JPH0782941B2 - 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４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５
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
している駆動回路７と電磁石操作用コイル５であり、こ
の駆動回路７や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、また
は駆動回路から放射）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引用コンデンサ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、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、前記駆動回路を搭載した
プリント基板を収納するケースの内側にプリント基板に
平行に導電性被膜を形成またはプリント基板とケースと
の間にアルミ箔付絶縁シートを設け、この導電性被膜ま
たはアルミ箔付絶縁シートを電源に対してノイズ吸収用
コンデンサより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、駆動回路を搭
載したプリント基板を収納するケースの内側に導電性被
膜を形成、またはプリント基板とケースとの間にアルミ
箔付絶縁シートを設け、前記導電性被膜またはアルミ箔
付絶縁シート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をス
イッチングしている駆動回路と電磁石操作用コイルが電
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
って結合されている場合にも、前記駆動回路および電磁
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
大きな導電性被膜またはアルミ箔付絶縁シートに流れて
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４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４図に示す従来装置と異なる点は、
第２図に示すプリント基板25を収納するケース26の内側
に導電性塗料を塗布または金属照射を行うことにより導
電性被膜８を形成し、この導電性被膜８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とす
る。しかしながら、この実施例ではケース26内に導電性
被膜８が形成されており、この導電性被膜８と固定鉄心
10aとの間の距離が短く結合容量が大ききことから電磁
石操作用コイル５から発生したスイッチングノイズが導
電性被膜８に流れ込み、そして導電性被膜８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。

一方、プリント基板25に搭載された駆動回路７と電磁接
触器の取付台（アース）との間にも浮遊静電容量が存在
することにより、駆動回路７から発生したスイッチング
ノイズがアースに伝播されようとする。しかしながら、
この駆動回路７に発生したスイッチングノイズも結合容
量の大きな導電性被膜８に流れ、そして導電性被膜８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や
駆動回路７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
と導電性被膜８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。前記導電性被膜８とプリント基板25
の間にも注形樹脂28を注入して両者を電気的に絶縁して
おくのが望ましい。なお、29は復帰ばねである。

第２図において、プリント基板25の下部には導電性被膜
８がプリント基板25に平行に配置されている。この導電
性被膜８と第１図にした端子A1に相当する端子とは接続
線50により接続されるのであるが、第２図においては理
解し易いように接続線50を点線で模擬的に示している。
電磁石操作用コイル５や駆動回路７（第１図参照）が搭
載されたプリント基板25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うる浮遊静電容量により結合され
ており、前記導電性被膜８が形成されていない場合に
は、アース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導電性被膜８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。

第３図は本発明の異なる実施例を示す電磁接触器の側面
断面図であり、図において第２図と同一のものには同一
の符号を付して説明を省略する。

この第３図に示す実施例において、第２図い示す実施例
と異なる点は、第２図に示した導電性被膜８の代わりに
アルミ箔を蒸着した絶縁シート8aをプリント基板25とケ
ース26との間に設けたものである。このアルミ箔付絶縁
シート8aによるスイッチングノイズのアースへの流出を
防止する動作は第２図に示した導電性被膜８と同一であ
るのでその説明は省略する。

〔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、前記駆動回路を搭載し
たプリント基板を収納するケースの内側にプリント基板
に平行に導電性被膜を形成またはプリント基板とケース
との間にアルミ箔付絶縁シートを設け、前記導電性被膜
またはアルミ箔付絶縁シート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や駆動回路に発生
し、アースとの間の浮遊静電容量によりアースに伝播さ
れようとする高周波ノイズが導電性被膜またはアルミ箔
付絶縁シート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、導電性被膜またはアルミ箔付絶縁シートをコ
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、導電性被膜またはアルミ箔付絶縁シートに電
源電圧の電位がかかるのを防止し、高周波ノイズの吸収
効果と導電性被膜やアルミ箔付シートに接触したときの
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
は本発明の異なる実施例を示す電磁接触器の側面断面
図、第４図は従来装置を示す回路図、第５図は第４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。 ：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、8:導電性被膜、8a:アルミ箔付絶縁シ
ート、11:コンデンサ、50:接続線。

Claims (5)

【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、前記駆動回路を搭載したプリント基板を収納する
   ケースの内側にプリント基板に平行に導電性被膜を形成
   し、この導電性被膜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、導電性被膜は導電性塗料を塗布したもので
   あ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、導電性被膜は金属の照射により得られるも
   のであることを特徴とする電磁石駆動装置。
4. 【請求項４】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、前記駆動回路を搭載したプリント基板とケースと
   の間にプリント基板に平行してアルミ箔付絶縁シートを
   設け、このアルミ箔付絶縁シート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。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項または第４項記載の
   電磁石駆動装置において、導電性被膜またはアルミ箔付
   絶縁シート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。