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。
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目次
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（ﾎﾞﾙﾄ）」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
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（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
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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。
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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
- 動作をする「交流AC２００V」
- 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回路を組んでいきます。
【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．まとめ
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。
