DCソレノイドとは？極性・電流をテスターで実測【突入電流・焼損・ED%も解説】

はじめに：販売ページは「1.7mA」、実際は「1.7A」

こんにちは。ニンジンです🥕

12VのDCソレノイドを買いました。販売ページの仕様欄には「1.7mA」と書かれています。

ところが、本体のラベルを見ると「Current: 1.7A」。1000倍違います。

コイルの抵抗をテスターで測って計算すると、流れるのは約1.73A。販売ページの「mA」は誤記でした。約1.73Aを12Vで流すと、消費電力は約21Wになります。小さな部品ですが、電気をかなり食う部品です。

この記事では、このソレノイドを使って

• DCソレノイドの仕組みとラベルの読み方
• コイル抵抗から電流を計算し、テスターで確かめる方法
• 極性はあるのか
• 通電するとコイルは何度上がるのか、ED%（使用率）を守るべき理由
• 突入電流は大きいのか、オフにした瞬間の逆起電力（逆起電流）とは何か

を、実測データと図解で紹介します。

マイコン（Raspberry Pi Pico 2 W）とMOSFETで動かす方法は、次の記事で解説しています。

DCソレノイドとは？仕組みとプル型・プッシュ型

仕組み：コイルが鉄の棒（プランジャー）を引き込む

DCソレノイドは、電気を流すと鉄の棒（プランジャー）を引き込む部品です。

回るモーターと違い、電気のオン・オフだけで「引く・押す」の直線の動きを作れます。電子錠や、自動販売機の硬貨の振り分け、ボタンを物理的に押す装置などに使われています。

HS-0530Bは「引く」と「押す」の両方に使える

今回使ったHS-0530Bは、プランジャーが本体を貫通しているタイプです。

右側を使えば「引く」（プル型）、左側を使えば「押す」（プッシュ型）動きになります。

今回使ったソレノイドはこちらです。

この記事で使用

販売ページは「1.7mA」表記。実際は12Vで約1.7A・約21W

Heschen DCソレノイド HS-0530B（DC12V・ストローク10mm・保持力5N）

プランジャーが本体を貫通していて、「引く」「押す」の両方に使えるタイプ。ED 5%なので、連続で通電せず、通電した時間の19倍は休ませて使います。

12V / 1.7AED 5%ストローク10mm

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※リンクはアフィリエイトを含みます。価格・在庫・仕様の表記は変わることがあるので、購入前に各商品ページをご確認ください。

DCソレノイドの仕様（ラベル）の読み方：定格電流・保持力・ストローク・ED%

Initial ForceとHolding Forceは10倍違います。ソレノイドは、プランジャーが奥に入るほど力が強くなる部品です。

• 引き込み始め（プランジャーが出ている位置）は0.5Nしかない
• 引き込み終わると5Nになる
• そのため、重いものを最初から押し出す用途には向かない

DCソレノイドの電流はいくつ？コイル抵抗から計算してテスターで実測

コイル抵抗6.95Ωから電流と消費電力を計算する

まず、ソレノイドを何にもつながずに、2本のリード線の間の抵抗をテスターで測ります。

▲ テスト棒の抵抗を差し引いて 6.95Ω

テスト棒自体にも0.1〜0.3Ωほど抵抗があるので、先にテスト棒同士を当ててΔREL（相対値）ボタンを押し、その分を差し引いてから測りました。

結果は 6.95Ω（コイル表面温度 26.4℃）。ここから計算すると、

• 電流：12V ÷ 6.95Ω ≒ 1.73A
• 消費電力：12V × 1.73A ≒ 約21W

ラベルの「1.7A」とよく合います。

12Vに直結して電圧を測る

次に、ACアダプター（12V／2.5A）とソレノイドを直接つないで測りました。ED 5%を守るため、通電は2秒だけです。

※電圧の写真は、後述の「極性」の確認で逆向きにつないだときの測定なので、マイナス表示になっています。大きさ（11.39V）はそのまま使えます。

電圧から計算した1.64Aは、計算値1.73Aの約95%です。残りの5%は、電流を流したことで、ACアダプターと配線（DCジャック・ワニ口クリップ）で電圧が下がった分です（無負荷では約12.2V）。

テスターを直列に入れると、電流そのものが減る

直列に入れて測った1.47Aは、電圧から計算した1.64Aより約1割少なくなりました。電圧と電流から計算すると、テスターを入れたことで約0.8Ω（推定）の抵抗が加わっています。6.95Ωのコイルに対して、無視できない大きさです。

数Ωの部品に1A以上流す回路では、電流計で直接測るより、電圧を測って抵抗で割る方法も知っておくと安心です。

DCソレノイドに極性はある？

逆向きにつないでも同じ向きに動く

リード線を、いつもと逆向きに12Vへつないでみました。

▲ リード線を逆向きにつないで通電したところ（音が出ます）

▲ 逆向きにつないだとき。上がオフ、下が通電中。いつもと同じ向きに引き込まれた

結果は、いつもと同じ向きにプランジャーが引き込まれました。このDCソレノイドに極性はありません。

例外：還流ダイオード付きの回路と自己保持型（永久磁石入り）

ただし、次の場合は極性に注意が必要です。

• 還流ダイオードを付けた回路：ダイオードは、ソレノイドと並列に、電源に対して逆向き（帯を＋側）に付けます（ダイオードの向きは次の記事で解説）
  • ソレノイドの2本の線を入れ替えるだけなら問題ない
  • MOSFETで駆動する回路で電源の＋と−を逆につなぐと、MOSFET内部のダイオードと還流ダイオードを通ってショートする。電源ラインの電解コンデンサーも、逆向きの電圧で壊れる
  • ダイオードをソレノイドの端子に直接はんだ付けした場合は、そのソレノイドには極性ができる
• 永久磁石を内蔵したタイプ（自己保持型・キープソレノイドなど）：磁石と電磁石の向きの関係で動くので、極性があります

ED%（使用率）と焼損：5秒の通電でコイルは約18℃上がる

通電した時間の19倍は休ませる

ラベルの「ED%: 5%」は、1サイクルのうち通電してよい時間の割合です。

ED 5%の場合、通電した時間の19倍は休ませる必要があります（5%通電 ＋ 95%休止）。

ED%は本来、「決まったサイクル時間の中で何%通電してよいか」を表すもので、メーカー品はサイクル時間や最大ON時間も決めています。このソレノイドのラベルにはサイクル時間の記載がないので、ここでは比率として扱います。

この記事の測定でも、2秒通電したら40秒以上休ませています。

コイル抵抗の変化から巻線の温度を計算する

12Vで約21Wを消費するソレノイドは、通電している間ずっと発熱しています。どれくらい温まるのかを、コイルの抵抗の変化から調べました。

1. 通電前に抵抗と表面温度を測る
2. 12Vを5秒つなぐ
3. 外してすぐに、もう一度抵抗と表面温度を測る

※通電前の抵抗6.95Ωは、最後の通電から2時間おいて室温に戻した状態で測った値（そのときの表面温度は26.4℃）。表面温度の欄は、5秒通電の直前と直後に測った値です

5秒の通電で、コイルの巻線は少なくとも約18℃上がり、40℃台半ば（約45℃）になっていた計算です（外してから測るまでの間に少し冷めるため「少なくとも」）。

表面温度は変わらなかった（触って熱くなくても中は温まる）

一方、表面温度は25.7℃のままでした。測ったのは、コイルに巻かれた青いテープの上です。

• 熱がまだ表面まで届いていない：5秒では、中の巻線の熱が外側のテープまで伝わりきらない（テープ自体も熱を伝えにくい）

なお、むき出しの金属を非接触温度計で測ると、実際より低く表示されるので注意してください。

連続で通電すると温度は上がり続け、コイルの絶縁が傷んだり焼損したりするおそれがあります。だからED 5%を守ります。

DCソレノイドの突入電流は大きい？ACソレノイドとの違い

ソレノイドについて調べると「突入電流に注意」という話がよく出てきます。ただ、これは主にACソレノイドの話です。

• ACソレノイド：電流を決めるのはインダクタンス（コイルが交流を流れにくくする性質）。プランジャーが出ているうちはこれが小さく、大きな電流が流れる（突入電流）
• DCソレノイド：電流を決めるのはコイルの抵抗。電流はゆっくり立ち上がり、12V ÷ 6.95Ω ≒ 1.73Aより大きくならない。途中でプランジャーが動いた瞬間に、電流が一度くぼむことが知られている（今後の記事で確かめます）

DCソレノイドで注意すべきなのは、突入電流よりも次の3つです。

• 流れ続ける電流そのもの（今回は約1.7A。電源とスイッチ部品はこれに耐える必要がある）
• 連続で通電したときの発熱（ED%を守る）
• オフにした瞬間の逆起電力（還流ダイオードで逃がす。次の章で解説）

電流の立ち上がりの波形は、今後の記事でオシロスコープを使って確かめる予定です。

オフにした瞬間の逆起電力（逆起電流）と還流ダイオード

コイルには、流れている電流を変えまいとする性質（インダクタンス）があります。スイッチを切って電流を急に止めると、電源電圧よりはるかに高い電圧を出します。これが逆起電力です（「逆起電流」と呼ばれることもあります）。

• ダイオードなし：高い電圧がスイッチ部品（MOSFETやトランジスタ）の耐圧を超えて、壊れることがある
• ダイオードあり：帯（カソード）を＋側に向けてソレノイドと並列に入れると、高い電圧が出ない

デメリットは、電流がゆっくり減るぶん、プランジャーが戻るのが少し遅くなることです。速く戻したいときは、ダイオードにツェナーダイオードを直列に入れる方法があります。

マイコンとMOSFETで動かすときの回路は次の記事で、オフにした瞬間の電圧の波形は今後の記事で確かめます。

DCソレノイドのメーカー（新電元・タカハ機工）と格安品の違い

国内でソレノイドを作っている主なメーカーには、次のような会社があります。

• 新電元メカトロニクス：ソレノイドが専門のメーカー。直流ソレノイドとして、プッシュ・プル型、ロータリー型、自己保持型などをそろえていて、技術資料には作動周期や最大ON時間まで載っている
• タカハ機工（福岡県）：ソレノイド専業のメーカー。約270種類を製品化していて、通販（MonotaROなど）でも買える

一方、「CKD ソレノイド」「CKD DCソレノイド」で検索すると出てくるのは、主に空気や液体の流れを切り替えるソレノイドバルブ（電磁弁）です。「DC24V」のような「DC」は、弁を動かすコイルの電源の種類を表しています。今回のような「押す・引く」ソレノイドとは別の製品です。

メーカー品と格安品の大きな違いは、仕様の情報量と正確さです。

• メーカー品：定格電圧・電流のほか、作動周期や最大ON時間（ED%にあたる情報）、ストロークごとの吸引力のグラフ、温度上昇などが資料に載っている
• 格安品：ラベルの数値程度。販売ページの記載が間違っていることもある（今回の「1.7mA」）

格安品を使うときは、ラベルを確認し、コイル抵抗をテスターで測って電流を計算しておくと安心です。

まとめ

• DCソレノイドは、コイルが電磁石になって鉄のプランジャーを引き込む部品
• HS-0530Bのコイル抵抗は6.95Ω（26.4℃）。12Vで約1.73A・約21W。ラベルの1.7Aと一致し、販売ページの「1.7mA」は誤記
• 12Vに直結すると、ソレノイドにかかる電圧は11.39V（約1.64A）。テスターを直列に入れると電流は1.47Aに減る
• 極性はない。逆向きでも同じ向きに動く（還流ダイオード付きの回路と、永久磁石入りのタイプは例外）
• 5秒の通電でコイルは少なくとも約18℃上がる。表面が冷たくても中は温まっているので、ED 5%（通電時間の19倍休ませる）を守る
• DCソレノイドの突入電流は大きくない。注意すべきは流れ続ける電流、発熱（焼損）、オフにした瞬間の逆起電力（還流ダイオードで逃がす）

次の記事では、このソレノイドをRaspberry Pi Pico 2 WとMOSFETで動かします。

よくある質問（FAQ）