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初心者向け 電気の基本 射出成形 技能士 技能検定

本日は、射出成形工場に勤務される方向けの「電気の基本」です。

電気の知識は、射出成形の仕事に直結しておりますが、苦手な方が多いと思います。

【電気が苦手な理由】

  • 電気回路とか複雑で難しい。
  • 間違えたら機械を壊してしまう。
  • 感電したら怖い。
  • 電気に関する教育を受けていない など

とっつきにくい分野ではありますが、遅かれ早かれ立ちはだかる「壁」です。

射出成形工場に勤務した1年生向けにとっては、「何がわからないかわからない」状態だと思いますので、【電気の基本】を1から順番に解説して行きます。

射出成形の仕事をする上で必要な「電気の知識」を学んでいきましょう。

1.電圧、電流、抵抗

(ⅰ)電圧

水が高い所から低い所へ流れる様に、電気も電圧の高い所から低い所へ流れます。この位置の差が電圧です。

水圧のイメージ

電圧のイメージ

電圧の単位は「V(ボルト)」です。

電圧が0だと電気は流れません。また、電圧の数字が大きいほど電圧が高くなります。

【いろいろな電圧】

①乾電池1.5V

②コンセント100V

③コンセント200V

(ⅱ)電流

電気の流れのことです。簡単に説明すると、電流が大きいと電気がいっぱい流れます。

単位は、「A(アンペア)」です。

どの家庭にも電気の分電盤が設置してあり、30Aとか40Aとかのブレーカーが付いていると思います。これは、MAX電気がどの位流れるかということです。

(ⅲ)抵抗

「抵抗する」「はむかう」ことなどの意味です。

電気の世界でいうと、電気の流れに抵抗するもののことです。

電池から電気が流れる回路内に、電球があります。この時、【電球=抵抗】になります。

抵抗の単位は、「Ω(オーム)」です。

(ⅳ)電圧・電流・抵抗の関係

電圧・電流・抵抗の間には切っても切れない関係が成り立っています。

「オームの法則」は聞き覚えがあるのではないでしょうか?電圧=V、電流=I、抵抗=Rの回路では、必ずオームの法則が成り立ちます。

【オームの法則】

  • 電圧=電流×抵抗
  • 電流=電圧÷抵抗
  • 抵抗=電圧÷電流

2.電気の流れ方

(ⅰ)直流

電気の流れの向き、大きさが一定の流れ方です。(例)乾電池

(ⅱ)交流

電気の流れる向き、大きさが周期的に変化する流れ方です。(例)コンセント

(ⅲ)直流と交流の違い

直流:電池式の懐中電灯→電池の向きが+-逆だと使えない。

交流:コンセントのプラグをどちらの向きに差しても使える。

3.抵抗のつなぎ方

(ⅰ)直列回路

電球をつなぐ時、1本の電線に次々につないでいく回路です。

1つの電球が切れると全ての電球が切れてしまいます。

(ⅱ)並列回路

それぞれを電源から配線してつなぐ回路です。

1つ切れても他は切れません。

4.電気の知識 現場で活用

(ⅰ)電圧の使い分け

まず、射出成形機や、周辺機器を使うためには簡単に分けて

  1. 動作をする「交流AC200V」
  2. 制御をする「直流DC24V」  の電気が必要です。

1.動作をする「AC200V」には2種類あります。

①単相200V

こちらは100Vコンセントの2倍とイメージして下さい。2本線で接続します。(3本目緑はアースです。)

100Vコンセントのプラグを逆向きに差しても使えるように、こちらも正逆関係なく作動できます。

【使用箇所】

・成形機加熱等ヒーター

・ベルトコンベヤ(単相モーター)

②三相200V

こちらは黒白赤3本で配線する200Vです。(4本目緑はアースです。)

モーターを回すのに効率的な配線方法になります。

※注意

三相200Vは、黒白赤3本の繋ぎ方によって、正転か逆転になります。

三相モーター本体に、回転の向き(➔マーク)が記載されていますので、逆転の時は、黒白赤の内2本を反対に接続する事で正転になります。

【使用箇所】

・成形機モーター

・乾燥機モーター

・温調機モーター

・ローダーモーターなど

2.制御をする「直流DC24V」

射出成形機、周辺機器の「制御」をになうのが直流DC24Vです。

成形機や周辺機器の「脳みそ」部分にあたる電気信号のやり取りは、直流24Vで行われています。

成形機の制御盤内に繋ぎこまれているAC200Vから、変圧器をつかってDC24Vに換えています。

成形機・周辺機器の信号のやり取りもこのDC24Vで行われています。

リレーやタイマーを使用した改造などは、基本的にこちらのDC24V回路をいじっていきます。

色々な改造の実施例はまたの機会に解説させて頂きます。

【使用箇所】

成形機・周辺機器の 制御全般。(例)成形機と周辺機器の連携、安全装置などの回路など。

(ⅱ)電流の使い分け

200Vのコンセントやブレーカーには、さまざまな値が記載されています。

「20A」「30A」「50A」「125A」など

これは、電流の容量です。

成形機や周辺機器には、「AC200Vをどのくらいの量を使いますよ。」という定格電流が決まっています。

取り扱い説明書に必ず記載があります。

(例)電気の使用量

1.温調機 定格電流30A=30Aまではいかない位

2.ローダー 定格電流20A=20Aまでいかない位  となります。

この時、

1.温調機 定格電流30Aなのに、20Aのコンセントに接続していると、使用量オーバーの過電流で、ブレーカーは落ちてしまいます。

2.ローダー 定格電流20Aは、30Aのコンセントにつないで使用可能です。

5.考察

本日はここまでとします。

基本の知識を覚えるだけでは、何の役にも立ちません。覚えた知識を活用していきましょう。

【インプット】したら【アウトプット】することでどんどん身についていきます。

これを意識すると、もっと「知識」を得たいと思う様になります。

「知識を得る」そして「アウトプット」まさに知識のPDCAサークルです。

もっともっと射出成形が好きになります。一緒に勉強していきましょう。

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【注意】技能検定過去問題集・解説書は、数年毎に改訂されます。本記事の執筆は平成31年3月現在の最新情報になります。ご注意ください。…