JPH04293207A - 電磁石装置 - Google Patents

電磁石装置

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JPH04293207A
JPH04293207A JP5749791A JP5749791A JPH04293207A JP H04293207 A JPH04293207 A JP H04293207A JP 5749791 A JP5749791 A JP 5749791A JP 5749791 A JP5749791 A JP 5749791A JP H04293207 A JPH04293207 A JP H04293207A
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JP
Japan
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pulse signal
core
iron core
electromagnet device
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP5749791A
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English (en)
Inventor
Kotaro Tomioka
富岡 幸太郎
Minoru Ishikawa
稔 石川
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電磁開閉器などに用いる
電磁石装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の電磁石装置の一部をモデル
を含む回路図である。図4において、電磁石11は可動
鉄心9と固定鉄心10とからなり、固定鉄心に巻回され
たコイル1に電流を流すことによって可動鉄心9を固定
鉄心10に吸着する。コイル1はトランジスタ2を介し
入力端子P−Nに接続され、かつダイオード3がコイル
1の両端間に接続されている。信号発生回路12は、通
常ICとして作られこのICの電源部4に、入力電圧が
所定の範囲内にあるか否かを判別し適であれば動作信号
V1 を出力する電圧検出部5と、電圧検出部5からの
動作信号V1 が入力され、この動作信号V1 にもと
づいて電磁石11の投入パルス信号V2 を出力するワ
ンショットタイマ部6と、この投入パルス信号V2 が
入力され、この投入パルス信号V2 が終了してから一
定周期で繰り返す電磁石11の保持パルス信号V3 を
出力する発振部7とが接続される。そしてワンショット
タイマ部6の投入パルス信号V2と発振部7の保持パル
ス信号V3 はそれぞれトランジスタ2に入力される。
【0003】図5はこの電磁石装置の動作チャートであ
り、端子P−Nに入力の直流電圧を印加すると〔図5の
(1) 〕、電圧検出部5はこの電圧が所定の範囲内で
あれば動作信号V1 を出力する〔図5の(2) 〕。 この動作信号V1 はワンショットタイマ部6に入力さ
れ、ワンショットタイマ部6は可動鉄心を吸着するに十
分な時間幅TP の投入パルス信号V2 を出力する〔
図5の(3) 〕。この投入パルス信号V2はトランジ
スタ2に入力され、トランジスタ2はターンオンする。 トランジスタ2のターンオンによって、端子P−コイル
1−トランジスタ2−端子Nの回路が導通し、コイル1
には電流が流れ、可動鉄心9を吸着する。一方、投入パ
ルス信号V2 は発振部7にも入力され、発振部7はこ
の投入パルス信号V2 が終了してから一定周期で繰り
返す保持パルス信号V3 を出力する〔図5−(5) 
〕。この保持パルス信号V3はトランジスタ2に入力さ
れ、トランジスタ2はこの保持パルス信号V3 の周期
に応じてターンオンおよびターンオフを繰り返す。図5
−(6)はコイル1に投入パルス信号V2 および保持
パルス信号V3によって印加される電圧を示す。コイル
1には投入パルス信号V2 によって可動鉄心9を吸着
するに十分な大きな電流値と時間幅TP を有する投入
電流が流れ可動鉄心9は吸着される。投入パルス信号V
2 が終了してから保持パルス信号V3 によって可動
鉄心9の吸着状態を保持するだけの小さい値の保持電流
が流れ、可動鉄心9は吸着された状態で保持される。な
お、保持パルス信号V3 によるこの保持電流はダイオ
ード3のフライホイール効果によって、一定周期で繰り
返すパルス信号にかかわらず一定の電流となる〔図5−
(7) 〕。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の電磁石装置にお
いては、可動鉄心に結合される負荷のばらつき,可動部
の摩擦力のばらつき, 入力電圧のばらつきなどによっ
て生じる吸着ミスを防止するために、投入電流の時間幅
は非常に長くとってある。すなわち、図5(7) に示
すコイルに流れる電流において、投入電流は立ち上がり
後、時刻Aにおいて一度電流値が低下する個所が見られ
るが、この電流値の低下は、丁度この時刻Aに可動鉄心
が固定鉄心に吸着され、固定鉄心に巻回されたコイルの
インダクタンスが増加したために生じたものである。前
述のばらつきが無ければこの時刻で投入電流を切っても
よいわけであるが、実際にはこれらばらつきによって可
動鉄心が吸着されないミスを生じることがあり、同図に
示すように投入電流の時間幅TP は時刻Aより十分長
い時刻Bまで伸ばした非常に長い時間幅となっている。
【0005】このために、可動鉄心が固定鉄心に吸着し
た時の衝撃が大きくなり、可動鉄心に結合された、例え
ば電磁開閉器の接点のバウンス時間が長くなり、接点寿
命が低下する、あるいは特に大形電磁開閉器では周囲の
機器がその衝撃によって誤動作するなどの問題が生じる
ことがある。
【0006】本発明の目的は前述の問題点を解決し、可
動鉄心が固定鉄心に吸着した時の衝撃を可及的に小さく
した電磁石装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明においては、可動鉄心と、コイルが巻回され
た固定鉄心と、前記コイルに直列に接続されたトランジ
スタと、このトランジスタに接続され前記可動鉄心を固
定鉄心に吸着する投入パルス信号およびこの投入パルス
信号が停止してから一定周期で繰り返す保持パルス信号
を出力しこれら信号が出力されている期間中このトラン
ジスタを導通状態に保持する信号発生回路と、前記コイ
ルの両端間に接続されたダイオードとからなり、前記直
列に接続されたコイルおよびトランジスタに入力の直流
電圧が印加される電磁石装置において、前記可動鉄心の
位置を検出する位置センサを設け、この可動鉄心の吸着
面が前記固定鉄心の吸着面の手前の所定の位置に来たと
きこの位置センサから前記信号発生器に信号を出力し、
この信号発生器の投入パルス信号を保持パルス信号に切
り換えるようにする。
【0008】
【作用】本発明の電磁石装置においては、可動鉄心の位
置を検出する位置センサを設け、この位置センサで可動
鉄心の動きをとらえ、可動鉄心の吸着面が固定鉄心の吸
着面の少し手前の位置に来たとき投入パルス信号を保持
パルス信号に切り換える。これによりコイルに流れる電
流は電流値が大きい投入電流から電流値の小さい保持電
流に切り換えられ、可動鉄心が固定鉄心に吸着した時の
衝撃は非常に小さくなる。なお、投入パルス信号の停止
位置は保持電流による可動鉄心の吸引力が可動鉄心の負
荷力より大きくなる固定鉄心の吸着面の少し手前の所定
の位置に定めてあるので可動鉄心の吸着は確実に行われ
る。
【0009】
【実施例】図1は本発明の電磁石装置の一実施例を示す
一部モデルを含む回路図である。図1に示す本発明の電
磁石装置が図4に示す従来の電磁石装置と異なるところ
は、可動鉄心9の位置を検出する位置センサ8が設けら
れ、この位置センサ8の出力信号を信号発生回路12の
ワンショットタイマ部6に入力した点にある。
【0010】図2はこの電磁石装置の動作チャートであ
り、端子P−Nに入力の直流電圧を印加すると〔図2の
(1) 〕、電圧検出部5はこの電圧が所定の範囲内で
あれば動作信号V1 を出力する〔図2の(2) 〕。 ここまでは図4に示す従来の電磁石装置と同様である。 この動作信号V1 はワンショットタイマ部6に入力さ
れ、ワンショットタイマ部6は投入パルス信号V2 を
出力する〔図2の(3) 〕。この投入パルス信号V2
 はトランジスタ2に入力され、トランジスタ2はター
ンオンする。トランジスタ2のターンオンによって、端
子P−コイル1−トランジスタ2−端子Nの回路が導通
し、コイル1には電流が流れ、可動鉄心9を吸着するよ
う働く。可動鉄心9は固定鉄心10に向かって動き、こ
の動きを位置センサ8でとらえ可動鉄心9の吸着面9A
が固定鉄心10の吸着面10A の少し手前の位置で信
号を出力する〔図2の(4) 〕。この出力信号はワン
ショットタイマ部6に入力され、ワンショットタイマ部
6は投入パルス信号V2 の出力を停止する。投入パル
ス信号V2の時間幅Tq はこうして定められる〔図2
の(3) 〕。投入パルス信号V2 の停止によって図
2の(7) に示すように投入電流は切られるとともに
、発振部7からは図2の(5) に示すように保持パル
ス信号V3 が出力され、これによって保持電流が流れ
る。
【0011】図3は可動鉄心9の吸着動作を説明する一
部をモデルを含む特性図で、電磁開閉器を例として、横
軸に可動鉄心9の位置、縦軸に可動鉄心9の吸引力Mお
よび可動鉄心の負荷力が画かれている。可動鉄心9は開
位置から投入パルス信号による投入電流の大きな吸引力
M1 によって閉位置 (吸引位置) に向かって動か
され、可動鉄心9の吸着面9Aが固定鉄心10の吸着面
10A の少し手前の所定位置に来た時を位置センサ8
が検出する。位置センサ8からの出力信号により投入パ
ルス信号は保持パルス信号に切り換えられ、可動鉄心9
は保持電流による小さな吸引力M2 によって固定鉄心
10に非常に小さい衝撃で吸着される。この場合、可動
鉄心9の検出位置は、保持電流による吸引力M2 が可
動鉄心9の負荷力Lより大きくなる位置、図2でSの位
置より固定鉄心の吸着面側に設けられているので可動鉄
心9は確実に吸着される。
【0012】位置センサ8として、可動鉄心9の近くに
設けられ可動鉄心9の位置を直接検出する近接スイッチ
、あるいは可動鉄心9に連動して動く部材に取り付けら
れ可動鉄心9が所定の位置に来た時動作するリミットス
イッチ,リードスイッチ、あるいはこの電磁石装置が取
り付けられた電磁開閉器の補助接点などが用いられる。
【0013】なお、可動鉄心が吸着されたあとの動作は
図4に示す従来の電磁石装置と同様である。
【0014】
【発明の効果】本発明の電磁石装置においては、可動鉄
心の位置を検出する位置センサを設け、この位置センサ
で可動鉄心の動きをとらえ、可動鉄心の吸着面が固定鉄
心の吸着面の少し手前の位置に来た時コイルの電流を電
流値の大きい投入電流から電流値の小さい保持電流に切
り換え、可動鉄心が固定鉄心に吸着した時の衝撃を小さ
くした。これにより、例えば電磁開閉器の接点のバウン
ス時間は短くなり接点寿命が延長される、あるいは特に
大形電磁開閉器において、その衝撃で周囲の機器が誤動
作することはなくなることは勿論であるが、更にコイル
に流れる投入電流の時間幅が従来より短くなったので、
特に高頻度開閉でのコイル温度上昇が低く抑えられ高開
閉頻度に耐えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電磁石装置の一実施例を示す一部モデ
ルを含む回路図
【図2】図1に示す本発明の電磁石装置の動作チャート
【図3】図1に示す本発明の電磁石装置の吸着動作を説
明する一部モデルを含む特性図
【図4】従来の電磁石装置の一部モデルを含む回路図

図5】図4に示す従来の電磁石装置の動作チャート
【符号の説明】
1    コイル 2    トランジスタ 3    ダイオード 8    位置センサ 9    可動鉄心 9A  吸着面 10    固定鉄心 10A  吸着面 12    信号発生回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可動鉄心と、コイルが巻回された固定鉄心
    と、前記コイルに直列に接続されたトランジスタと、こ
    のトランジスタに接続され前記可動鉄心を固定鉄心に吸
    着する投入パルス信号およびこの投入パルス信号が停止
    してから一定周期で繰り返す保持パルス信号を出力しこ
    れら信号が出力されている期間中このトランジスタを導
    通状態に保持する信号発生回路と、前記コイルの両端間
    に接続されたダイオードとからなり、前記直列に接続さ
    れたコイルおよびトランジスタに入力の直流電圧が印加
    される電磁石装置において、前記可動鉄心の位置を検出
    する位置センサを設け、この可動鉄心の吸着面が前記固
    定鉄心の吸着面の手前の所定の位置に来たときこの位置
    センサから前記信号発生器に信号を出力し、この信号発
    生器の投入パルス信号を保持パルス信号に切り換えるよ
    うにしたことを特徴とする電磁石装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電磁石装置において、位置
    センサは、可動鉄心の近くに設けられた近接スイッチか
    らなることを特徴とする電磁石装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の電磁石装置において、位置
    センサは可動鉄心に連動して動く部材に取り付けられた
    リミットスイッチからなることを特徴とする電磁石装置
  4. 【請求項4】請求項1記載の電磁石装置において、位置
    センサは可動鉄心に連動して動く部材に取り付けられた
    リードスイッチからなることを特徴とする電磁石装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載の電磁石装置において、位置
    センサはこの電磁石装置が取り付けられた電磁開閉器の
    補助接点からなることを特徴とする電磁石装置。
JP5749791A 1991-03-22 1991-03-22 電磁石装置 Pending JPH04293207A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19526038A1 (de) * 1994-07-15 1996-01-25 Mitsubishi Electric Corp Elektromagnetisches Schaltschütz und Steuerverfahren
JP2007059729A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Terasaki Electric Co Ltd 電磁石制御装置

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