JPH06103649B2 - 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、鉄心には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、スイッチングトランジスタ６によりス
イッチング動作せしめられる電磁石操作用コイル５であ
る。この電磁石操作用コイル５は、例えば電磁接触器に
用いられる場合、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て放射）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、絶縁物フレームに
収納され、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、前記絶縁物フレームの内側に導電性材料からなるシ
ールド板を設け、このシールド板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、絶縁物フレー
ムの内側に導電性材料からなるシールド板を設け、この
シールド板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スイッチング素子によりス
イッチング動作せしめられ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結合容量の大きな導電性材料からな
るシールド板に流れて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、
第２図に示す電磁石操作用５や鉄心10a,10bを収納する
絶縁物フレーム24の内側に導電性材料からなるシールド
板31を設け、このシールド板31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、この実施例では絶縁物フレーム24
の内側に導電性材料からなるシールド板31を設けてお
り、このシールド板31と固定鉄心10aとの間の距離が短
く結合容量が大きいことか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がシールド板31に流れ込
み、そしてシールド板31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
ズがアースとの間や主接点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とシールド
板31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、絶縁物
フレーム24内において固定接点23aを有する固定接触子2
3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。シールド板31は絶縁物フレー
ム24の内側に設け、固定鉄心10a,可動鉄心10bおよび電
磁石操作用コイル５の側面を囲む形状とするのが良い。
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
の一端はシールド板31の接続端子24aに接続され、接続
線50の他端は第１図にした他端A1に相当する端子25a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
（第１図参照）と不示図の取付台（アース）との間や主
接点との間は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、
前記シールド板31が設けられていない場合には、アース
との間や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シールド板31
にスイッチングノイズが流れて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に戻される。

なお、導電材料からなるシールド板31は、絶縁物フレー
ム24の内側に導電性塗料を塗布するか、または金属を照
射して形成した導電性被膜であっても良い。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明によれば、絶縁物フレーム
内に収納され、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の電磁石
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、前記絶縁物フレームの内側に導電性材料からな
るシールド板を設け、このシールド板を電源に対してノ
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、アースとの間や主接点との間の浮遊静電容量により
アースや主接点に伝播されようとする高周波ノイズがシ
ールド板に流れて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吸収させることができるので、高周
波ノイズがアースに流れるのを防止することができる。
また、シールド板をコンデンサを介して電磁石駆動回路
の電源側に接続することにより、シールド板に電源電圧
の電位がかかるのを防止し、高周波ノイズの吸収効果と
シールド板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、11:コンデンサ、24:絶縁物フレーム、
31:シールド板、50:接続線。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁物フレーム内に収納され、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、前記絶縁物フレー
   ムの内側に導電性材料からなるシールド板を設け、この
   シールド板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、シールド板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。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の電磁石駆動装
   置において、シールド板は絶縁物フレームの内側に導電
   性塗料を塗布した導電性皮膜であることを特徴とする電
   磁石駆動装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の電磁石駆動装
   置において、シールド板は金属を照射した導電性皮膜で
   あることを特徴とする電磁石駆動装置。