JPH06103647B2 - 電磁石駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば電磁接触器に用いられる電磁石駆動
装置であって、電磁石の投入時には連続した電流を電磁
石操作用コイルに流し、保持時には断続した電流を流す
ようにし、鉄心に吸着後はその鉄心の吸引を保持するだ
けの断続電流に切換えて電力消費を低減するようにした
電磁石駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の従来装置を第３図に示し、投入用スイッチ２を
投入することにより単相交流電源１の交流電圧がダイオ
ードブリッジ回路からなる全波整流回路９の交流端子に
印加される。全波整流回路９の直流端子は電磁石操作用
コイル５とスイッチングトランジスタ６のコレクタ・エ
ミッタ通路との直列回路に接続されるとともに駆動回路
７に接続されている。３はノイズ吸収用コンデンサ、４
はフライホイールダイオードである。駆動回路７は第４
図のタイムチャートに示すように投入用スイッチ２が投
入されると電磁石の可動鉄心の吸引に必要な一定時間幅
Ｔのパルス（以下、このようにオン状態を継続するパル
スを連続したパルスという）をスイッチングトランジス
タ６のベースに与え、可動鉄心が吸引された後は可動鉄
心を保持するに必要なだけの周期でオン，オフを繰り返
すパルス（以下、このようにオン，オフを繰り返すパル
スを断続パルスという）をスイッチングトランジスタ６
のベースに与える。これにより、電磁石操作用コイル５
には可動鉄心の吸引後は断続した電流が与えられるので
電力の消費を低減することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように電力消費を低減するためにスイッチングト
ランジスタ６はスイッチング動作せしめられ、このスイ
ッチング動作によるスイッチングノイズを除去するため
にノイズ吸収用コンデンサ３が接続されている。前記ノ
イズの発生源は、電磁石操作用コイル５をスイッチング
している電磁石操作用コイル５であり、この電磁石操作
用コイル５は電磁接触器の取付台（アース）とはケース
によって電気的には絶縁されているが、高周波的には浮
遊静電容量により結合されており、また電磁石操作用コ
イル５は鉄心や電磁接触器の主接点とは電気的に絶縁さ
れているが、高周波的には浮遊静電容量により結合され
ている。ところで、前記スイッチングノイズ（高周波ノ
イズ）は、直接空中を電波として放射（電磁石操作用
コイルから鉄心を介し放射）してアースに流れる場合
（放射）、単相交流電源１の電源線を伝播していく場
合（伝導）、電源線（例えば、電磁接触器の場合には
電磁石操作用コイルにより駆動される主接点に接続され
た電源線）に漏出（電磁石操作用コイルから鉄心を介し
て電磁接触器の主接点に漏出）した高周波ノイズが配電
線から放射してアースに流れる場合（誘導）等が考えら
れ、前記の伝導に対してはノイズ吸収用コンデンサ３
が有効であるが、前記，のようなアースに流れるノ
イズが外部機器に悪影響を及ぼすという欠点を有する。

そこで本発明の目的は、ノイズフィルター等の部品を追
加することなくスイッチングノイズによる外部機器への
悪影響を防止し、信頼性の高い電磁石駆動装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため本発明は、電源に直列に投入
用スイッチと電磁石操作用コイルとスイッチング素子が
接続され、前記電磁石操作用コイルとスイッチング素子
に並列にノイズ吸収用コンデンサが接続され、前記スイ
ッチング素子に電磁石投入時には連続したパルスを供給
し、保持時には断続したパルスを供給する駆動回路を備
えた電磁石駆動装置において、前記電磁石操作用コイル
により駆動される鉄心を電源に対してノイズ吸収用コン
デンサよりも電磁石操作用コイル側の回路に電気的に接
続したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明による電磁石駆動装置においては、電磁石操作用
コイルにより駆動される鉄心を電源に対してノイズ吸収
用コンデンサよりも電磁石操作用コイル側の回路に電気
的に接続することにより、ノイズ発生源となる電磁石操
作用コイルが電磁接触器の取付台（アース）や主接点と
はケースによって電気的には絶縁されているが、高周波
的には浮遊静電容量によって結合されている場合にも、
前記電磁石操作用コイルからのスイッチングノイズが鉄
心を介してアースや主接点に流れようとするとき、該鉄
心から電磁石操作用コイルの電源側のノイズ吸収用コン
デンサに戻され、これによってスイッチングノイズがア
ースや主接点へ流れるのを防止する。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す回路図お
よび本発明の電磁石を適用した電磁接触器の側面断面図
である。第１図および第２図において、第３図に示した
従来装置と同一のものには同一の符号を付してその説明
は省略する。

第１図において、第３図に示す従来装置と異なる点は、
電磁石操作用コイル５により駆動される鉄心、すなわち
固定鉄心10a,可動鉄心10bからなる鉄心のうち固定鉄心1
0aと電磁石駆動回路の端子A1とを接続線50で電気的に接
続した点である。この実施例においても従来と同様にス
イッチングトランジスタ６のスイッチング動作によって
電磁石操作用コイル５からスイッチングノイズが発生す
る。電磁石操作用コイル５と固定鉄心10aまたは可動鉄
心10bとの間や固定鉄心10aと電磁接触器の取付台（アー
ス）との間あるいは可動鉄心10bと主接点との間には浮
遊静電容量が存在することにより、前記電磁石操作用コ
イル５から発生したスイッチングノイズが固定鉄心10a
を介してアースに、また可動鉄心10bを介して主接点に
伝播されようとする。しかしながら、電磁石操作用コイ
ル５から発生したスイッチングノイズは先ず結合容量の
大きな鉄心に流れ込み、この鉄心に流れ込んだスイッチ
ングノイズが鉄心から接続線50,端子A1を介してノイズ
吸収用コンデンサ３に戻される。このようにして、電磁
石操作用コイル５に発生したスイッチングノイズがアー
スとの間の浮遊静電容量を介して伝播されるのを防止す
ることができる。

接続線50に接続されたコンデンサ11は端子A1と固定鉄心
10aとの電位が同電位とならないように分圧させるもの
である。なお、接続線50を端子A2、すなわちスイッチン
グトランジスタ６側に接続するとスイッチングトランジ
スタ６がオフする期間があって電位が変化するためスイ
ッチングノイズの吸収効果が少なくなるので、端子A1側
に接続するのが望ましい。この第１図に示す回路の動作
は従来装置と同一であるのでその説明は省略する。

第２図は本発明における電磁石を用いた電磁接触器を示
し、この電磁接触器は良く知られているように、フレー
ム24内において固定接点23aを有する固定接触子23に対
向して配置される可動接点22aを有する可動接触子22が
接触ばね21を介して可動接触子支え20に取付けられ、こ
の可動接触子支え20は可動鉄心10bと結合されている。
可動鉄心10bに対向して固定鉄心10aが配置され、この固
定鉄心10aには巻枠35に巻かれた電磁石操作用コイル５
が取付けられている。26はケースで、このケース26内に
は抵抗器，コンデンサ,IC等の電気部品27が搭載され第
１図に示す結線が施されたプリント基板25が収納されて
いる。このケース26内には電気部品27やプリント基板25
の耐湿，耐振性を向上させるために注形樹脂28で全体を
封止するのが良い。なお、29は復帰ばねである。

第２図において、50で再び接続線を示し、この接続線50
の一端は固定鉄心10aの接続端子10cに、他端はプリント
基板25上の前記第１図に示した端子A1に相当する端子25
aに半田付けにより接続されている。電磁石操作用コイ
ル５と不示図の取付台（アース）との間はケース26によ
り電気的に絶縁されているが、高周波的には両者間に存
在する浮遊静電容量により結合されており、また電磁石
操作用コイル５と主接点との間も電気的には絶縁されて
いるが、高周波的には両者間に存在する浮遊静電容量に
より結合されており、前記鉄心が電磁石駆動装置の回路
の電源側に電気的に接続されていない場合には、鉄心と
アースとの間および鉄心と主接点との間の浮遊静電容量
によってスイッチングノイズがアースや主接点に流れて
外部機器に悪影響を及ぼすのであるが、本実施例におい
ては鉄心に流れたスイッチングノイズは電磁石駆動装置
の回路の電源側のノイズ吸収用コンデンサ３に戻され
る。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明によれば、電源に直列に投
入用スイッチと電磁石操作用コイルとスイッチング素子
が接続され、前記電磁石操作用コイルとスイッチング素
子に並列にノイズ吸収用コンデンサが接続され、前記ス
イッチング素子に電磁石投入時には連続したパルスを供
給し、保持時には断続したパルスを供給する駆動回路を
備えた電磁石駆動装置において、前記電磁石操作用コイ
ルにより駆動される鉄心を電源に対してノイズ吸収用コ
ンデンサよりも電磁石操作用コイル側の回路に電気的に
接続したことにより、スイッチング素子のスイッチング
操作によって電磁石操作用コイルに発生し、鉄心とアー
スおよび主接点との間の浮遊静電容量により鉄心からア
ースおよび主接点に伝播されようとする高周波ノイズ
を、鉄心から電磁石操作用コイルの電源側のノイズ吸収
用コンデンサに流して吸収させることができるので、高
周波ノイズがアースや主接点に流れるのを防止すること
ができる。また、鉄心をコンデンサを介して電磁石駆動
コイルの電源側に接続することにより、鉄心に電源電圧
の電位がかかるのを防止し、高周波ノイズの吸収効果と
鉄心に接触したときの感電を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の電磁石を適用した電磁接触器の側面断面図、第３図
は従来装置を示す回路図、第４図は第３図の回路図の動
作を説明するためのタイムチャートである。 1:電源、2:投入用スイッチ、3:ノイズ吸収用コンデン
サ、5:電磁石操作用コイル、6:スイッチングトランジス
タ、7:駆動回路、10a:固定鉄心、10b:可動鉄心、11:コ
ンデンサ、50:接続線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源に直列に投入用スイッチと電磁石操作
   用コイルとスイッチング素子が接続され、前記電磁石操
   作用コイルとスイッチング素子に並列にノイズ吸収用コ
   ンデンサが接続され、前記スイッチング素子に電磁石投
   入時には連続したパスルを供給し、保持時には断続した
   パルスを供給する駆動回路を備えた電磁石駆動装置にお
   いて、前記電磁石操作用コイルにより駆動される鉄心を
   電源に対してノイズ吸収用コンデンサよりも電磁石操作
   用コイル側の回路に電気的に接続したことを特徴とする
   電磁石駆動装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の電磁石駆動装
   置において、鉄心はコンデンサを介して回路に接続され
   ていることを特徴とする電磁石駆動装置。