JPS587607Y2 - ソレノイドの高速励磁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電磁ブレーキや電磁クラッチのような電磁的
に駆動される機構（以下電磁駆動機構という。

）を駆動するツレ／イドを高速励磁する装置に関するも
のである。

一般にこの種の電磁駆動機構においては、動作の立上り
時間を短くする目的で、ソレノイドへの通電開始時に定
格電圧より高い電圧を印加して高速励磁を行なう方法が
行なわれており、この方法では通電開始時に印加する電
圧をできるだけ高くすることが望ましい。

このような目的に使用される高速励磁装置として第１図
に示す装置が知られている。

この励磁装置は、交流電源１の出力を変圧器２′を介し
て整流器３とコンデ゛ンサ４からなる整流回路に印加す
るとともにコンデンサ４の両端に得られる整流出力を抵
抗５を介してコンデンサ６に印加するようにしたもので
、ソレノイド７はコンデンサ６の両端にスイッチ８を介
して接続されている。

この従来の装置においては、変圧器２′の出力電圧がソ
レノイド７の定格電圧より高くなるように設定されてお
り、スイッチ８の開放時にはコンデンサ６が変圧器２′
の出力電圧の略波高値まで充電される。

そしてスィッチ８０投入時にはコンテ゛ンサ６の両端の
比較的高い電圧がソレノイド７に印加され、スイッチ投
入後の定常状態においては変圧器２′からの余分の電力
が抵抗５で吸収されてソレノイド７に定格電圧が印加さ
れる。

しかしこのような構成では常時抵抗５でソレノイド７の
定格電力の数倍の電力が消費されるため発熱が大きくな
って危険なだけでなく、損失が大きくなって効率が著し
く低下するのを避けられなかった。

したがって上記従来の装置では変圧器２′の出力電圧を
余り高くすることができず、スイッチ投入時にソレノイ
ドに印加する電圧を定格の３倍以上にすることは困難と
されていた。

そこでｎ倍電圧整流回路により大きな損失を生じさせる
ことなくソレノイドに定格の３倍以上の電圧を印加でき
るようにした高速励磁装置が提案されたが、ｎ倍電圧整
流回路を用いた場合にはコンデンサの充電に時間がかか
るため、ソレノイドを繰り返し励磁する場合に繰り返し
時間を短くすることが困難であった。

本考案の目的は、大きな損失を生じさせることなくしか
も短い時間間隔で繰り返しソレノイドを励磁することが
できるようにしたソレノイドの高速励磁装置を提供する
ことにある。

以下図示の実施例により本考案の高速励磁装置を詳細に
説明する。

第２図において１は交流電源、２は交流電源１の出力を
降圧する変圧器で、変圧器２はソレノイド７の定格電圧
に相応した大きさの第１の交流電圧を出力する第１の２
次巻線２０１と、ソレノイド７の定格電圧の数倍（例え
ば４〜５倍）の大きさを有する第２の交流電圧を出力す
る第２の２次巻線２０２とを備えている。

第１の２次巻線２０１の両端は第１の全波整流器９の交
流入力端子に接続され、第１の全波整流器９の出力端に
は平滑用コンデンサ１０が並列接続されている。

これら第１の２次巻線２０１．第１の全波整流器９及び
コンテ゛ンサ１０により定格電圧発生回路が構成され、
コンテ゛ンサ１０の両端にソレノイド７の定格電圧に略
等しい電圧が得られる。

一方第２の２次巻線２０２の両端は第２の全波整流器１
１の交流入力端子に接続され、第２の全波整流器１１の
出力端には平滑用コンテ゛ンサ１２が並列接続されてい
る。

コンテ゛ンサ１２の両端には更に抵抗１３を介して初期
励磁用コンデンサ１４が並列接続され、コンデンサ１４
が図示の極性に初期励磁電圧まで充電されるようになっ
ている。

尚第２の全波整流器１１のマイナス側出力端子は第１の
全波整流器９のマイナス側出力端子とともに接地されて
いる。

上記第２の２次巻線２０２、全波整流器１１．コンテ゛
ンサ１２、抵抗１３及びコンデンサ１４により初期励磁
電圧発生回路が構成されている。

コンデンサ１４の非接地側端子にはトランジスタ１５及
び１６のコレクタが共通接続され、トランジスタ１５の
エミッタはトランジスタ１６のベースに、またトランジ
スタ１５のベースは抵抗１７を介してコンデンサ１２の
非接地側端子にそれぞれ接続されている。

トランジスタ１５のエミッタは抵抗１８を介してトラン
ジスタ１６のエミッタに接続され、トランジスタ１６の
エミッタと接地間に、ソレノイド７及びスイッチ８の直
列回路と抵抗１つとが並列接続されている。

上記トランジスタ１５．１６及び抵抗１７及び１８によ
り、ソレノイドへの通電開始時に導通してコンデンサ１
４に充電された電荷をソレノイドを通して放電させるた
めの初期励磁用スイッチが構成され、コンデンサ１４の
電荷はトランジスタ１６のコレクタ及びエミッタを通し
てソレノイド７に供給される。

またトランジスタ１５のベースにはトランジスタ２０の
コレクタが接続され、このトランジスタ２０のエミッタ
はトランジスタ１６のエミッタに接続されている。

トランジスタ２０のベースには抵抗２１の一端が接続さ
れ、抵抗２１の他端はコンデンサ１０の非接地側端子に
ダイオード２２を介して接続され、ダイオード２２と抵
抗２１との接続点がダイオード２３と抵抗２４とを介し
てトランジスタ２０のエミッタに接続されている。

上記トランジスタ２０、抵抗２１．２４及びダイオード
２３により、初期励磁用スイッチを遮断状態にするとと
もに定格電圧をソレノイド７に印加して初期励磁から定
格電圧による励磁に切替える励磁出力切替制御回路が構
成されている。

上記実施例においてスイッチ８は、ソレノイド７を励磁
する際に閉じるもので、このスイッチとしては、有接点
スイッチの外、サイリスク、トランジスタ等による無接
点スイッチを用いることができる。

第２図の装置において抵抗１９の値は十分大きく、スイ
ッチ８が開かれているときにはトランジスタ１５．１６
及び２０が遮断状態にある。

このときコンデンサ１０はソレノイドの略定格電圧（定
格電圧より抵抗２４の電圧降下分だけ高い電圧）に充電
されており、コンデンサ１４はソレノイドの定格電圧の
数倍の初期励磁電圧に充電されている。

この状態でスイッチ８が閉じられると、第２の全波整流
器１１のプラス側出力端子から抵抗１７を通してトラン
ジスタ１５にベース電流が流れ、このトランジスタ１５
が導通状態になる。

これによりトランジスタ１６にベース電流が流れてトラ
ンジスタ１６も導電状態になり、コンテ゛ンサ１４の電
圧がトランジスタ１６のコレクタ・エミッタを通してソ
レノイド７に印加される。

コンデンサ１４の電荷がトランジスタ１６のコレクタ・
エミッタ及びソレノイド７を通して放電し、コンデンサ
１４の端子電圧がコンデンサ１０の端子電圧（ソレノイ
ドの定格電圧）より低くなると、トランジスタ２０にベ
ース電流が流れるようになるためこのトランジスタ２０
が導通状態になる。

したがってトランジスタ１５のベース電位か斗うンジス
タ１６のエミッタ電位に等しくなり、これらのトランジ
スタ１５及び１６が遮断状態になる。

このとき、ソレノイド７には第１の全波整流器９側から
ダイオード２２．２３及び抵抗２４を通して励磁電流が
流れる。

またトランジスタ１５及び１６が遮断状態になった時点
から、ソレノイドの次回の励磁に備えてコンデ゛ンサ１
４が再充電される。

上記実施例においては初期励磁用スイッチをトランジス
タ１５及び１６により構成したが、このスイッチはオン
オフ制御が可能なスイッチであればよく、上記実施例の
構成に限定されるものではない。

また初期励磁用スイッチを遮断させてソレノイドに定格
電圧を印加する回路は、コンテ゛ンサ１４の端子電圧が
定格電圧より低くなったことを検知して動作するもので
あれば如何なるものでもよく、初期励磁用スイッチの構
成に応じて種々の変形を行なうことができる。

以上のように、本考案によれば、初期励磁が終了した時
点で初期励磁用スイッチを開いて初期励磁用の電源をソ
レノイドから切り離すので、損失が生じることがなく、
効率を高めることができる。

また電源の変圧器として容量の小さいものを用いること
ができ、装置を安価に提供できる。

更に、初期励磁用スイッチが開いた時点で直ちに初期励
磁用電源回路のコンデンサが再充電されるので、ソレノ
イドを繰り返し励磁する場合に繰り返し時間を十分短く
することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高速励磁装置の回路図、第２図は本考案
の一実施例を示す回路図である。 １・・・・・・交流電源、２・・・・・・変圧器、２０
１・・・・・・第１の２次巻線、２０２・・・・・・第
２の２次巻線、７・・・・・・ソレノイド、８・・・・
・・スイッチ、９・・・・・・第１の全波整流器、１１
・・・・・・第２の全波整流器、１４・・・・・・初期
励磁用コンデンサ、１５，１６．２０・・・・・・トラ
ンジスタ、１７，１８．２１・・・・・・抵抗、２２
、２３・・・・・・ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ソレノイドへの通電開始時に過渡的に該ソレノイドの定
   格電圧より大きい初期励磁電圧を印加するソレノイドの
   高速励磁装置において、第１の交流電圧を整流して前記
   定格電圧に相応した直流電圧を発生する定格電圧発生回
   路と、前記第１の交流電圧より大きい第２の交流電圧を
   整流して得た出力でコンデンサを充電して該コンデンサ
   の両端に前記初期励磁電圧に相応した電圧を発生させる
   初期励磁電圧発生回路と、前記ソレノイドへの通電開始
   時に導通して前記コンテ゛ンサに充電された電荷を該ソ
   レノイドを通して放電させる初期励磁用スイッチと、前
   記コンテ゛ンサの端子電圧が前記定格電圧発生回路の出
   力電圧より低くなったときに導通し導通した際に前記初
   期励磁用スイッチを遮断状態にするとともに前記定格電
   圧発生回路の出力を前記ソレノイドに供給する励磁出力
   切替制御回路とを具備して成るソレノイドの高速励磁装
   置。