JPH0127562B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、交流電圧特に商用電源に接続するサ
イリスタを位相制御することによりコイルに漸減
する交流電流を通流させて脱磁用磁界を発生する
脱磁装置に関するものである。

従来のこの種の装置として、点弧角を可変する
ために点弧回路のコンデンサの充電時定数を回転
リレー等の機械的な接点により自動的に切換える
もの、或はUJT，PUT等の半導体素子による弛
張発振回路を利用したものがあつた。しかしなが
ら、これらの回路では点弧角を安定に設定するこ
とができず、また交流磁界の精密な調整も困難で
あつた。

本発明のこのような交流磁界のパターンの変形
を高精度、かつ多様に行える脱磁装置を提供する
ことを目的とする。

本発明は、この目的を達成するために、サイリ
スタ点弧時点の位相制御回路が、交流電源の半周
期を細分するパルス間隔のクロツクパルスを発生
するクロツク発生部と、入力するクロツクパルス
を計数してこの計数値がプリセツト可能な所定数
に達すると点弧信号を発生する点弧信号発生部
と、逐次入力するパルスを計数して所定数に対す
る動作開始後からの増加数を設定する所定数設定
部と、点弧信号発生部に対して計数動作を半周期
単位で繰り返し行わせ、かつ増加数に対応して所
定数をプリセツトする第１の制御部と、半周期数
を計数し、かつ同一位相角の点弧信号の発生個数
をプリセツトし得る第１のプリセツトカウンタ
と、半周期数を計数し、かつコイルへの電流通流
を休止さる半周期数をプリセツトし得る第２のプ
リセツトカウンタと、両プリセツトカウンタの計
数動作を交互に行わせ、かつそれぞれのプリセツ
ト値の和の半周期数ごとに所定数設定部へパルス
を入力させる第２の制御部と、第２のプリセツト
カウンタの計数動作中点弧信号をしや断し、かつ
和の半周期数ごとに交互に正及び逆方向のサイリ
スタ点弧信号を供給する第３の制御部とから構成
されている。

次に本発明を図示の実施例を基に説明する。

第１図において点線部分を除く部分はこの実施
例による回路装置の基礎となる部分であり、先ず
この部分について説明する。即ち、同図におい
て、１はクロツク発生部であり、その発振周波数
は一例として商用電源の半周期10mSを256（2⁸）
区間に細分（10mSに対してクロツクパルス間隔
が十分短い場合必ずしも丁度分割される必要はな
い）するように設定されている。

２は８ビツトのバイナリカウンタ７の計算値の
規定数に対する補数がプリセツトされて、そのプ
リセツト値をベースにして入力するクロツクパル
スＣを計数し、計数値が最大計数値（規定数）
“255”即ち、計数したクロツクパルスｃの数がプ
リセツトされた所定数に達すると８ビツトの出力
線をオール“１”にするプリセツトカウンタであ
る。３はこの８ビツトの出力信号を入力とするナ
ンドゲートであり、この出力が点弧信号ｄとな
る。４は電源の半周期ごとに発生する半周期パル
スａをトリガとする単安定マルチバイブレータで
あり、RV１で設定された時間だけクロツク発生
部１の発振を停止させ、またパルス形成回路５を
介して矩形波の後縁でバイナリカウンタ２をプリ
セツトするプリセツトパルスｂを発生する。６は
クロツクパルスｃと点弧信号ｄとを入力とするア
ンドゲートである。尚、以上説明した回路部分
２，３で本発明による点弧信号発生部をそして回
路部分４〜６で制御部を構成している。点孤信号
ｄはサイリスタ回路（図示せず）へ供給され、交
流電源の電圧極性に応じて脱磁用のコイルに両方
向の電流を交互に通流させる。

７は入力するパルスを計数するバイナリカウン
タであり、その計数値が動作開始後からのプリセ
ツトカウンタ２の前記所定数の経時的な増加数を
設定し、その８ビツトの出力線にそれぞれインバ
ータ８が接続することにより計数値の最大計数値
に対する補数がプリセツトカウンタ２にプリセツ
トされ得るようになつている。９はバイナリカウ
ンタ７の８ビツトの出力信号を入力とするナンド
ゲートであり、出力信号がオール“１”即ち計数
値が255のときにその出力が“０”となりアンド
ゲート１０をオフにして半周期パルスａをしや断
する。尚、以上説明した回路部分７〜１０で本発
明による所定数設定部を構成している。

このような回路構成の動作を第２図を参考にし
て説明する。尚、第２図におけるｂ〜ｄの波形の
時間軸及びｅの振幅変化は拡大して示している。
また、説明を簡単にするためにバイナリカウンタ
７へはアンドゲート１０を介して半周期数パルス
ａが直接供給されるものとする。

動作開始時にバイナリカウンタ７へリセツトパ
ルスを加えると、出力はオール“０”となる。可
変抵抗器RV１により例えば点弧開始位相角を10゜
に設定しておくと、電源電圧波形の零交叉点
（0゜、180゜、……）から10゜の位相角範囲のクロツ
クパルスｃは14（256×10／180）個だけブランキ
ングされ、また位相角10゜の時点でプリセツトカ
ウンタ２へプリセツトパルスｂが供給される。こ
の間最初の半周期パルスａがバイナリカウンタ７
へ加えられることにより、この出力は
“10000000”となつており、プリセツトカウンタ
２はプリセツトパルスｂで補数“01111111”
（“254”）にプリセツトされる。これにより15個目
のクロツクパルスｃがプリセツトカウンタ２へア
ンドゲート６を介して入力すると、計数値は
“255”に達して、出力信号はオール“１”とな
り、ナンドゲート３は点弧信号ｄを発生する。そ
してこの点弧パルスｄの後縁が点弧パルスとな
る。尚、点弧信号ｄの発生の際アンドゲート６が
閉じ、以後のクロツクパルスｃはしや断される。

次の半周期数パルスａでバイナリカウンタ７の
計数値は“２”となり、プリセツトカウンタ２に
おいてプリセツトパルスｂにより“253”がプリ
セツトされる。したがつて16番目のクロツクパル
スｃで出力信号はオール“１”となり、この時点
で点弧パルスｄが発生する。したがつてコイル電
流ｅはクロツクパルスｃのパルス間隔に相当する
流通角の変化分だけ減少する。

このようにして半周期パルスａがバイナリカウ
ンタ７へ入力してカウントアツプするごとに、プ
リセツトカウンタ２において点弧信号ｄを発生す
るのに必要な入力すべきクロツクパルスｃの数が
増加し、したがつてプリセツトカウンタ２が半周
期単位でクロツクパルスｃの計数をくり返し行つ
てその都度点弧信号ｄを発生させることによりコ
イル電流ｅは漸減する。バイナリカウンタ７の計
数値が“242”になると、プリセツトカウンタ２
では242番目のクロツクパルスｃは次のブランキ
ング期間に入り最早供給されず、コイル電流ｅは
流れなくなる。またバイナリカウンタ７の計数値
が“255”に達すると、出力信号はオール“１”
となり、ナンドゲート９を介してアンドゲート１
０を閉じるため再度バイナリカウンタ７へリセツ
ト信号が加えられない限り脱磁動作は停止する。

このような回路において、被処理物の保磁力等
に応じて可変抵抗器RV１により磁界の初期値が
調整可能であり、消費電流を節約することができ
る。またクロツクパルスｃの発生間隔を調整可能
にすると、コイル電流の変化率即ち包絡線の傾斜
を調整することができる。クロツクパルスｃの周
波数をより高くする場合プリセツトカウンタ２及
びバイナリカウンタ７の最大計数値は対応して大
きくする必要がある。

以上説明した回路に、本発明により点線で示す
ように２個のプリセツトカウンタ１１，１２並び
に２個の制御部１３〜１６及び１７〜１９が付加
されている。これにより、交流磁界のビルド・ア
ツプ時間に対応して同一流通角の点弧を任意数だ
け行わせることができ、またサイリスタ回路の回
復時間に対応してサイリスタの休止期間を任意の
半周期数に設定できるようになる。同図におい
て、１１及び１２はそれぞれ半周期数パルスａを
計数して、その計数値が設定スイツチ１１′，１
２′により設定されたプリセツト値に達すると出
力信号“１”を発生するプリセツトカウンタであ
る。１３はプリセツトカウンタ１１の出力信号に
よりセツトされ、プリセツトカウンタ１２の出力
信号によりリセツトされるＲ―Ｓフリツプ―フロ
ツプである。１４及び１５はそれぞれＲ―SFF１
３の出力及びＱ出力により制御されプリセツト
カウンタ１１，１２を交互に計数動作させるアン
ドゲートである。１６はプリセツトカウンタ１２
の出力信号又はリセツト信号によりＲ―SFF１３
をリセツトするオアゲートである。１７はＲ―
SFF１３の出力により点弧信号ｄをしや断する
アンドゲートである。１８及び１９はそれぞれバ
イナリカウンタ７のLSB信号により制御されて、
交互に正及び逆方向のサイリスタに点弧信号ｄを
供給するアンドゲートである。以上説明した回路
構成の動作を第３図を参考に説明する。尚、第３
図においてコイル電流の変化は拡大して示してあ
る。リセツト信号がバイナリカウンタ７及びＲ―
SFF１３へ供給されると、それぞれリセツトされ
てＲ―SFF１３の出力が“１”となりプリセツ
トカウンタ１１は計数を開始する。今プリセツト
値が“３”であるとすると、３個の半周期パルス
ａが入力した瞬間にＲ―SFF１３をセツトしてク
リヤされる。これによりアンドゲート１４はプリ
セツトカウンタ１１への半周期パルスａの入力を
そしてアンドゲート１７は点弧パルスｄをしや断
し、逆にアンドゲート１５を介してプリセツトカ
ウンタ１２へ半周期パルスａが供給され始める。
このプリセツト値を例えば“２”に設定してある
と半周期パルスａの２個の入力により出力信号
“１”が発生する。これによりバイナリカウンタ
７へ１カウントの計数を行わせ、オアゲート１６
を介してＲ―SFF１３を再びリセツトする。した
がつてプリセツトカウンタ１１は再度計数を開始
し、プリセツトカウンタ２はプリセツトパルスｂ
の入力後、最初の半周期パルスａで点弧信号ｄを
発生する。この際バイナリカウンタ７のLSB信
号によりアンドゲート１８は開き、アンドゲート
１９は閉じている。以上の説明から明らかなよう
に、サイリスタが両波整流回路を構成していると
仮定すると、リセツト信号により動作を開始して
半周期パルスａが５個入力するとコイル電流が流
れ始める。そして可変抵抗器RV１で規定される
プリセツト信号ｂの発生後、最初のクロツクパル
スｃに対応する同一流通角のコイル電流が３回通
流する。その後Ｒ―SFF１３の出力によりアン
ドゲート１７が閉じるために２個の半周期パルス
ａ即ち１周期間SCRの動作は休止し、続くプリ
セツトカウンタ１２の２番目の出力信号によりク
ロツクパルスｃの間隔分だけ流通角が小さくな
り、バイナリカウンタ７のLSB信号の反転によ
り代つてアンドゲート１９が開き、電流方向も逆
転して同様にコイル電流が３回通流する。以下設
定された通流回数のコイル電流が設定された休止
期間を置いて電流方向を交互にしつつ減少して行
く。バイナリカウンタ７が計数値255に達すると
アンドゲート１０により半周期パルスａの入力が
しや断されて動作は終了する。プリセツトカウン
タ１１のプリセツト値は使用するコイルに対応し
た交流磁界の包絡線の立上りの遅れ時間を考慮し
て所期の最大磁界が得られるように設定する。ま
た大きなインダクタンスのコイルを備えたマグネ
ツトチヤツクの脱磁の場合には立上りの大きな遅
れに対応して例えばプリセツト値を数十に設定す
るようにもできる。さらに被処理物の形状が大き
くて表皮効果の影響を受ける場合にも対応してプ
リセツト値を大きくする調整も可能になる。プリ
セツトカウンタ１２のプリセツト値は電流方向が
切換わる度にスイツチイン時の過渡的な大きな電
流が得られるように通常の回路では“１”或は
“２”に設定する。逆に、プリセツトカウンタ１
１を“１”そしてプリセツトカウンタ１２を
“０”に設定ておくと最初に説明したバイナリカ
ウンタ７へ半周期パルスａが逐次供給されるのと
同様な動作を行わせることができる。

尚、第１図の実施例においてプリセツトカウン
タ２及びバイナリカウンタ７はシフトレジスタを
利用した回路に置換することも可能である。

以上の説明から明らかなようにサイリスタの位
相制御をデイジタル的に行うことにより、安定し
た漸減交流磁界が得られるようになる。また被処
理物に適合した交流磁界パターンの変形を高精
度、かつ多様に行える融通性のある脱磁装置を実
現可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による脱磁装置の回路構成を示
すブロツク図並びに第２図及び第３図はその各部
波形を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源に接続するサイリスタの点弧時点を
   位相制御することにより、脱磁用の磁界を発生す
   るコイルに、漸減する交流電流を通流させるよう
   にした脱磁装置において、 位相制御回路が、交流電源の半周期を細分する
   パルス間隔のクロツクパルスを発生するクロツク
   発生部と、入力する前記クロツクパスルを計数し
   てこの計数値がプリセツト可能な所定数に達する
   と点弧信号を発生する点弧信号発生部と、逐次入
   力するパルスを計数して前記所定数に対する動作
   開始後からの増加数を設定する所定数設定部と、
   前記点弧信号発生部に対して前記計数動作を前記
   半周期単位で繰り返し行わせ、かつ前記増加数に
   対応して前記所定数をプリセツトする第１の制御
   部と、前記半周期数を計数し、かつ同一位相角の
   前記点弧信号の発生個数をプリセツトし得る第１
   のプリセツトカウンタと、前記半周期数を計数
   し、かつ前記コイルへの電流通流を休止させる前
   記半周期数をプリセツトし得る第２のプリセツト
   カウンタと、前記両プリセツトカウンタの前記計
   数動作を交互に行わせ、かつそれぞれのプリセツ
   ト値の和の前記半周期数ごとに前記所定数設定部
   へ前記パルスを入力させる第２の制御部と、前記
   第２のプリセツトカウンタの前記計数動作中前記
   点弧信号をしや断し、かつ前記和の半周期数ごと
   に交互に正及び逆方向の前記サイリスタへ前記点
   弧信号を供給する第３の制御部とから成ることを
   特徴とする脱磁装置。