JPH073108U - 磁気脱着装置の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 着磁装置又は脱磁装置において、磁界発生コ
イルが非接続状態になった際に、サイリスタから高電圧
が出力されるのを防止する安全装置を提供する。 【構成】 着磁装置のサイリスタ６ａに並列接続され
た抵抗１１及び磁界発生コイル１に並列接続された抵抗
１１〜１３より構成されて高電圧を分圧する分圧回路１
０と、この分圧回路の分圧電圧を入力とするローパスフ
ィルタ１４と、このローパスフィルタの出力電圧が所定
レベルに達すると充電回路５の充電動作を中断させる充
電中断制御回路１５及びブレーカ３とを備えている。分
圧回路１０は、磁界発生コイル１の非接続に起因してそ
の並列接続が解除された状態で、高電圧の立上り時点の
分圧電圧で所定レベルに達するように構成されている。
ローパスフィルタ１４は、磁界発生コイル１の接続状態
でのサイリスタ６ａの点弧時の出力電圧に対して所定レ
ベルに達しないように減衰させ得るハイカット特性を有
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、充電コンデンサに高電圧を充電させる充電回路及び磁界発生コイル 間に、充電終了後に着磁又は脱磁用磁界を発生させるように点弧制御されるサイ リスタが接続して構成された磁気脱着装置の安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種の着磁装置又は脱磁装置においては、有芯又は空芯の磁界発生コイルに 高電圧を印加し、大電流を供給することにより、着磁又は脱磁用の磁界を発生さ せている。この磁界発生コイルは低抵抗であるが、断線又は接続が外れた場合に は、サイリスタの出力端がハイインピーダンス状態となり、作業者がコイル又コ イル接続用端子に触れると、サイリスタの点弧制御或はそのdv/dt 特性によりサ イリスタが点弧して、高電圧が印加され、致命傷に至らないにしても感電する問 題があった。また、複数個の磁界発生コイルをスイッチで選択するようになって いる場合、断線等の有無に拘らず、不注意により装置の動作中に切換選択を行う と、スイッチを通してスパークする等の問題もあった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来このような高電圧に起因する問題について特に配慮されて いなかった。

【０００４】 よって、本考案は、磁界発生コイルが非接続状態になると、サイリスタから高 電圧が出力されるのを防止し得る冒頭に述べた類の磁気脱着装置の安全装置を提 供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、この目的を達成するために、昇圧された商用電圧を入力として充電 コンデンサに高電圧を充電させる充電回路及び磁界発生コイル間に、充電終了後 に着磁又は脱磁用磁界を発生させるように点弧制御されるサイリスタが接続し、 充電時間はサイリスタの点弧時間に対して長く設定されている磁気脱着装置にお いて、磁界発生コイルの非接続に起因するハイインピーダンス状態でのサイリス タからの高電圧出力を防止する安全装置であって、サイリスタに並列接続された 抵抗及び磁界発生コイルに並列接続された抵抗より構成されて高電圧を分圧する 分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧を入力とするローパスフィルタと、このロ ーパスフィルタの出力電圧が所定レベルに達すると充電回路の充電動作を中断さ せる充電中断手段とを備え、分圧回路は、磁界発生コイルの非接続に起因して磁 界発生コイルの並列接続が解除された状態で、高電圧の立上り時点の分圧電圧で 所定レベルに達するように構成され、ローパスフィルタは、磁界発生コイルの接 続状態でのサイリスタの点弧時の出力電圧に対して所定レベルに達しないように 減衰させ得るハイカット特性を有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】

通常の動作では、充電回路により充電コンデンサに所定の高電圧が充電された 時点でサイリスタが着磁又は脱磁用に点弧制御されることにより、磁界発生コイ ルに充電電圧が印加され、その抵抗値に相当する電流が通流し、着磁又は脱磁用 磁界が発生される。この際、磁界発生コイルにサイリスタ点弧で瞬間的に印加さ れる電圧は、ローパスフィルタで減衰し、その出力電圧は所定レベルに達し得な い。

【０００７】 磁界発生コイルが非接続状態になると、低抵抗である磁界発生コイルによる分 圧回路の並列接続、即ち実質上の短絡が解除されることにより、分圧回路が充電 電圧の正規の分圧機能を果たし、その充電立上り時の分圧電圧が、ローパスフィ ルタから点弧に比べて緩やかな充電特性によりほとんど減衰を受けることなく出 力され、充電中断手段を作動させる。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の一実施例による安全装置を備えた着磁装置の回路構成を示す。 同図において、１は空芯又はヨーク付の着磁用磁界発生コイルであり、フライ ホイールダイオード２が並列接続されている。３は、昇圧トランス４に供給され る商用電源電圧を遮断するブレーカである。５はサイリスタ５ａ及び充電用点弧 制御回路５ｂよりなる充電回路であり、昇圧トランス４の２次側電圧のサイリス タ５ａによる点弧制御により、充電コンデンサ５ｃを例えば２ｋＶに充電させる 。６は電圧印加回路であり、単方向性のサイリスタ６ａ及び電圧印加用点弧制御 回路６ｂよりなり、充電終了直後のサイリスタ６ａの点弧により、充電コンデン サ５ｃの充電電圧を磁界発生コイル１を通して放電させる。７は電磁開閉器７ａ 及び放電抵抗７ｂよりなる充電コンデンサ５ｃの放電回路であり、着磁装置の動 作終了後に所定時間電磁開閉器７ａの接点を閉成させることにより、放電抵抗７ ｂを通して充電コンデンサ５ｃの残留電圧を放電させる。

【０００９】 充電回路５は、逐次搬送されてくる磁性材の着磁作業時間間隔内で、例えば５ 秒前後でゆっくり充電されるように点弧制御し、昇圧トランス４等の関連部品の コストが不必要に高価にならないようにしてある。一方、電圧印加回路６は、充 電された高電圧をサイリスタ特性で瞬時に例えば数十ｍｓ程度で低抵抗の磁界発 生コイル１を通して放電させ、瞬間的に着磁させる。

【００１０】 このような回路構成自体は周知であるが、本考案によりサイリスタ６ａに並列 接続された抵抗１１及び磁界発生コイル１に並列接続された抵抗１２、１３で構 成された充電電圧用分圧回路１０と、この分圧回路の分圧電圧を入力とし、抵抗 １４ａ及びコンデンサ１４ｂで構成されたローパスフィルタ１４と、このローパ スフィルタの出力電圧が所定レベルに達するとブレーカ３を作動させることによ り、充電回路５の充電動作を中断させると共に、報知手段としてのブザー１９を 鳴動させる充電中断制御回路１５とより成る安全装置が付属している。このブレ ーカ及び充電中断制御回路で本考案の充電中断手段を構成している。

【００１１】 抵抗１１、１２は１ＭΩ、抵抗１３、１４ａは１００ｋΩ、コンデンサ１４ｂ は０．４７μＦである。分圧回路１０は、磁界発生コイル１の断線、外れ等の非 接続に起因して５Ω程度の低抵抗の並列接続を解除された状態で、実質上充電電 圧の分圧回路としての機能を果たす。抵抗１２は、通常状態ではサイリスタ６ａ のオン時の出力電圧を低減させて直接コンデンサ１４ｂに高電圧が加わるのを阻 止するように、抵抗１３とでサイリスタ６ａの点弧時の出力電圧用分圧回路を構 成している。ローパスフィルタ１４は、サイリスタ６ａの点弧時に発生されるパ ルス状の抵抗１２、１３による分圧電圧が所定レベルに達しないように減衰させ るハイカット特性を有する。一方、磁界発生コイル１の非接続時には、充電コン デンサ５ｃの充電電圧を抵抗１１、１２、１３で分圧し、抵抗１３に生じた分圧 電圧がローパスフィルタ１４を通して充電中断制御回路１５に供給される。その 際、充電電圧の変化は点弧による印加電圧に比べて周波数成分が十分低く、ロー パスフィルタ１４ではほとんど減衰することなく、正規の充電電圧の数％、即ち 数十Ｖの立上り時点の電圧の分圧電圧で充電中断制御回路１５を作動させる。

【００１２】 放電回路７には、その電磁開閉器７ａの接点の溶着を監視する接点監視回路２ ０が付属している。この接点監視回路は、ブレーカ３と協働して充電停止手段を 構成し、充電回路５の作動初期に作動することにより、充電開始時に放電抵抗７ ｂに所定の電圧が検知されると、接点が溶着していると判断して、ブレーカ３を 作動させると共に報知手段としてのブザー２９を鳴動させる。

【００１３】 このように構成された着磁装置の動作を図２を参照して説明する。 通常の動作では、充電回路５により、充電コンデンサ５ｃに所定の高電圧（図 ２Ａ）が充電された時点でサイリスタ６ａが点弧制御されることにより、２ｋＶ 程度の電圧が磁界発生コイル１に瞬間的に印加され（図２Ｂ）、その抵抗値に相 当する電流が瞬間的に通流し、着磁用磁界が発生される。この着磁用磁界は充電 回路５の充電周期で発生し、逐次搬入される磁性材を着磁する。

【００１４】 この間、磁界発生コイル１に印加される約２ｋＶのパルス電圧は、抵抗１３に おいて１／１０程度に分圧され、さらにローパスフィルタ１４で減衰し、その出 力電圧（図２Ｃで電圧レベル及びパルス幅を拡大して示す）は所定レベルに達し 得ない。磁界発生コイル１が断線又は外れた場合、或は複数の磁界発生コイル１ の場合にその切換選択時にフローティングすると、磁界発生コイル１による抵抗 １２、１３の実質上の短絡が解除され、充電電圧が抵抗１３において１／２０程 度に分圧されて、ローパスフィルタ１４に入力し、ほとんど減衰なしで充電中断 制御回路１５に入力する（図２Ｄで電圧レベルを拡大して示す）。これにより、 充電電圧が数十Ｖに立上った充電開始時点で充電中断制御回路１５が作動し、ブ レーカ３を遮断させて充電動作を停止させると共に、ブザー１９を鳴動させる。 高圧電圧が立上がった状態で、磁界発生コイル１が非接続状態になった場合でも 同様な動作により当然ブレーカ３は遮断される。

【００１５】 装置動作を終了させる時点で、動作終了信号に応答して電磁開閉器７ａの接点 が所定時間オンとなり、充電コンデンサ５ｃの残留電圧を放電させる。その際、 大電流のくり返しで接点の溶着事故が生じた場合、次の着磁装置の動作開始時の 充電初期に抵抗７ｂに生じる電圧で接点監視回路２０が作動して、ブレーカ３を 遮断させて充電動作を停止させると共に、ブザー２９を鳴動させる。

【００１６】 尚、前述の実施例に代えて、充電中断手段は、ブレーカ３を作動させずに充電 用点弧制御回路５ｂの制御動作を中断させるように構成することもできる。場合 によっては、抵抗１２は廃止して、サイリスタの出力電圧をローパスフィルタで 直接高電圧のままで減衰させるように構成することもできる。さらに、本考案は 、前述の実施例において、フライホイールダイオード２を廃止すると共に、サイ リスタ６ａを双方向性のサイリスタで置換するか、或はサイリスタ６ａに逆方向 のダイオードを並列接続することにより、充電期間に比べて短い期間に減衰性の 交流電圧を発生するように点弧制御することにより、脱磁磁界を発生する脱磁装 置にも適用される。

【００１７】

【考案の効果】

以上、本考案によれば、磁気脱着装置の動作時に、磁界発生コイルが外れたり 又は断線したり、或は複数の磁界発生コイルが切換選択されると、低い充電電圧 時点で検知されて自動的に高電圧発生が中断される。したがって、サイリスタが 、ハイインピーダンス状態で点弧制御或はそのdv/dt 特性で導通することに起因 する作業者の感電或はコイル切換スイッチでのアーク発生が防止される。タイミ ング的に高電圧発生中であっても直ちに中断される。

【００１８】 請求項２により、磁界発生コイルに並列接続された抵抗が、さらに分圧回路と して構成されることにより、ローパスフィルタの入力電圧を低減させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による安全装置付着磁装置の
回路構成を示す図である。

【図２】同装置の動作を説明する波形図である。

【符号の説明】

１ 磁界発生コイル ３ ブレーカ ５ｃ 充電コンデンサ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇圧された商用電圧を入力として充電コ
   ンデンサに高電圧を充電させる充電回路及び磁界発生コ
   イル間に、充電終了後に着磁又は脱磁用磁界を発生させ
   るように点弧制御されるサイリスタが接続し、充電時間
   は前記サイリスタの点弧時間に対して長く設定されてい
   る磁気脱着装置において、前記磁界発生コイルの非接続
   に起因するハイインピーダンス状態での前記サイリスタ
   からの高電圧出力を防止する安全装置であって、 前記サイリスタに並列接続された抵抗及び前記磁界発生
   コイルに並列接続された抵抗より構成されて前記高電圧
   を分圧する分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧を入力
   とするローパスフィルタと、このローパスフィルタの出
   力電圧が所定レベルに達すると前記充電回路の充電動作
   を中断させる充電中断手段とを備え、 前記分圧回路は、前記磁界発生コイルの非接続に起因し
   て前記磁界発生コイルの前記並列接続が解除された状態
   で、前記高電圧の立上り時点の前記分圧電圧で前記所定
   レベルに達するように構成され、 前記ローパスフィルタは、前記磁界発生コイルの接続状
   態での前記サイリスタの点弧時の前記出力電圧に対して
   前記所定レベルに達しないように減衰させ得るハイカッ
   ト特性を有することを特徴とする磁気脱着装置の安全装
   置。
2. 【請求項２】 磁界発生コイルに並列接続された抵抗
   が、前記並列接続状態でのサイリスタの点弧時の出力電
   圧を低減させてローパスフィルタに入力させるように、
   さらに出力電圧用分圧回路として構成されていることを
   特徴とする請求項１の磁気脱着装置の安全装置。