JPH0220701Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はコイルに流れる直流電流が所定値未満
か、以上かを検出するための電磁式直流検出装置
に関するものである。

直流電流が所定置未満か、所定値以上かを区別
して検出するために、電磁回路遮断器の主接点開
閉用可動アームに補助スイツチを連動させる方式
がある。この方式によれば、過電流又は過電圧で
主接点が開放されたことを、補助スイツチによつ
て検出し、外部回路に知らせることが可能にな
る。ところで、主接点の開閉が要求されず、電流
が所定値未満か、所定値以上かのみを検出するこ
とが要求される場合もある。このような場合、電
磁回路遮断器の電磁石と接極子との関係を利用
し、接極子を補助スイツチのアクチユエータとし
て使用し、接点の開閉を行う方式が考えられる。
しかし、回路遮断器の電磁石による作動機構の原
理をそのまま直流検出に利用しても、残留磁気の
ために正確に動作させることが不可能になる。即
ち、電流検出用の電磁石が所定電流値で接極子即
ちスイツチのアクチユエータを一且吸引すると、
残留磁気のためにコイルに流れる電流が所定値の
50％程度に低下しても電磁石が接極子を吸引した
状態が保持されることがある。従つて、自己復帰
が不正確となり、電流が所定値未満になつた時に
速やかに自己復帰をしなければならない回路に適
用することは不可能であつた。

そこで、本考案の目的は自己復帰を速やかに行
うことが可能な直流検出装置を提供することにあ
る。

上記目的を達成するための本考案は、検出すべ
き電流の通路に接続されるように形成され且つ前
記検出すべき電流の大きさに対応した強さの磁極
が生じるように巻回されている直流検出用コイル
と、前記コイルの磁極との間に反発作用が生じる
ような方向性を有し、且つ前記コイルの磁極に接
触又は近接配置されている永久磁石と、前記永久
磁石を前記コイルの磁極の方向に移動させるよう
な方向性を有し、且つ前記コイルに流れる電流が
所定値未満の時には前記永久磁石を前記コイルに
接触又は近接した第１の位置に保ち、前記電流が
所定値以上の時には前記永久磁石が前記コイルの
磁極から離間した第２の位置に変位することを許
すような強さを有する偏倚力を伴つて前記永久磁
石を支持しているスイツチ作動部材と、前記永久
磁石の前記第１及び第２の位置に対応する前記作
動部材の位置の変化によつてオン・オフ動作し前
記コイルに流れる電流が所定値未満か又は所定値
以上かを外部回路に知らせるためのスイツチ接点
とを具備していることを特徴とする直流検出器に
係わるものである。

上記考案に於いて、コイルに流れる電流が所定
値未満の場合には、コイルにより形成される電磁
石と永久磁石との間に永久磁石及び作動部材を磁
気反発作用で第１の位置から第２の位置まで変位
させせるだけの力が生じない。一方、コイルの電
流が所定値以上になると、電磁石と永久磁石との
間の反発力が大きくなり、永久磁石及び作動部材
は第２の位置まで変化する。

しかる後、コイルの電流が再び所定値未満にな
ると、コイルによる磁極と永久磁石との間の反発
力が弱くなるか又は零になり、永久磁石は作動部
材の偏倚力によつて第１の位置に戻る。永久磁石
が第２の位置にある時には、コイルの磁極から永
久磁石が離間しているので、従来の装置で生じた
残留磁気による吸着による復帰の妨害が生じな
い。従つて、永久磁石を第２の位置から第１の位
置に迅速且つ正確に戻すことができる。

次に、第１図及び第２図を参照して本考案の実
施例について述べる。

第１図に示す電磁式直流電流検出装置は、電流
検出用電磁石を構成するための直流電流検出コイ
ル１を有し、このコイル１は磁極２を有する棒状
磁心３に巻回されている。また電磁石の磁路を良
好に形成するために、Ｌ字状の磁性枠体４が設け
られている。なおこの枠体４は電磁石のケース５
への装着にも使用されている。コイル１の一端及
び他端は銅編線６，７で端子８，９に夫々接続さ
れている。

コイル１と磁心３とから成る電磁石に応動させ
るための電流検出用スイツチ１０は、マイクロス
イツチであり、アクチユエータ即ち板状のスイツ
チ作動部材１１を有しこの作動部材１１の先端部
に円柱状の永久磁石１２が固着されている。この
永久磁石１２はコイル１と磁心２とから成る電磁
石の磁極と反発するような極性で配置され且つコ
イル１に流れる電流が所定値以上になつた時に生
じる電磁石の反発力で永久磁石１２及び作動部材
１１が第１図で実線で示す位置（第１の位置）か
ら鎖線で示す位置（第２の位置）まで移動するよ
うに着磁されている。作動部材１１は第２図に示
すように支点１３で回動自在に支持され、第１図
で実線で示す第１の位置と鎖線で示す第２の位置
との間で変位自在である。マイクロスイツチ１０
は常閉接点１４と常開接点１５と可動接点１６を
含み、常閉接点１４は端子１７、常開接点１５は
端子１８、可動接点１６は共通端子１９に電気的
に接続されている。なお、可動接点１６は上方向
に偏倚された板バネ２０で支持され、作動部材１
１と板板バネ２０との間には連動棒２１が配さ
れ、連動棒２１のフランジ状部２２と固定部２３
との間に復帰用バネ２４が配されている。

上述の如く構成された電流検出装置に於いて、
コイル１に流れる電流が零又は所定値未満の場合
には、電磁石の磁束に永久磁石１２の磁束が打ち
勝つて電磁石が実質的に形成されないか、又は電
磁石が形成されたとしても、永久磁石１２との反
発力が弱いので、バネ２４及び板バネ２０で与え
られる作動部材１１の時計方向の偏倚力に打ち勝
つて永久磁石１２を第２の位置に移動させる力が
生じない。このため永久磁石１２は磁極２に接触
又は近接した状態に保たれ、可動接点１６と常閉
接点１４とがオン状態に保たれ、常開接点１５が
オフ状態に保たれる。

一方、負荷短絡等によつてコイル１の電流が所
定値以上になると、永久磁石１２の磁束に打ち勝
つ磁束が電磁石から発生し、且つ作動部材１１の
偏倚力に抗して永久磁石１２を第２の位置まで移
動させることが可能な反発力を得ることが可能な
磁極２が形成される。この結果、常閉接点１４が
オフ、常開接点１５がオンになり、端子１７は１
８に接続されたランプ等の報知装置又は検出回路
により、負荷短絡等で所定値以上の電流がコイル
１に流れたことが検出される。コイル１の電流が
再び所定値未満になると、永久磁石１２は残留磁
気の影響を殆んど受けないで、電流が所定値より
も僅かに低下した時点で永久磁石１２及び作動部
材１１が第２の位置を保持することが不可能にな
る。これにより、接点１５が速かにオフになり、
過電流状態が解消されたことを検出することが出
来る。

上述から明らかなように、本実施例の直流電流
検出装置によれば、電磁石による磁束と永久磁石
１２による磁束とを磁気的に比較し、電磁石と永
久磁石１２との間の反発力が一定値以上になる
と、作動部材１１が第２の位置となるように構成
されているので、残留磁気の影響を受けにくくな
り、自己復帰を速やかに達成することが可能にな
る。

以上、本考案の実施例について述べたが、本考
案はこれに限定されるものでなく、更に変形可能
なものである。例えば、第３図に示す如くスイツ
チ作動部材１１の右端に直接に接点２５を設け、
コイル１の電流が所定値以上に増大して永久磁石
１２が反発された時に、スイツチ作動部材１１が
支点１３を中心に反時計方向に回動し、接点２５
と接点２６とがオン状態になるようにしてもよ
い。また、第１図のバネ２４を省略し、板バネ２
０のみで偏倚力を付与するようにしてもよい。ま
た作動部材１１を板バネで形成し、作動部材１１
自身で偏倚力を有するようにしてもよい。また、
作動部材１１に何んらの偏倚力も付与しない構成
としてもよい。また、作動部材１１を回動させず
に、昇降するようにしてもよい。また電流検出値
を容易に変えられるようにコイル１にタツプを設
けてアンペア・ターンを変えるようにしてもよ
い。また直流電圧検出にも勿論適用可能である。
また、磁心３をコイル１の中心全部に設けずに、
永久磁石１２に対向する一部分のみに設けてもよ
い。また磁心３を固定コアと移動コアとの組合せ
とし、過電流によつて移動コアが固定コアに徐々
に近づき、最も接近したときに最大の磁束を生じ
るようにしてもよい。即ち、遅延応答コア構成と
してもよい。また磁心３を省いて、コイル１のみ
又は枠体４との組合せで磁石を形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる直流電流検出
装置を示す一部縦断正面図、第２図は第１図のス
イツチ作動部材の平面図、第３図はスイツチ作動
部材の変形例を示す正面図である。 なお図面に用いられている符号に於いて、１は
電流検出コイル、２は磁極、３は磁心、４は枠
体、１０はスイツチ、１１はスイツチ作動部材、
１２は永久磁石である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 検出すべき電流の通路に接続されるように形成
   され且つ前記検出すべき電流の大きさに対応した
   強さの磁極が生じるように巻回されている直流検
   出用コイルと、 前記コイルの磁極との間に反発作用が生じるよ
   うな方向性を有し、且つ前記コイルの磁極に接触
   又は近接配置されている永久磁石と、 前記永久磁石を前記コイルの磁極の方向に移動
   させるような方向性を有し、且つ前記コイルに流
   れる電流が所定値未満の時には前記永久磁石を前
   記コイルに接触又は近接した第１の位置に保ち、
   前記電流が所定値以上の時には前記永久磁石が前
   記コイルの磁極から離間した第２の位置に変位す
   ることを許すような強さを有する偏倚力を伴つて
   前記永久磁石を支持しているスイツチ作動部材
   と、 前記永久磁石の前記第１及び第２の位置に対応
   する前記作動部材の位置の変化によつてオン・オ
   フ動作し、前記コイルに流れている電流が所定値
   未満か又は所定値以上かを外部回路に知らせるた
   めのスイツチ接点と を具備していることを特徴とする直流検出器。