JPH05291032A - DC electromagnet device - Google Patents

DC electromagnet device

Info

Publication number
JPH05291032A
JPH05291032A JP9570092A JP9570092A JPH05291032A JP H05291032 A JPH05291032 A JP H05291032A JP 9570092 A JP9570092 A JP 9570092A JP 9570092 A JP9570092 A JP 9570092A JP H05291032 A JPH05291032 A JP H05291032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
input
circuit
power supply
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9570092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Ishikawa
稔 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP9570092A priority Critical patent/JPH05291032A/en
Publication of JPH05291032A publication Critical patent/JPH05291032A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Relay Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】電源電圧の変化により操作コイルに生じる不要
な投入コイル電流の通電を防止する。 【構成】操作コイル1と、この操作コイル1に直列に接
続されたスイッチング素子7および電流検出用抵抗8
と、電源電圧に逆比例し操作コイル1の投入コイル電流
の通電期間に対応するパルス幅のワンショットパルスを
発生するワンショットパルス発生回路6と、このワンシ
ョットパルス出力期間中に操作コイル1の投入コイル電
流を一定の設定電流に制御する制御信号をスイッチング
素子7に出力するコンパレータ3とを備える。
(57) [Summary] [Purpose] To prevent unnecessary energization of the coil current that occurs in the operating coil due to changes in the power supply voltage. [Structure] An operating coil 1, a switching element 7 and a current detecting resistor 8 connected in series to the operating coil 1.
And a one-shot pulse generation circuit 6 that generates a one-shot pulse having a pulse width inversely proportional to the power supply voltage and corresponding to the energization period of the closing coil current of the operation coil 1, and the operation coil 1 during the one-shot pulse output period. The comparator 3 which outputs a control signal for controlling the closing coil current to a constant set current to the switching element 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電磁接触器などの駆動用
として用いられる直流電磁石装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC electromagnet device used for driving an electromagnetic contactor or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電磁石装置は操作コイルが巻かれ
た固定鉄心とこの固定鉄心にギャップを介して対向する
可動鉄心とより成り、操作コイルを励磁すると固定鉄心
に可動鉄心が吸引され、前記ギャップだけ移動し吸着さ
れる。このとき可動鉄心は駆動すべき負荷とスプリング
の反発力に打ち勝って移動する。この場合、鉄心ギャッ
プが大きい吸引初期においては、大きい吸引力を要し、
吸着完了後は小さい吸引力で維持することができる。
2. Description of the Related Art Generally, an electromagnet device comprises a fixed iron core around which an operating coil is wound and a movable iron core facing the fixed iron core through a gap. When the operating coil is excited, the movable iron core is attracted to the fixed iron core and the gap Just move and be adsorbed. At this time, the movable iron core overcomes the load to be driven and the repulsive force of the spring and moves. In this case, a large suction force is required in the initial stage of suction with a large iron core gap,
After the adsorption is completed, it can be maintained with a small suction force.

【0003】このような特性に対応するものとして、従
来例えば特開昭59−168607号公報に記載された
ような駆動回路が用いられた電磁石装置がある。図6は
その従来回路を示すものであり、同図において、電磁石
の操作コイル1は、スイッチ素子5d例えばトランジス
タと直列にして直流電源端子P,Nに接続されている。
このスイッチ素子5dは制御電源回路6,電圧検出回路
7,タイマ回路8,発振回路9により制御されるもの
で、電圧検出回路7およびタイマ回路8の信号と発振回
路9の信号がオア回路10,抵抗11を経てスイッチ素
子5dへ入力されるようにしている。また電源回路を開
閉する操作スイッチ4が設けられている。
As a device corresponding to such a characteristic, there is an electromagnet device using a drive circuit as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-168607. FIG. 6 shows the conventional circuit. In FIG. 6, the operating coil 1 of the electromagnet is connected to the DC power supply terminals P and N in series with the switch element 5d, for example, a transistor.
The switch element 5d is controlled by the control power supply circuit 6, the voltage detection circuit 7, the timer circuit 8 and the oscillation circuit 9, and the signals of the voltage detection circuit 7 and the timer circuit 8 and the signal of the oscillation circuit 9 are the OR circuit 10, It is adapted to be input to the switch element 5d via the resistor 11. Further, an operation switch 4 for opening and closing the power supply circuit is provided.

【0004】次に、図6の回路の動作について説明する
と、操作スイッチ4が投入され、端子P,Nから電源電
圧が供給され電源電圧が一定値以上になると、電圧検出
回路7が出力信号を出し、この信号はオア回路10,抵
抗11を経てスイッチ素子5dへ閉信号を与え、スイッ
チ素子5dがオンになり(図7のt1 時点)、電磁石投
入に必要な大きな電流を操作コイル1に供給する。この
電流により電磁石は投入動作を行ない、投入状態となる
(図7のt2 時点)。このとき、スイッチ素子5dはオ
ンのままで操作コイル1には大きな電流が流れている。
電圧検出回路7の出力信号は、またタイマ回路8を始動
させ、所定時間後タイマ回路8が出力を出し電圧検出回
路7からの信号を停止してスイッチ素子5dはオフとな
る。同時にタイマ回路8の出力は発振回路9にも印加さ
れ、発振回路9が動作を開始し断続出力信号を出す(図
7のt3 時点)。この断続信号はオア回路10および抵
抗11を経てスイッチ素子5dへ印加され、スイッチ素
子5dはオン,オフを繰返す。これにより操作コイル1
には断続した電圧(実際に操作コイル1に流れる電流は
フライホィールダイオード14により平滑化されてい
る)が印加されることになり前記オン,オフの時間を適
正に選ぶことにより電磁石は小さい電流で保持状態を続
ける。
Next, the operation of the circuit of FIG. 6 will be described. When the operation switch 4 is turned on, the power supply voltage is supplied from the terminals P and N, and the power supply voltage exceeds a certain value, the voltage detection circuit 7 outputs an output signal. This signal gives a closing signal to the switch element 5d via the OR circuit 10 and the resistor 11, the switch element 5d is turned on (at time t 1 in FIG. 7), and a large current necessary to turn on the electromagnet is supplied to the operation coil 1. Supply. The electric current causes the electromagnet to perform the closing operation and enters the closing state (at time t 2 in FIG. 7). At this time, the switch element 5d remains on and a large current flows through the operation coil 1.
The output signal of the voltage detection circuit 7 also starts the timer circuit 8, and after a predetermined time, the timer circuit 8 outputs to stop the signal from the voltage detection circuit 7 and the switch element 5d is turned off. At the same time, the output of the timer circuit 8 is also applied to the oscillating circuit 9, and the oscillating circuit 9 starts operating and outputs an intermittent output signal (at time t 3 in FIG. 7). This intermittent signal is applied to the switch element 5d via the OR circuit 10 and the resistor 11, and the switch element 5d repeats on and off. As a result, the operation coil 1
The intermittent voltage (the current actually flowing through the operating coil 1 is smoothed by the flywheel diode 14) is applied to the electromagnet, and by appropriately selecting the on / off time, the electromagnet can generate a small current. Continue to hold.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述の直流電磁石装置
においては次のような問題点がある。この問題点を図8
により説明する。図6の回路の場合投入時は電源電圧を
そのまま印加している為、電源電圧により電磁石の吸引
力が大きく変化する。現在、電磁接触器の使用電圧範囲
は定格電圧の85〜110%と規格で定められており、
従って電磁石部は定格の85%の電圧でも投入動作に必
要な充分な吸引力を有するように設計しておかなければ
ならない。ところが、電磁石の吸引力は印加電圧の2乗
に比例するので、図8に示す通り印加電圧が大きくなる
につれ必要以上に大きな吸引力が生じ、電磁石の鉄心や
その値の部分に大きな衝撃が加わり機械的寿命が短かく
なったり、主接触部がチャタリングを起して接点寿命が
短かくなる等の欠点があった。
The above-mentioned DC electromagnet device has the following problems. This problem is shown in FIG.
Will be explained. In the case of the circuit of FIG. 6, since the power supply voltage is applied as it is when the circuit is turned on, the attraction force of the electromagnet largely changes depending on the power supply voltage. Currently, the working voltage range of the electromagnetic contactor is defined by the standard as 85 to 110% of the rated voltage,
Therefore, the electromagnet section must be designed so as to have a sufficient attraction force necessary for the closing operation even at a voltage of 85% of the rated value. However, since the attractive force of the electromagnet is proportional to the square of the applied voltage, as shown in FIG. 8, an excessively large attractive force is generated as the applied voltage increases, and a large impact is applied to the iron core of the electromagnet and its value. There are drawbacks such as a short mechanical life and chattering of the main contact portion, resulting in a short contact life.

【0006】図8は電磁石の一般的な吸引力特性図で、
横軸に印加電圧vで、縦軸に吸引力fを表わし、fは電
磁石の吸引力、f0 は電磁石の動作に必要な吸引力であ
る。電磁石の最低動作電圧のときの吸引力に比し、印加
電圧vが増すに従って吸引力fが急速に増大しているこ
とが分る。前述の問題点を解決するために特開昭61−
187304号公報で記載された直流電磁石装置が提案
されている。図9はその回路を示し、図10は図9にお
けるコイル1の電流変化に対する定電流回路16の出力
関係を示す動作波形図である。この内容の説明は省略す
るが、要は操作コイル1に流れる電流iを検出し、電磁
石投入時において定電流回路16の設定レベルV1 より
小さい場合は出力を出して操作コイル1に電圧を印加
し、これによりコイル電流iを増加させる。コイル電流
iが設定レベルV1 より大きくなると、定電流回路16
は出力を停止してこれによりコイル電流iを減少させ
る。コイル電流iが設定レベルV1 より小さくなると、
定電流回路16は再び出力を出してコイル電流iを増加
させ、以上のような動作を繰り返してコイル電流iを一
定に保つようにする。また、電磁石保持時において設定
レベルV1 より低い値の設定レベルV2 に対して制御を
行い、同様電磁石保持に必要な低い値のコイル電流iに
保つようにしたものである。
FIG. 8 is a general attraction force characteristic diagram of an electromagnet.
The applied voltage v is plotted on the horizontal axis and the attractive force f is plotted on the vertical axis. F is the attractive force of the electromagnet, and f 0 is the attractive force required for the operation of the electromagnet. It can be seen that the attraction force f increases rapidly as the applied voltage v increases, as compared with the attraction force at the lowest operating voltage of the electromagnet. In order to solve the above-mentioned problems, Japanese Patent Laid-Open No. 61-
A DC electromagnet device described in Japanese Patent No. 187304 has been proposed. FIG. 9 shows the circuit, and FIG. 10 is an operation waveform diagram showing the output relation of the constant current circuit 16 with respect to the current change of the coil 1 in FIG. Although the description of this content is omitted, the point is that the current i flowing through the operating coil 1 is detected, and when the level is lower than the set level V 1 of the constant current circuit 16 when the electromagnet is turned on, an output is output to apply a voltage to the operating coil 1. The coil current i is thereby increased. When the coil current i becomes larger than the set level V 1 , the constant current circuit 16
Stops the output, which reduces the coil current i. When the coil current i becomes smaller than the set level V 1 ,
The constant current circuit 16 outputs again to increase the coil current i, and the above operation is repeated to keep the coil current i constant. Further, when the electromagnet is held, control is performed with respect to the set level V 2 that is lower than the set level V 1 , and similarly, the coil current i is maintained at the low value required for holding the electromagnet.

【0007】しかしながら、この直流電磁石装置におい
ても、次のような問題点がある。図11は電源電圧vが
低い値のv1 と高い値のv2 における電磁石の動作を示
す波形図であり、図11において電源電圧が時刻t0
印加されると{図11(1)}、操作コイルの電流iは
電源電圧vが低いv1 の時は実線で示すi1 のように低
い立ち上りで上昇し、電源電圧vが高いv2 の時は破線
で示すi2 のように高い立ち上りで上昇する{図11
(2)}。このためにコイルの電流iの大きさを設定値
1 に抑えても、電磁石は低い電源電圧v1 の時は長い
動作時間TM1 の後に高い電源電圧v2 の時には短かい
動作時間TM2 の後に、それぞれ時刻t1およびt2
投入されるようになる。なお図11(2)において操作
コイル1の電流iが上昇後一時低下する点は電磁石が投
入された点であり、この電流低下は電磁石が投入された
ため操作コイル1のインダクタンスが増加するために生
じたものである。このように電源電圧vが高いv2 のと
きには、投入動作時間TM2で投入が完了しているにも
かかわらず、電源電圧vがv1 で低いときの投入動作時
間TM1 をカバーする時刻t3 までの期間TCの間、操
作コイルに通電する必要があり、T2 −T1 の時間の不
要な電流が流れることにより投入時の衝撃の低減を困難
にしている。
However, this DC electromagnet device also has the following problems. FIG. 11 is a waveform diagram showing the operation of the electromagnet when the power supply voltage v is a low value v 1 and a high value v 2 , and when the power supply voltage is applied at time t 0 in FIG. 11, {FIG. 11 (1)}. , the current i of the operation coil when the power supply voltage v is low v 1 is increased in a low rise as i 1 indicated by the solid line, when the power supply voltage v is higher v 2 is as high as i 2 indicated by a broken line Rises at the start (Fig. 11
(2)}. Be suppressed magnitude of the current i in the coil because the set value V 1, electromagnet low supply voltage v short operating time when the long operating time high supply voltage v 2 after TM 1 when the 1 TM 2 After that, they are input at times t 1 and t 2 , respectively. It should be noted that in FIG. 11 (2), the point where the current i of the operating coil 1 temporarily drops after increasing is that the electromagnet is turned on. This current decrease occurs because the inductance of the operating coil 1 increases because the electromagnet is turned on. It is a thing. In this way, when the power supply voltage v is high v 2 , the time t covering the closing operation time TM 1 when the power supply voltage v is low is v 1 even though the closing is completed in the closing operation time TM 2. It is necessary to energize the operation coil during the period TC up to 3, and an unnecessary current flows during the period of T 2 -T 1 , which makes it difficult to reduce the impact at the time of closing.

【0008】本発明の目的は電源電圧の変化により操作
コイルに生じる不要な投入コイル電流の通電を防止した
直流電磁石装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a DC electromagnet device which prevents unnecessary energization of an energizing coil current generated in an operating coil due to a change in power supply voltage.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明の直流電磁石装置は操作コイルが巻かれた固
定鉄心と、この固定鉄心にギャップを介して対向する可
動鉄心と、前記操作コイルにそれぞれ直列に接続された
スイッチング素子および電流検出用抵抗と、電源電圧を
検出し,この電圧が設定値以上のとき検出信号を出力す
る電圧検出回路と、この電圧検出回路から出力された検
出信号により始動し,前記電源電圧に逆比例し,前記操
作コイルの投入コイル電流の通電期間に対応するパルス
幅のワンショットパルスを出力するワンショットパルス
発生回路と、そのベースにこのワンショットパルス発生
回路から出力されたワンショットパルスが,そのエミッ
タに前記電圧検出回路から出力された検出信号がそれぞ
れ入力される投入制御用トランジスタと、その一方の入
力端子に前記制御用トランジスタのコレクタ電圧の分電
圧ならびに第1の抵抗を介し前記電圧検出回路から出力
された検出信号がそれぞれ入力され,その他方の端子に
前記電流検出用抵抗の電圧降下が積分回路を介し入力さ
れ,この一方の入力端子に入力される信号の大きさが他
方の入力端子に入力される信号の大きさより大きいとき
オンの制御信号を前記スイッチング素子の制御端子に出
力するコンパレータとからなるようにする。そして、例
えば電圧検出回路はその正側入力端子に電源電圧の分電
圧が,その負側入力端子には定電圧回路の出力電圧の分
電圧がそれぞれ入力され,前記電源電圧の分電圧が定電
圧回路の出力電圧の分電圧より大きいとき,その出力端
子から検出信号を出力するオペアンプからなり、ワンシ
ョットパルス発生回路は電圧検出回路から出力された検
出信号が入力されるコンデンサと抵抗とが直列に接続さ
れた充電回路と、その正側入力端子に電源電圧の分電圧
が,その負側入力端子に前記充電回路の抵抗の電圧降下
がそれぞれ入力され,この抵抗の電圧降下が前記電源電
圧の分電圧を越えている期間にその出力端子から信号電
圧を出力するオペアンプとからなるようにする。
In order to achieve the above-mentioned object, a DC electromagnet device of the present invention comprises a fixed iron core around which an operating coil is wound, a movable iron core facing the fixed iron core through a gap, and the operation described above. A switching element and a current detection resistor connected in series to the coil, a voltage detection circuit that detects the power supply voltage and outputs a detection signal when this voltage is above a set value, and the detection output from this voltage detection circuit A one-shot pulse generation circuit that starts with a signal and outputs a one-shot pulse that is inversely proportional to the power supply voltage and has a pulse width corresponding to the energization period of the closing coil current of the operating coil, and this one-shot pulse generation circuit at its base. The one-shot pulse output from the circuit is input to the emitter of the detection signal output from the voltage detection circuit. The control transistor and one of its input terminals are respectively supplied with the divided voltage of the collector voltage of the control transistor and the detection signal output from the voltage detection circuit via the first resistor, and the other terminal is supplied with the current detection signal. The voltage drop of the resistor for input is input through the integrating circuit, and when the magnitude of the signal input to the one input terminal is larger than the magnitude of the signal input to the other input terminal, the control signal of the ON state is turned on. It consists of a comparator that outputs to the control terminal. Then, for example, in the voltage detection circuit, the voltage component of the power supply voltage is input to its positive input terminal, and the voltage component of the output voltage of the constant voltage circuit is input to its negative input terminal. The one-shot pulse generation circuit consists of an operational amplifier that outputs a detection signal from its output terminal when the voltage is larger than the output voltage of the circuit. The one-shot pulse generation circuit has a capacitor and a resistor in series to which the detection signal output from the voltage detection circuit is input. A voltage corresponding to the power supply voltage is input to the connected charging circuit and its positive input terminal, and a voltage drop of the resistance of the charging circuit is input to its negative input terminal, and the voltage drop of this resistance corresponds to the power supply voltage. An operational amplifier that outputs a signal voltage from its output terminal while the voltage exceeds the voltage is used.

【0010】[0010]

【作用】本発明の直流電磁石装置においては、ワンショ
ットパルス発生回路は電源電圧に逆比例したパルス幅の
ワンショットパルスを出力し、このワンショットパルス
によって投入制御用トランジスタはオンし、このワンシ
ョットパルスの期間中コンパレータの一方の入力端子に
は投入制御用トランジスタのコレクタ電圧の分電圧、す
なわち図1に示す抵抗16,17によって分圧された電
圧検出回路から出力された検出信号の分電圧が、他方の
入力端子には電流検出用抵抗を介して操作コイルのコイ
ル電流(投入コイル電流となる)に比例した電圧が入力
されるので、電磁石投入時に、スイッチング素子はこの
コンパレータから出力される制御信号によって操作コイ
ルの投入コイル電流を電圧検出回路から出力された分電
圧に比例した電流値の一定電流に制御する。そしてワン
ショットパルス発生回路から出力されるワンショットパ
ルスのパルス幅は電源電圧に逆比例しているので、この
投入コイル電流は電源電圧が高いときは短かい通電期間
に、電源電圧が低いときは長い通電期間に制御される。
また、投入動作時間は電源電圧が高いときは長い投入動
作時間に、電源電圧が低いときは短かい投入動作時間に
なるので、この投入動作時間に操作コイルの投入コイル
電流の通電期間をほぼ合せることができ、これによって
不要の投入コイル電流の通電を防止することができる。
In the DC electromagnet device of the present invention, the one-shot pulse generation circuit outputs a one-shot pulse having a pulse width inversely proportional to the power supply voltage, and the one-shot pulse turns on the closing control transistor, and the one-shot pulse is generated. During the pulse, one input terminal of the comparator receives the divided voltage of the collector voltage of the closing control transistor, that is, the divided voltage of the detection signal output from the voltage detection circuit divided by the resistors 16 and 17 shown in FIG. , Since the voltage proportional to the coil current of the operating coil (which becomes the closing coil current) is input to the other input terminal through the current detection resistor, the switching element is controlled by this comparator when the electromagnet is closed. A current proportional to the input coil current of the operating coil depending on the signal output from the voltage detection circuit To control the constant current. Since the pulse width of the one-shot pulse output from the one-shot pulse generation circuit is inversely proportional to the power supply voltage, this input coil current is short when the power supply voltage is high and short when the power supply voltage is low. It is controlled for a long energization period.
Further, the closing operation time is a long closing operation time when the power supply voltage is high, and is a short closing operation time when the power supply voltage is low, so that the closing coil current energization period of the operation coil is almost matched to this closing operation time. As a result, it is possible to prevent unnecessary energization of the making coil current.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の直流電磁石装置の一実施例を
示す回路図である。図1において、直流電磁石装置は、
操作コイル1が巻かれた図示しない固定鉄心と、この固
定鉄心にギャップを介して対向する図示しない可動鉄心
と、操作コイル1にそれぞれ直列に接続されたスイッチ
ング素子7および電流検出用抵抗8と、電源電圧vを検
出し、この電圧が設定値以上のとき検出信号を出力する
電圧検出回路5と、この電圧検出回路5から出力された
検出信号により始動し電源電圧vに逆比例し、操作コイ
ル1の投入コイル電流の通電時間に対応するパルス幅の
ワンショットパルスを出力するワンショットパルス発生
回路6と、そのベースにこのワンショットパルス発生回
路から出力されたワンショットパルスが、そのエミッタ
に電圧検出回路から出力された検出信号がそれぞれ入力
される投入制御用トランジスタ22と、その一方の入力
端子aに抵抗16,17により分圧された制御用トラン
ジスタ22のコレクタ電圧の分電圧ならびに第1の抵抗
15を介し電圧検出回路5から出力された検出信号がそ
れぞれ入力され、その他方の端子bに電流検出用抵抗8
の電圧降下がダイオード10,コンデンサ11,抵抗1
2からなる積分回路13を介し入力され、この一方の入
力端子aに入力される信号の大きさが他方の入力端子b
に入力される信号の大きさより大きいときオンの制御信
号をスイッチング素子7の制御端子にゲート用抵抗9を
介し出力するコンパレータ3とからなっている。なお、
P,Nは電源端子、14は操作コイル1に逆極性並列に
接続されたフライホィールダイオードである。
1 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC electromagnet device of the present invention. In FIG. 1, the DC electromagnet device is
A fixed iron core (not shown) around which the operating coil 1 is wound, a movable iron core (not shown) facing the fixed iron core through a gap, a switching element 7 and a current detecting resistor 8 which are connected in series to the operating coil 1, respectively. The voltage detection circuit 5 which detects the power supply voltage v and outputs a detection signal when this voltage is equal to or higher than a set value, and the detection coil which is started by the detection signal output from the voltage detection circuit 5 and is inversely proportional to the power supply voltage v The one-shot pulse generation circuit 6 that outputs a one-shot pulse having a pulse width corresponding to the energization time of the input coil current of No. 1, and the one-shot pulse output from the one-shot pulse generation circuit to the base thereof has The closing control transistor 22 to which the detection signals output from the detection circuit are respectively input, and the resistor 16 at one of the input terminals a Divided voltage and detection signal outputted from the voltage detection circuit 5 via the first resistor 15 of the divided collector voltage of the control transistor 22 by 17 is input, respectively, and the other current detecting resistor to the terminal b of 8
Voltage drop of diode 10, capacitor 11, resistance 1
The magnitude of the signal input through the integrator circuit 13 composed of 2 and input to one of the input terminals a is equal to that of the other input terminal b.
And a comparator 3 for outputting a control signal which is turned on to the control terminal of the switching element 7 via the gate resistor 9 when the magnitude of the signal input to the switch is larger than that of the comparator 3. In addition,
P and N are power supply terminals, and 14 is a flywheel diode connected in parallel to the operation coil 1 in reverse polarity.

【0012】図2はその動作波形を示す。図2におい
て、図2(1)は電源電圧vを示しており、時刻t0
電源端子P,Nに印加され、時間とともに徐々に上昇し
ている。これは、例えば誘導モータを起動するときスイ
ッチ投入直後はこの誘導モータは短絡状態に近く電源電
圧は大きく低下し、誘導モータの回転の上昇とともに正
規の電源電圧に回復する場合の一例を示したもので、通
常このような場合電磁石装置は動作不良を生じ易いの
で、特にこのような悪い条件における電源電圧を示した
ものである。そして電源電圧vが時刻t1 において設定
値以上になると電圧検出回路5から検出信号が出力され
る{図2(2)}。この検出信号はワンショットパルス
発生回路6に入力され、このワンショットパルス発生回
路6から電源電圧に逆比例し、操作コイル1の投入コイ
ル電流の通電期間に対応するパルス幅TCのワンショッ
トパルスが出力される{図2(3)}。このワンショッ
トパルスによって投入制御用トランジスタ22がオン
し、コンパレータ3の一方の端子aには分圧抵抗16,
17で分圧された電圧検出回路5の分電圧が入力される
{図2(4)}。一方操作コイル1にはコイル電流iが
流れ、電流検出用抵抗8に電圧降下を生じ{図2
(5)}、この電圧降下は積分回路13で平滑化されコ
ンパレータ3の他方の入力端子bに入力される{図2
(6)}。コンパレータ3はこの一方の入力端子aに入
力される信号の大きさが他方の入力端子bに入力される
信号の大きさより大きいときオンの制御信号をスイッチ
ング素子7の制御端子に出力するので、コイル電流iは
分圧抵抗16,17によって分圧された電圧検出回路5
から出力された検出信号の分電圧に比例した電流値に一
定に制御される。そしてワンショットパルス発生回路6
から出力されるワンショットパルスのパルス幅は電源電
圧vに逆比例しているので、このコイル電流(投入コイ
ル電流となる)は電源電圧が高いときは短かい通電期間
に、電源電圧が低いときは長い通電期間に制御され、操
作コイル1にはフライホィールダイオード14で平滑化
されたコイル電流iが流れる{図2(7)}。次に時刻
3 において、ワンショットパルスの出力期間が終ると
{図2(3)}、投入制御用トランジスタ22はオフ
し、コンパレータ3の一方の端子aには分圧抵抗15,
17によって分圧された電圧検出回路5から出力された
検出信号の分電圧に切り換えられ、この分電圧の大きさ
は抵抗16,17による分電圧の大きさより小さく設定
されているので、操作コイル1には電流値の低いコイル
電流(保持コイル電流となる)が流れる{図2(4),
(5),(6),(7)}。
FIG. 2 shows the operation waveform. In FIG. 2, FIG. 2A shows the power supply voltage v, which is applied to the power supply terminals P and N at time t 0 and gradually increases with time. This is an example of a case where, for example, when the induction motor is started, immediately after the switch is turned on, the induction motor is close to a short-circuited state and the power supply voltage drops significantly, and the induction motor recovers to the normal power supply voltage as the rotation speed increases. Usually, in such a case, the electromagnet device is apt to cause a malfunction, so that the power supply voltage is shown especially under such a bad condition. When the power supply voltage v becomes equal to or higher than the set value at time t 1 , the voltage detection circuit 5 outputs a detection signal {FIG. 2 (2)}. This detection signal is input to the one-shot pulse generation circuit 6, and is inversely proportional to the power supply voltage from the one-shot pulse generation circuit 6, and a one-shot pulse having a pulse width TC corresponding to the energization period of the closing coil current of the operating coil 1 is generated. It is output {(2) in FIG. 2}. This one-shot pulse turns on the closing control transistor 22, and the voltage dividing resistor 16,
The divided voltage of the voltage detection circuit 5 divided by 17 is input {(4) in FIG. 2}. On the other hand, the coil current i flows through the operating coil 1 and a voltage drop occurs in the current detecting resistor 8 (see FIG. 2).
(5)}, this voltage drop is smoothed by the integrating circuit 13 and input to the other input terminal b of the comparator 3 (FIG. 2).
(6)}. The comparator 3 outputs an ON control signal to the control terminal of the switching element 7 when the magnitude of the signal input to the one input terminal a is larger than the magnitude of the signal input to the other input terminal b. The current i is divided by the voltage dividing resistors 16 and 17 into the voltage detection circuit 5
The current value is controlled to be constant in proportion to the divided voltage of the detection signal output from. And the one-shot pulse generation circuit 6
Since the pulse width of the one-shot pulse output from is inversely proportional to the power supply voltage v, this coil current (which becomes the making coil current) is short when the power supply voltage is high, and when the power supply voltage is low. Is controlled for a long energization period, and the coil current i smoothed by the flywheel diode 14 flows through the operating coil 1 (FIG. 2 (7)). Next, at time t 3 , when the output period of the one-shot pulse ends (FIG. 2 (3)), the closing control transistor 22 is turned off, and one terminal a of the comparator 3 has a voltage dividing resistor 15,
The voltage is switched to the divided voltage of the detection signal output from the voltage detection circuit 5 divided by 17, and the magnitude of this divided voltage is set smaller than the divided voltage by the resistors 16 and 17, so that the operating coil 1 A coil current with a low current value (which becomes the holding coil current) flows through the current {Fig. 2 (4),
(5), (6), (7)}.

【0013】図3は投入コイル電流を一定に制御したと
き、投入動作時間TMが変化する様子を示し(この図は
図11(2)と同様である)、投入動作時間TMが、例
えば電源電圧vがv1 で低く投入動作時間がTM1 と長
い、あるいは電源電圧vがv 2 で高く投入動作時間がT
2 と短かいとき、これら投入動作時間TM1 ,TM 2
をそれぞれ、例えば電源電圧vがv1 で低いときの長い
通電期間TC1 ,および電源電圧vがv2 で高いときの
短かい通電期間TC2 にほぼ合せることによって不要な
投入コイル電流の通電を防止することができる。
FIG. 3 shows that the input coil current is controlled to be constant.
Shows how the closing operation time TM changes (this figure
11 (2)), and the closing operation time TM is an example.
For example, the power supply voltage v is v1And low input operation time TM1And long
Or the power supply voltage v is v 2Higher loading time T
M2When these are short, these input operation time TM1, TM 2
, For example, the power supply voltage v is1Long when low
Energization period TC1, And the power supply voltage v is v2When high
Short energization period TC2Unnecessary by adjusting to
It is possible to prevent energization of the closing coil current.

【0014】図4は電圧検出回路5およびワンショット
パルス発生回路6の回路の一例を示す。図4において電
圧検出回路5はその正側入力端子に分圧抵抗51,52
によって分圧された電源電圧vの分電圧が、その負側入
力端子に分圧抵抗53,54によって分圧された定電圧
回路2の出力電圧vS の分電圧がそれぞれ入力され、電
源電圧vの分電圧が定電圧回路2の出力電圧vS の分電
圧より大きいとき、その出力端子から検出信号を出力す
るオペアンプ55からなっている。従って電源電圧vが
定電圧回路2の出力電圧vS の分電圧で定められる設定
値以上のとき検出信号を出力する。
FIG. 4 shows an example of the voltage detection circuit 5 and the one-shot pulse generation circuit 6. In FIG. 4, the voltage detection circuit 5 has voltage dividing resistors 51 and 52 at its positive input terminal.
The divided voltage of the power supply voltage v divided by is input to the negative side input terminal of the divided voltage of the output voltage v S of the constant voltage circuit 2 divided by the voltage dividing resistors 53 and 54, respectively. when divided voltage is higher than the divided voltage of the output voltage v S of the constant voltage circuit 2 consists of an operational amplifier 55 for outputting a detection signal from its output terminal. Therefore, when the power supply voltage v is equal to or higher than the set value determined by the divided voltage of the output voltage v S of the constant voltage circuit 2, the detection signal is output.

【0015】また、図4においてワンショットパルス発
生回路6は、電圧検出回路5から出力された検出信号が
入力されるコンデンサ61と抵抗62とが直列接続され
た充電回路と、その正側入力端子に分圧抵抗64,65
によって分圧された電源電圧vの分電圧が、その負側入
力端子に前記充電回路の抵抗62の電圧降下がそれぞさ
入力されるオペアンプ66とからなっている。図5はそ
の動作を示し、電圧検出回路5の検出出力が入力される
と{図5(11)}、充電回路63は充電され、その抵
抗62には初期電流からその時定数で立ち下る電流が流
れ、図5(2)に示す電圧降下を生じる。この電圧降下
が電源電圧vの分電圧より大きいときは、図5(3)に
示すように信号電圧が、すなわちワンショットパルスが
オペアンプ66の出力端子から出力され、この場合電源
電圧vが低いv1 のときは図5(3),(イ)に示すよ
うに長いパルス幅TC1 であり、電源電圧vが高いv2
のときは図5(3),(ロ)に示すように短かいパルス
幅TC2 となる。そして前述したようにこのワンショッ
トパルスのパルス幅TC1 ,TC2 をそれぞれ電磁石の
投入動作時間TM1 ,TM2 にほぼ合せるようにする。
In FIG. 4, the one-shot pulse generation circuit 6 includes a charging circuit in which a capacitor 61 to which the detection signal output from the voltage detection circuit 5 is input and a resistor 62 are connected in series, and its positive side input terminal. Voltage dividing resistors 64 and 65
The power supply voltage v divided by is divided by the operational amplifier 66 into which the voltage drop of the resistor 62 of the charging circuit is input to the negative side input terminal thereof. FIG. 5 shows the operation, and when the detection output of the voltage detection circuit 5 is input {FIG. 5 (11)}, the charging circuit 63 is charged, and the resistor 62 receives a current falling from the initial current with the time constant. Flow, causing the voltage drop shown in FIG. When this voltage drop is larger than the voltage corresponding to the power supply voltage v, a signal voltage, that is, a one-shot pulse is output from the output terminal of the operational amplifier 66 as shown in FIG. 5C. In this case, the power supply voltage v is low. Figure 5 is when the 1 (3), a long pulse width TC 1 as shown in (b), the power supply voltage v is high v 2
In this case, the pulse width TC 2 becomes short as shown in FIGS. 5 (3) and 5 (b). Then, as described above, the pulse widths TC 1 and TC 2 of the one-shot pulse are made to approximately match the closing operation times TM 1 and TM 2 of the electromagnet, respectively.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明の直流電磁石装置においては、電
源電圧の変化に対し投入動作時間と操作コイルの投入コ
イル電流の通電期間とが合致するよう制御し、不要の投
入コイル電流の通電を防止したので電磁石投入時の衝撃
が低減される。更に電源電圧の変化に対し投入動作時間
と操作コイルの投入コイル電流の通電期間とが合致する
よう制御したので使用電源電圧範囲を、例えば100V
から200Vまでの範囲に拡大できる。
In the DC electromagnet device of the present invention, control is performed so that the closing operation time and the closing coil current energization period of the operating coil are matched to changes in the power supply voltage to prevent unnecessary application of the closing coil current. Therefore, the impact when the electromagnet is turned on is reduced. Furthermore, since the closing operation time and the energization period of the closing coil current of the operating coil are controlled to match the change of the power supply voltage, the power supply voltage range used is, for example, 100 V
It can be expanded to the range of up to 200V.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の直流電磁石装置の一実施例を示す回路
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC electromagnet device of the present invention.

【図2】図1に示す本発明の直流電磁石装置の動作波形
FIG. 2 is an operation waveform diagram of the DC electromagnet device of the present invention shown in FIG.

【図3】図1に示す本発明の直流電磁石装置において、
電源電圧の変化に対しその投入動作時間が変化する様子
を示す波形図
FIG. 3 shows the DC electromagnet device of the present invention shown in FIG.
Waveform diagram showing how the closing operation time changes with changes in the power supply voltage

【図4】図1に示す本発明の直流電磁石装置の電圧検出
回路およびワンショットパルス発生回路の回路図
FIG. 4 is a circuit diagram of a voltage detection circuit and a one-shot pulse generation circuit of the DC electromagnet device of the present invention shown in FIG.

【図5】図4に示すワンショットパルス発生回路の動作
波形図
5 is an operation waveform diagram of the one-shot pulse generation circuit shown in FIG.

【図6】従来の電磁石装置の一例を示す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional electromagnet device.

【図7】図6に示す従来の電磁石装置の動作波形図7 is an operation waveform diagram of the conventional electromagnet device shown in FIG.

【図8】電磁石の一般的な吸引力特性図FIG. 8 is a general attraction force characteristic diagram of an electromagnet.

【図9】従来の電磁石装置の異なる例を示す回路図FIG. 9 is a circuit diagram showing a different example of a conventional electromagnet device.

【図10】図9に示す従来の電磁石装置の動作波形図10 is an operation waveform diagram of the conventional electromagnet device shown in FIG.

【図11】図9に示す従来の電磁石装置の動作波形図11 is an operation waveform diagram of the conventional electromagnet device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操作コイル 2 定電圧回路 3 コンパレータ 5 電圧検出回路 6 ワンショットパルス発生回路 7 スイッチング素子 8 電流検出用抵抗 13 積分回路 22 投入制御用トランジスタ 51 オペアンプ 61 コンデンサ(充電回路63の) 62 抵抗(充電回路63の) 63 充電回路 66 オペアンプ 1 Operation Coil 2 Constant Voltage Circuit 3 Comparator 5 Voltage Detection Circuit 6 One-shot Pulse Generation Circuit 7 Switching Element 8 Current Detection Resistor 13 Integration Circuit 22 Injection Control Transistor 51 Op Amp 61 Capacitor (of Charging Circuit 63) 62 Resistance (Charging Circuit 63) 63) 63 charging circuit 66 operational amplifier

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】操作コイルが巻かれた固定鉄心と、この固
定鉄心にギャップを介して対向する可動鉄心と、前記操
作コイルにそれぞれ直列に接続されたスイッチング素子
および電流検出用抵抗と、電源電圧を検出し,この電圧
が設定値以上のとき検出信号を出力する電圧検出回路
と、この電圧検出回路から出力された検出信号により始
動し,前記電源電圧に逆比例し,前記操作コイルの投入
コイル電流の通電期間に対応するパルス幅のワンショッ
トパルスを出力するワンショットパルス発生回路と、そ
のベースにこのワンショットパルス発生回路から出力さ
れたワンショットパルスが,そのエミッタに前記電圧検
出回路から出力された検出信号がそれぞれ入力される投
入制御用トランジスタと、その一方の入力端子に前記制
御用トランジスタのコレクタ電圧の分電圧ならびに第1
の抵抗を介し前記電圧検出回路から出力された検出信号
がそれぞれ入力され,その他方の端子に前記電流検出用
抵抗の電圧降下が積分回路を介し入力され,この一方の
入力端子に入力される信号の大きさが他方の入力端子に
入力される信号の大きさより大きいときオンの制御信号
を前記スイッチング素子の制御端子に出力するコンパレ
ータとからなることを特徴とする直流電磁石装置。
1. A fixed iron core around which an operating coil is wound, a movable iron core facing the fixed iron core through a gap, a switching element and a current detection resistor connected in series to the operating coil, and a power supply voltage. Voltage detection circuit that outputs a detection signal when this voltage is equal to or higher than a set value, and the detection signal output from this voltage detection circuit is used to start, which is inversely proportional to the power supply voltage. A one-shot pulse generation circuit that outputs a one-shot pulse with a pulse width corresponding to the current-carrying period, and a one-shot pulse output from this one-shot pulse generation circuit to its base, and the one-shot pulse output to the emitter from the voltage detection circuit Input control transistor to which each of the detected signals is input, and one of the input terminals of the control transistor Divided voltage of the collector voltage and the first
The detection signal output from the voltage detection circuit is input via the resistance of the input signal, the voltage drop of the current detection resistor is input to the other terminal via the integration circuit, and the signal input to one of the input terminals. Is a magnitude greater than the magnitude of the signal input to the other input terminal, the comparator outputs a control signal that is turned on to the control terminal of the switching element.
【請求項2】請求項1記載の直流電磁石装置において、
電圧検出回路はその正側入力端子に電源電圧の分電圧
が,その負側入力端子には定電圧回路の出力電圧の分電
圧がそれぞれ入力され,前記電源電圧の分電圧が定電圧
回路の出力電圧の分電圧より大きいとき,その出力端子
から検出信号を出力するオペアンプからなることを特徴
とする直流電磁石装置。
2. The DC electromagnet device according to claim 1,
The voltage detection circuit receives the power supply voltage divided voltage at its positive input terminal and the output voltage divided by the constant voltage circuit at its negative input terminal. The power supply divided voltage is output by the constant voltage circuit. A DC electromagnet device comprising an operational amplifier that outputs a detection signal from its output terminal when the voltage is larger than the voltage.
【請求項3】請求項1記載の直流電磁石装置において、
ワンショットパルス発生回路は電圧検出回路から出力さ
れた検出信号が入力されるコンデンサと抵抗とが直列に
接続された充電回路と、その正側入力端子に電源電圧の
分電圧が,その負側入力端子に前記充電回路の抵抗の電
圧降下がそれぞれ入力され,この抵抗の電圧降下が前記
電源電圧の分電圧を越えている期間にその出力端子から
信号電圧を出力するオペアンプとからなることを特徴と
する直流電磁石装置。
3. The DC electromagnet device according to claim 1,
The one-shot pulse generation circuit is a charging circuit in which a capacitor and a resistor to which the detection signal output from the voltage detection circuit is input are connected in series, and a voltage corresponding to the power supply voltage at its positive input terminal and its negative input. A voltage drop across the resistance of the charging circuit is input to each terminal, and the operational amplifier outputs a signal voltage from its output terminal while the voltage drop across the resistance exceeds the voltage corresponding to the power supply voltage. DC electromagnet device.
JP9570092A 1992-04-16 1992-04-16 DC electromagnet device Pending JPH05291032A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9570092A JPH05291032A (en) 1992-04-16 1992-04-16 DC electromagnet device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9570092A JPH05291032A (en) 1992-04-16 1992-04-16 DC electromagnet device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05291032A true JPH05291032A (en) 1993-11-05

Family

ID=14144783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9570092A Pending JPH05291032A (en) 1992-04-16 1992-04-16 DC electromagnet device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05291032A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005158870A (en) * 2003-11-21 2005-06-16 Fujitsu Ten Ltd Load controller
CN118746747A (en) * 2024-06-13 2024-10-08 合肥工业大学智能制造技术研究院 Double-terminal grounding circuit breaker opening and closing time test device based on coupled high-frequency signal

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005158870A (en) * 2003-11-21 2005-06-16 Fujitsu Ten Ltd Load controller
CN118746747A (en) * 2024-06-13 2024-10-08 合肥工业大学智能制造技术研究院 Double-terminal grounding circuit breaker opening and closing time test device based on coupled high-frequency signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7403366B2 (en) Control circuit for an electromagnetic drive
US4688138A (en) Electromagnet drive device
US5471360A (en) DC electromagnet apparatus
JP4080313B2 (en) Magnetic contactor coil drive circuit
JPH04185297A (en) Motor power supply circuit
JPH05291032A (en) DC electromagnet device
JPS61187304A (en) Direct current electromagnet device
JPH05291031A (en) Dc electromagnet device
US6650833B1 (en) Exposure control drive apparatus
EP0152404A1 (en) VOLTAGE ADJUSTING SOLENOID CONTROL DEVICE.
JP4103021B2 (en) Actuator drive
JPH06236813A (en) DC electromagnet device
JPH06200963A (en) Control device for electromagnetic brake
JPH0365881B2 (en)
JPH06260333A (en) Electromagnetic device
JP3496349B2 (en) Load drive
JPH07201562A (en) Electromagnetic device
JP2974562B2 (en) Electromagnet drive
JPS6227524B2 (en)
JP2828521B2 (en) Inductive load current controller
JP3528588B2 (en) Inductive load drive controller
JP3006362U (en) Electromagnetic clutch current control circuit
JPH034158Y2 (en)
SU785073A1 (en) Automatic clutch control
JPH1032995A (en) Drive unit for dc motor