JPS5849009B2 - 減磁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は既に着磁（帝磁）された磁気量を減磁する減磁
装置の改良に関する。

この種の装置は誘導円板形過電流継電器、誘導円板形電
圧継電器あるいは誘導円板形積算電力計等の制動に用い
られる永久磁石又は一般に可動線輪型電圧計あるいは電
流計の永久磁石の磁化を一定値に設定する時などにしば
しば用いられる装置である。

従来この種の減磁装置として第１図あるいは第２図に示
す如き減磁装置が提案されている。

第１図の減磁装置は、直流電源電圧ＥＤが印加されて磁
束ψ１を発生させるソレノイドＩａ，１ｂと磁気回路を
構成する鉄心２とを備えた構成となっている。

又第２図の減磁装置は、交流電源電圧ＥＡが印加されて
交番磁束φ１，φ３を発生させるソレノイド１ａから成
っている。

３は永久磁石で、この永久磁石は所定の磁化以上に着磁
されており、減磁装置により最終的に目的とする磁化量
だけ着磁される。

次にこれらの減磁装置の動作を説明する。

第１図に於で直流電源電圧ＥＤがソレノイド１ａ，１ｂ
に印加されるとソレノイドＩａ，１ｂの合成直流抵抗で
制限された電流■。

が流れる。ソレノイドｌａ，１ｂの合成巻数をＴＭ，ｔ
た磁気回路の合成磁気抵抗をＲｍとすると磁束φ１が次
式１により与えられる。

？鉄心の端面ば磁極Ｎ−Ｓとなる電磁界が生じることは
周知である。

今、減磁を必要とする永久磁石３を永久磁石の持つ磁極
を電磁界の磁極と反対にして電磁界に近づけると永久磁
石は減磁される。

第２図に於て交流電源電圧ＥＡがソレノイド１ａに印加
されると、ソレノイド１ａのインピーダンスで制限され
た電流■が流れる。

ソレノイド１ａの巻数をＴａ，ｔた磁気回路の磁気抵抗
をＲａとすると交番磁束φ３が次式２により与えられ交
番電磁界がソレノイド１ａの端面に生じる。

前述と同様に減磁を必要とする永久磁石３をソレノイド
１ａに第２図に示す如く垂直に近づけると、交番電磁界
が永久磁石の極性と反対になっているとき永久磁石は減
磁される。

しかしながら、従来の減磁装置は以上のように構成され
ているので、永久磁石を所望の磁界の強さに減磁する必
要があっても、減磁装置に近づける距離等の管理が困難
であり、又減磁された永久磁石の強さをあらためて計測
せねば所望の磁界の強さになっているかどうかを知るこ
とができないなどの欠点があった。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、磁性体の着磁の程度を磁気感応素
子を用いて検出し、これを基準値と比較し、前記磁性体
の磁化の強さを所望する任意の値に設定できる減磁装置
を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

？以下、第１図及び第２図と同一符号は同一或いは相当
部分を示すにつき、符号の説明は適宜省略する。

第３図に於て３は所望の値に減磁される永久磁石、４は
主電極が励磁千段１への供給路に接続された半導体素子
で、この実施例ではトランジスタ４ａを示している。

６は磁気感応手段であるホール素子６ａと変換回路６ｂ
とからなる磁束検出回路、７は比較回路、８は起動スイ
ッチ、１０はトランジスタ４ａの制御電極（ベース）に
接続されて積分動作をするスイッチング制御回路（以下
、単に制御回路１０とも略記する。

）である。制御回路１０はフリツプフロツプ（以下単に
Ｆ−Ｆとも記す）１０ａ，トランジスタ１０ｂ，コンデ
ンサ１０ｃ，抵抗１０ｄ，１０ｅで構成されている。

更にＦ−Ｆ１０ａのリセット端子は比較回路７の出力に
接続されている。

次にこの構成の減磁装置の動作を第４図及び第５図ａ
”− ｆに示す各部の波形図を参照にして説明する。

なか、第５図ａ−ｆの各波形は第３図のａ〜ｆの各点に
かける波形である。

すなわち、第３図の半導体素子４に第５図ａに示す直流
電源電圧Ｅを印加し、次に第３図の起動スイッチ８が閉
じられると制御回路１０のフリツプフロツプ１０ａがセ
ットされ、その出力が第５図ｂに示す如くＥＶからＶに
なりトランジスタ１０ｂが、カットオフとなり、これに
伴ない抵抗１０ｄを介してコンデンサ１０ｃは第５図Ｃ
のように充電されていく。

このコンデンサ１０ｃの充電電圧Ｅｃａはトランジスタ
４ａのベースに与えられるため、トランジスタ４ａのエ
ミツタ電圧ＥＤも第５図ｄに示すようにコンデンサ１０
ｃの充電電圧Ｅｃａと同様に上がっていく。

今、半導体素子４に接続されたソレノイド１ａの直流抵
抗をＲとすると半導体素子４の出力電流ＩＤは上述の実
施例からも明らかなように、 となる。

ここにらは半導体素子４の出力電圧 従ってソレノイド１ａには上式で与えられる電流■。

が流れソノノイド１ａによって磁束φ３が第５図ｄに示
すＥＤの波形に比例して発生する。

従って前記ソレノイド１ａの磁界が持つ磁極と相反する
方向に減磁される永久磁石３を置キ、更に永久磁石３の
磁界内の磁束Ｂに挿入されたホール素子６ａは第４図に
示すように、一面に定電流■ｏを流すと残りの一面より
次式の電圧ＶＨを発生する。

ここにＫはホール素子によって定１る定数で積感度であ
る。

つ１りホール素子６ａで発生した電圧は変換回路６ｂで
適当な電圧に増巾され、この増巾された電圧Ｅ。

は第５図ｅに示す波形となって比較回路７のｉｎｐｕｔ
端子の一方に印加されるわけである。

この比較回路７の他のｉｎｐｕｔ端子には直流電圧を可
変抵抗器Ｒｐによって分圧された基準電圧ＥＲが印加さ
れている。

制御回路１０が起動した直前では第５図ｅに示されるよ
うに変換回路６ｂの出力電圧Ｅ。

は基準電圧ＥＲより犬であるが、半導体素子４によって
ソレノイド１ａに発生される磁束φ３が大きくなると永
久磁石３は減磁され磁束φ２は減少しホール素子６ａの
出力電圧が低下して基準電圧ＥＲの方が大きくなる。

このとき比較回路７の出力ｏｕｔ ｐｕｔは今１でＯで
あったのが第５図ｆに示す如く、ＥＶを出力する。

この電圧により制御回路１０のフリツプフロツプ１０ａ
がリセットされ、制御回路１０のトランジスタ１０ｂの
ベースに電圧が印加されトランジスタ１０ｂはオンとな
り、コンデンサ１０ｃの充電電圧も第５図Ｃの如く零と
なる。

従ってソレノイド１ａに流れる■。

が零となり磁束φ３も零となり永久磁石３の減磁は完了
する。

次に第６図に従って磁束検出回路６の具体的な詳細を、
又第７図に従って比較回路７の具体的な詳細を説明する
。

第６図に示される磁束検出回路６はホール素子６ａと変
換回路６ｂとからなり、この変換回路６ｂは可変抵抗６
ｂ１，固定抵抗６ｂ２〜６ｂ５、演算増巾器６ｂ６等で
構成される。

Ｐ，Ｎは直流のプラス、マイナス電源電圧端子を示す。

上記の構成でホール素子６ａに可変抵抗６ｂｌで制限さ
れた電流■。

が通電され、磁束Ｂの中にホール素子６ａを置くと前述
３式によりホール素子６ａは電圧ＶＨを発生させる。

演算増巾器６ｂ６と抵抗６ｂ２〜６ｂ５で作られた差動
増巾回路（変換回路６ｂ）はホール素子６ａの電圧１を
下記４式により適当な電圧Ｖｏｕｔに増巾することがで
きる。

？し、曳一抵抗６ｂ３の値＝抵抗６ｂ５の値ＲＢ 一抵
抗６ｂ２の値＝抵抗６ｂ４の値比較回路７については第
７図に示すようにトランジスタ７Ｔ１〜７Ｔ３、固定抵
抗７Ｒ１〜７Ｒ４で構成されている。

上記の構成で比較回路７０基準電圧入力端子ＲＥＦに電
圧ＥＲ、比較電圧入力端子ｉｎ ｐｕｔ ＫＥＣが印加
された場合、ＥＲ＜Ｅｏであるとトランジスタ７Ｔ２は
オンとなりトランジスタ７Ｔ１はカットオフされトラン
ジスタ７Ｔ１のコレクタ電圧はＰとなりこのためトラン
ジスタ７Ｔ３はオフとなり出力電圧Ｖｏｕ ｔはＶとな
る。

次にＥＲ＞Ｅｏどなるとトランジスタ７Ｔ１がオンとな
りトランジスタ７Ｔ２はカットオフされる。

このトランジスタ７Ｔ１がオンすることによりトランジ
スタ７Ｔ１のコレクタ電位が下がり、トランジスタ７Ｔ
３より点線の■３が流れることができトランジスタ７Ｔ
３はオンとなり出力端子ＶｏｕｔはほぽＰ電圧となる。

以上のように構成することにより磁束検出回路６、比較
回路７は簡単に得ることができる。

なあ・上記実施例では制御回路１０としてコンデンサ１
０ｃと抵抗１０ｄとからなる積分回路を有する構成とし
たので、コンデンサ１０ｃの充電特性を利用することに
より変換回路６ｂの出力を第５図ｅに示すように滑らか
な波形とすることがでキ、例えば機械的な構成によりス
ライダツクの抵抗値を変化させる方式に比べ、簡単な構
戒で滑らかな減磁を達成しつる利点がある。

更に、上記実施例では直流電源電圧を半導体素子４に与
えたが、交流電源電圧を直流変換回路に与え、交流電源
電圧を直流電源電圧に一旦変換しこれを半導体素子４に
与えてもよい。

第８図、第９図に従ってこの発明の更に他の実施例を説
明する。

第８図にあ・いて３は減磁される永久磁石、４は半導体
素子で、この実施例では双方向性サイリスタ４ｂを示し
ている。

１０は位相制御回路（以下、単に制御回路１０とも略記
する）でフリツプフロツプ１０ａ，積分団路１０ｆ，合
成回路１０ｇ，波形整形回路１０ｈ、ゲート回路１０ｉ
で構成されている。

尚ゲート回路１０ｉの？力は双方向サイリスタ４ｂのゲ
ートに接続されてあ・り、又、波形整形回路１０ｈは比
較回路、微分回路等から構成されている。

次にこの減磁装置の動作を第９図に示す各部の波形図を
参照にして説明する。

第８図の半導体素子４に第９図ａに示す交流電源電圧を
印加する。

次に第８図の起動スイッチ８が閉じられると、制御回路
１０のフリップフロップ１０ａが第９図ｂに示すように
セットされ、出力がＥＶとなる。

制御回路１０の積分回路１０ｆはこのフリツプフロツプ
１０ａのセット信号（第９図ｂを参照）により第９図Ｃ
に示すようにプラスとマイナスに積分出力Ｃ， ， Ｃ
２を合成回路１０ｇに送出する。

一方合成回路１０ｇには交流電源電圧が供給されている
ので第９図ｄＫ示すように積分回路１０ｆの出力Ｃ１，
Ｃ２との交点ｄ０〜ｄ５ が得られる。

この交点ｄ１〜ｄ，のみを波形整形回路１０ｈで第９図
ｅに示す出力を取う出す。

この出力の大きさは１ち１ちであるため、その出力をゲ
ート回路１０ｉに送出し、適当な大きさにして規格化し
前記半導体素子４の双方向性サイリスタ４ａに与える（
第９図ｆ参照），，，半導体素子４Ｋは第９図のａの交
流電圧が印加されているので、第９図ｇの電流■。

がソレノイド１ａに流れる。

ソレノイド１ａはこの電流により交番磁束φ３を発生さ
せる。

ソレノイド１ａの交番磁束内に減磁される永久磁石３の
磁界内の磁束Ｂに挿入されたホール素子６ａは所定の電
圧１を発生し、この発生した電圧は変換回路６で適当な
出力電圧に増巾され第９図ｈのＥ。

どなって比較回路Ｉのｉｎ ｐｕｔ端子に印加される。

この比較回路７の他のｉｎ ｐｕｔ端子には直流電圧を
可変抵抗器ＲＰによって分圧された基準電圧ＥＲが印加
されている。

半導体素子４が起動した直前では第９図ｈの如く磁束検
出回路の出力電圧式は基準電圧なより大であるが半導体
素子４によってソレノイド１ａに発生される磁束φ３が
大きくなると永久磁石３は減磁され磁束φ２は減少しホ
ール素子６ａの出力電圧職が低下して基準電圧ＥＲｏ方
が大きくなる。

このとき比較回路７の出力ｏｕｔ ｐｕｔは今オでＶで
あったのが第９図ｉに示す如く、ＥＶを出力する。

この電圧によ９ノリツプフロツプ１０ａはリセットされ
、積分出力を零にする。

従って、ゲート回路１０ｉもゲートを閉じ半導体素子４
の出力電流■。

も零となり磁束φ３も零となり永久磁石３０減磁は完了
する。

この実施例ではソレノイド１ａを交流励磁しているので
、永久磁石３を減磁するにあたり、その極性について考
慮する必要がなく作業が簡単である。

なｐ上記実施例では半導体素子４に双方向性サイリスク
を使用したが、代りにサイリスクあるいはトランジスタ
等の半導体素子を用いてもよい。

又、位相制御回路はフリツプフロツプ１０ａ、合成回路
１０ｇ、積分回路１０ｆ，波形整形回路１０ｈ、ゲート
回路１０ｉで構成したが合成回路１０ｇの変りに比較回
路を用いて構成してもよい。

更に磁束検出回路６の出力に表示回路を設けて減磁の状
態を見れるようにしてもよい。

以上のように、この発明によれば減磁を必要とする既着
磁の磁性体の磁束を磁気感応手段を用いて検出し、減磁
させる量を徐々に零から太キくシ、更に比較回路で前記
磁性体の磁束を基準値と比較し、減磁を制御するように
構成したので磁性体の着磁の程度を一定に簡単にてき寸
た精度の高いものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の減磁装置のブロック図、第３図
は本発明に係る減磁装置の一実施例を示すブロック図、
第４図はホール素子の原理を示す図第５図ａ − ｆは
第３図に示したものの各部の動作波形図、第６図は磁束
検出回路の詳細を示す回路図、第７図は比較回路の詳細
を示す回路図、第８図は本発明に係る減磁装置の他の実
施例を示すブロック図、第９図ａ〜ｉは第８図に示した
ものの各部の動作波形図である。 図に釦いて、ＥＡは交流電源、Ｅは直流電源、１は励磁
手段、３は永久磁石、４は半導体素子、６は磁束検出回
路、６ａはホール素子、６ｂは弯換回路、７は比較回路
、８は起動用スイッチ、１０は制御回路、Ｃはコンデン
サ、Ｒは抵抗である。 尚、図中同一符号は同一或いは相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め磁化されている磁性体の着磁量を減磁して、所
   定値に着磁する装置において、電源、この電源により励
   磁され、上記磁性体の磁化力を減磁する磁界を発生する
   励磁手段、この励磁手段と前記電源との間に主電極が接
   続された半導体素子、この半導体素子の制御電極に信号
   を印加して上記励磁手段が発生する磁界の強さを零から
   除々に増加するように上記励磁手段への給電量を制御す
   る制御回路、前記磁性体の着磁量に応動するように配設
   された磁気感応手段を有し、この磁気感応手段の出力を
   検出することにより上記磁性体の着磁量を検出する検出
   回路、釦よびこの検出回路の検出値を基準値と比較し、
   検出値が基準値になった時に上記励磁手段への給電を停
   止する信号を上記制御回路に供給する比較回路を備えた
   減磁装置。 ２ 検出回路は磁気感応手段としてホール素子を有し、
   かつこのホール素子の出力を増巾する変換回路とからな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の減磁装
   置。 ３ 制御回路は、比較回路の出力と始動信号とを入力と
   する論理回路と、この論理回路の出力側に設けられた積
   分回路とからなり、この積分回路の出力は半導体素子の
   制御電極に導かれるよう構成されてなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項１たは第２項記載の減磁装置。 ４ 制御回路は、比較回路の出力と始動信号とを入力と
   する論理回路と、この論理回路の出力側に設けられた積
   分回路と、電源の出力と前記積分回路の出力とを合成す
   る合成回路と、この合成回路の合成結果に基づき、半導
   体素子の導通タイミングを与えるタイミング信号を送出
   する波形整形回路と、この波形整形回路からの出力に基
   づき所定の振中値の出面を前記半導体素子の制御電極に
   導通制御信号として与えるゲート回路とからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項１たは第２項記載の減
   磁装置。