直弥 静岡大学, 工学研究科, 大学院生 ; 伴 倫充 静岡大学, 工学研究科, 大学院生 ; 渥美 友裕 静岡大学, 工学研究科, 大学院生 ; 杉本 和是 静岡大学, 工学部, 4年生
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 電磁リレー / 接点消耗 / スイッチ / 開離時アーク / 高速度カメラ / 直流回路

研究概要

電磁リレーに搭載された電気接点で直流回路を開閉する場合、接点間でのアーク放電の発生は不可避である。その発生位置が接点面上で局在化すると、局所的な接点消耗が発生し電磁リレーは動作不良に至る。これを防ぐために本研究では、電気接点自体に永久磁石を埋め込むことでアーク放電を回転駆動し、接点消耗の均一化を実現する方法を提案した。その結果、直流回路内で使用される接点の消耗均一化効果が得られることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Arc Duration and Rotational Frequency of Break Arcs Driven by Radial Magnet Field in a DC42V Resistive Circuit (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoya TAKESHITA, Junya SEKIKAWA, Takayoshi KUBONO
  • 雑誌名: IEICE Trans.Electron. E94-C(掲載、予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Contact Materials of Ag/SnO2 and Ag/ZnO on Rotational Motion of Break Arcs Driven by Radial Magnetic Field (2010)
  • 著者名/発表者名: Junya SEKIKAWA, Takayoshi KUBONO
  • 雑誌名: IEICE Trans.Electron. E93-C ページ: 1387-1392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rotational Motion of Break Arcs Drivenby Radial Magnetic Field in a DCResistive Circuit (2009)
  • 著者名/発表者名: Junya SEKIKAWA, Takayoshi KUBONO
  • 雑誌名: IEICE Trans.Electron. E92-C ページ: 992-997
  • 査読あり
• [学会発表] 電気接点に埋め込まれた永久磁石による開離時アークの回転駆動効果の電流依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関川純哉
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] 永久磁石埋め込み型接点で回転駆動される開離時アークの回転半径 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹下直弥
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] Effect of Permanent Magnets Embedded in Electrical Contacts Mounted on Electro-magnetic Relays (2010)
  • 著者名/発表者名: Junya Sekikawa
  • 学会等名: IS-EMD2010, IEICE
  • 発表場所: 西安市・中国
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] 電気接点に埋め込まれた永久磁石の極性が開離時アークの回転運動に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹下直弥
  • 学会等名: 電子情報通信学会,機構デバイス研究会
  • 発表場所: 武蔵野市
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] Rotational Drive of Arc discharges by a Permanent Magnet Embedded in an Electrical Contact Mounted on a Relay (2010)
  • 著者名/発表者名: Junya Sekikawa
  • 学会等名: The 56th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts
  • 発表場所: チャールストン(SC)・アメリカ
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] 電磁リレーに搭載された電気 接点対の陰極側に埋め込まれた永久磁石によるアーク放電の回転駆動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関川純哉
  • 学会等名: 2010年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
  • 発表場所: 堺市
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 永久磁石を埋め込む極性が開離時アークの回転駆動に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹下直弥
  • 学会等名: 2010年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
  • 発表場所: 堺市
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 電気接点に埋め込まれた永久磁石によって磁気駆動される開離時アークの回転開始条件 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹下直弥
  • 学会等名: 電子情報通信学会,機構デバイス研究会
  • 発表場所: 秋田市
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 陰極に埋め込まれた永久磁石によって回転駆動される開離時アークの継続時間と回転周波数 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関川純哉
  • 学会等名: 2010 年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] Effects of Contact Materials on Rotational Motion of Break Arcs Driven by Radial Magnetic Field (2009)
  • 著者名/発表者名: Junya Sekikawa
  • 学会等名: IS-EMD2009, IEICE
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] Rotational Drive of Break Arcs using a Permanent Magnet Embedded in an Electrical Contact (2009)
  • 著者名/発表者名: Junya Sekikawa
  • 学会等名: The 55th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts
  • 発表場所: バンクーバー・カナダ
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] Ag電気接点に埋め込まれた永久磁石によって磁気駆動される開離時アークの回転速度 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関川純哉
  • 学会等名: 電子情報通信学会,機構デバイス研究会
  • 発表場所: 千歳市
  • 年月日: 2009-07-17
• [学会発表] 直流抵抗性負荷回路内で永久磁石によって回転駆動される開離時アークの諸特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関川純哉、窪野隆能
  • 学会等名: 電子情報通信学会2009総合大会
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2009-03-20
• [学会発表] Rotational motion of Break Arcs Driven by Radial Magnetic Field in a DC Resistive Circuit (2008)
  • 著者名/発表者名: Junya Sekikawa
  • 学会等名: IS-EMD2008, IEICE
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2008-11-16