アイソレーションしたノイズ防止素子を開発実用化した障害波遮断変圧器です。

分離絶縁した 2 コイル間の、原理的にシールドだけでは防止できない高周波の磁束成分を除くことによってノーマルモードを遮断し、それによってコモンモードもより完全に防止することができます。ノイズ源と被害側の電気回路を(高周波的にも)分離絶縁してしまうので、防止効果が高く信頼性に富んでいます。

分離絶縁形である障害波遮断変圧器《ノイズカットトランス》 は、それに応え最悪の電磁環境下でもノイズ対策の「切札」となります。

※:《ノイズカットトランス》は、株式会社電研精機研究所の商標です。

《ノイズカットトランス》は単なるシールドトランスではありません。

ノーマルモード 減衰率の比較

 絶縁トランス:1次-2次間の伝導がない。

 シールドトランス:1次-2次間の伝導と静電結合がない。

 ノイズカットトランス:1次-2次間の伝導と静電結合と高周波の電磁誘導がない。

特徴

  • 回路をアイソレートすることができ、良好なノイズ減衰率を持っています。
    ノイズ減衰率が高いだけでなく機器・装置・システム全体の回路を細分することにより、寄生振動などの 2 次的ノイズの発生や放射による伝播を抑制し、全体の回路をノイズに対して強化する働きをします。
  • 回路のグランド電位の相違に対応でき、接地できないところでも効果的に使えます。
    コイル間が高周波的にも絶縁されており、独立した 3 重の電磁遮蔽体を備え、ノイズ発生源側・取付け側・被害器側の各グランドに任意に接続できることによって、各グランドの電位が相異し、また動揺しているところでも防止効果を失いません。
  • インピーダンス整合の必要がありません。

    隔離形ですから、装着相手と回路合成されにくく、特性の変化がわずかで、それだけ対策の確実性が高くなります。

    これは、どの様な回路定数を帯びた相手にでも対応しなければならない電気系に用いるには特に重要な利点です。

  • 漏洩電流の心配がありません。
    ごく微小の基本波漏洩電流しかありません。人体に対して安全で、漏電ブレーカを動作させるような失敗もありません。
  • 広い有効周波数帯域幅を持っています。
    コモンモードではどのような周波数にも有効です。ノーマルモードでは数 kHz 以上(1GHz まで実測確認できおります)の周波数に有効です。従って予想できないランダムなノイズに襲われても有効に働きます。
  • 特性が対称的で双方向に効果があります。
    構造が対称的ですから、ノイズの通過の方向によって効果が変わりません。従って被害機器に用いても発生源に用いても、被害機器であると同時に発生源である場合でも、1 個のノイズカットトランスで間に合います。
  • 逆効果を生じません。
    高周波を遮断すると同時にできるだけ損失させるように製作し、鋭い局部共振現象を抑えてありますので、広い周波数帯のどこかで振幅の大きな直列共振現象を起こして大きなノイズ障害を引き起こすような失敗の恐れがありません。
  • カスケード(積重ね)の効果が顕著です。

    バリスタ・アレスタ・ツェナーダイオードなどは動作電圧の低い方の 1 個だけで効果が決まり積重ね効果はありません。

    また LC フィルタでは積重ねても合成されて新たな特性を持つひとつのフィルタとなり、必ずしも効果が増すとは限りませんが、ノイズカットトランスではほぼその数の剰数で効果が上がります。例えばシールドルームの内壁と外壁に装着し、カスケードに結ぶと極めて良好な結果が得られます。

特徴的なノイズトラブル事例

発生現場 障害を受けた装置 直接の影響
鋳造工場 産業用ロボット 無人化のために採用したロボットが頻繁に止まり、その都度人間がフォローしなければならず、自動化のメリットがなくなってしまった
化学工場 荷役ロボット 月に数回の頻度で荷役ロボットが暴走し、架台に激突したり、荷を途中で落とす等の危険な事故が発生した
重電機器工場 NCマシニングセンタ 工具交換時に誤動作し、指令と異なる工具を取り、工具が折れてヒヤリ事故が発生した
樹脂加工工場 レーザー加工機 レーザビームのコントローラが頻繁に誤動作していつの間にか様々な不良品を作り出してしまうので、人間が監視し・再チェックをしなければならなかった
製パン工場 食パン製造機 パンの生地の温度コントローラが誤動作し、一度に大量の材料が無駄になり、出荷が滞り客先の信頼も落とした
自動車工場 自動車組み立てライン 製造ラインのシーケンサが長時間に渡りダウンし、工場全体の機能がマヒ、多額の損害をだした
薬品工場 瓶詰め自動機 高周波ウエルダの動作によって、自動計量装置が誤動作し、製品の歩留まりが著しく低下した
金型工場 放電加工機 X-Yテーブルが誤動作し、長時間かけて加工した高価な金型が頻繁に不良品になった
音響機器工場 環境試験装置 試験中に条件設定が変わってしまったり、かってに試験が停止し、製品データの提出が大幅に遅れた
縫製工場 工場用自動ミシン 突然動き出して針が折れて危険な上に誤動作して不良品を作ってしまうため、作業の流れが大きく乱れた

ノイズ防止の視点からのトランス分類

基本となる種別と呼称 構造の区別 作用の区別 性能の比較 要約
コモンモード ノーマルモード
高調波 低帯域

ノイズ

高帯域

ノイズ

高調波 低帯域

ノイズ

高帯域

ノイズ

 アイソレーショントランス

(隔離変圧器)

(分離・絶縁変圧器)

(Isolation Transformer)

 1.絶縁トランス

(絶縁変圧器)

(Insulating Transformer)

1次・2次間の

伝導がない

× × × × 低周波のコモンモードを防止できる
 2.シールドトランス

(遮蔽変圧器)

(Electrostatic Shielded
Transformer)

1次・2次間の

伝導がない

1次・2次間の

静電容量結合

が小さい

× × × 低周波と低帯域の高調波のコモンモードを防止できる
 3.ノイズ遮断トランス

(障害波遮断変圧器)

(Special Isolation Transformer)

《ノイズカットトランス》

1次・2次間の

伝導がない

1次・2次間の

静電容量結合

が小さい

1次・2次間の

高周波の電磁

誘導が少ない

× 低周波から高周波まですべてのコモンモードを防止できる

高調波以外のすべての高調波のノーマルモードを防止できる

 

【性能の比較におけ表記記号】
○:防止できる、△:わずかに防止できる、×:防止できない    注:1次、2次間の導通を絶つ機能は同じです。

※《ノイズカットトランス》は、株式会社電研精機研究所の商標です。

※ 記載の波形・図表・写真・文章など著作権は電研精機研究所に帰属いたします。