スライダックはなぜ焼けない？

交流の可変電源としてスライダックというものがあります。トロイダル型の鉄心にエナメル線を巻き、ブラシを動かして電圧を変えるものです。
カバーをはずして中の構造をじっくり見ていて不思議に思いました。
ブラシの幅が巻線の太さのほぼ2倍あります。つまりブラシは巻線に2個所で接触しています。いくつかのスライダックをしげしげと見たのですが全部そうなっていました。変圧器ならワンターンショートということになりこの1ターンは焼けてしまいます。
でもスライダックは何故焼けないんでしょう。ブラシに仕掛けがあるように思えるのですが、理由をご存知の方、教えてください。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/12/15 06:14

セルモータはバイク用しかしりませんが、ーターンではありませんでした。

仮にーターンのものがあるとしても、
それに、フィールドコイルが直列に繋がるし、使うのはほんの数秒間。
問題無いのでは？

No.4 回答者： ricardo_ 回答日時： 2018/12/09 11:58

巻き線間の電圧が低いから、焼損する程の電流が流れないのでしょう。

ワンターンで大電流を流すには、かなり太くしないと流れないよ。
電圧が低いから。
大電流を作るのに普通のトランスの２次巻き線を数ターンにして実験したけど、
ショートしてあっても巻き線抵抗に制限されて、焼損する程の電流は流れなかった。
線を並列にして抵抗を下げないと、欲しい電流は流れなかった。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
巻き線間の電圧が低いとのことですが小型のスライダックでは1ターンで0.2～0.3Vになります。鉄心容量も100VA程度あるのでいきなりショートしたら確実に焼けますね。
ここに質問してからずっと考えていたのですが一番のノウハウはブラシにあると思います。カーボンを使うのは結晶方向によって抵抗率が異なるためと思うのですが、何かご存知ないでしょうか？

お礼日時：2018/12/14 23:05

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/12/09 10:42

整流子の場合、理想的には電圧が0になる瞬間を狙って

切り替えるし、インダクタンスにより短絡電流は阻まれるので
だいぶ条件が緩いと思いますよ。

カーボンが主流なのは摩耗に対する耐久性
とかじゃないでしょうか。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
小生ブラシや整流子については調べたことがないのですが、回転子側の逆起電力がゼロになる位置で切替るように作ってあるんですか？
インダクタンスについても例えば自動車のセルモーターの巻線はたった1回です。電流制限になるほどのインダクタンスではないように思えるのですが。
ご存知ならもう少し教えてください。

お礼日時：2018/12/14 22:58

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/12/08 11:41

スライダックは金属ブラシではなく、カーボンブラシを使うことで、

ターンショートを和らげて発熱を防いでいます。巻き線の太さ、線間距離、ブラシの幅
形状の匙加減はスライダックの重要なノウハウらしいです。

この回答へのお礼

返事をありがとうございます。
重要なノウハウ、納得です。焼かないためには抵抗率は高くしたい、でもそれではレギュレーションが落ちる。
性能を決める重要部品ということがわかりました。

ならばモーターのブラシも同様なことが言えるのではないでしょうか。
相手の整流子の電極間にはかなりの電圧があるはずです。これを短絡してしまうとブレーキになると思います。
一般には摩耗のことしか言われないようですが、抵抗値が最重要ではないのでしょうか？

お礼日時：2018/12/08 23:58

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2018/12/06 00:13

摺動部分はそれを滑らかにするため、巻線間をまたがる接触範囲になっています。

巻線より細いと、線毎の凸凹や線の隙間に落ち込んだりで、
滑らかな摺動が得られません。

おっしゃる通り、金属ブラシでは線間ショートとなり発火燃焼してしまいます。
回転機器での摺動部火花の原因の一つが、ブラシの劣化による類似現象です。

回転機器も同じですが、これらの摺動部分にはカーボンブラシが利用されており、
巻線間距離で抵抗を持たせて、短絡を避けています。

この回答へのお礼

お礼が遅くなり失礼しました。
要はカーボンブラシの持つ抵抗が焼けない理由ということですね。
小型のスライダックでは隣の巻線との間隔はせいぜい1mmです。この間を焼けない程度の抵抗にすると出力へ向かう抵抗値が大きくなり過ぎて使い物にならなくなる、なんてことになりませんか。
もしかしてカーボンブラシというのは結晶方向によって抵抗率が違うのでは？　その高い方向を隣の巻線の方に向けているのではないでしょうか。
netでカーボンブラシを検索してみたのですが、摩耗のことばかりで抵抗やその方向性の記事は見つかりませんでした。
ご存知でしたらもうちょっと教えてください。

お礼日時：2018/12/07 16:27