JPS59165406A - 電磁石装置 - Google Patents
電磁石装置Info
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- JPS59165406A JPS59165406A JP3894183A JP3894183A JPS59165406A JP S59165406 A JPS59165406 A JP S59165406A JP 3894183 A JP3894183 A JP 3894183A JP 3894183 A JP3894183 A JP 3894183A JP S59165406 A JPS59165406 A JP S59165406A
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- transistor
- capacitor
- electromagnet
- coil
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
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- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は電磁石装置に関し、特に直流励磁方式による電
磁石装置の釈放時間を短縮するようにしたものである。
磁石装置の釈放時間を短縮するようにしたものである。
一般に、電磁石装置としては、小形で低消費電力かつ応
答速度が早いこと等が要求される。低消図るために、第
７図に示すチョッパ式が一般化されている。第１図にお
いて、ｌは電磁石装置起動のための電源からの入力電圧
に応じて起動されて所定周波数の発振出力を発生する発
振器、コはその発振出力により電磁石コイル３をスイッ
チング駆動するトランジスタ、グはコイル３と並列に接
続されたフライホイールダイオード、■ＣＣは直流電源
−ＧＮＤは共通電位である。ここで、発振器／は入力電
圧により起動され、その発振出力によってコイル３はチ
ョッパ式に駆動される。
答速度が早いこと等が要求される。低消図るために、第
７図に示すチョッパ式が一般化されている。第１図にお
いて、ｌは電磁石装置起動のための電源からの入力電圧
に応じて起動されて所定周波数の発振出力を発生する発
振器、コはその発振出力により電磁石コイル３をスイッ
チング駆動するトランジスタ、グはコイル３と並列に接
続されたフライホイールダイオード、■ＣＣは直流電源
−ＧＮＤは共通電位である。ここで、発振器／は入力電
圧により起動され、その発振出力によってコイル３はチ
ョッパ式に駆動される。
しかし、この方式では、入力電圧を切つ、てからのコイ
ル電流は、第２図に示すように、コイル３の時定数（τ
−Ｌ／Ｒ）で減衰し、釈放電流まで低下してはじめて釈
放するので、釈放時間が一般の交流用電磁開閉器よりも
長くなり、これがため−インチング動作が難しい欠点が
ある。
ル電流は、第２図に示すように、コイル３の時定数（τ
−Ｌ／Ｒ）で減衰し、釈放電流まで低下してはじめて釈
放するので、釈放時間が一般の交流用電磁開閉器よりも
長くなり、これがため−インチング動作が難しい欠点が
ある。
この釈放時間を短かくするために、例えば特開昭タフ−
１６り１０．３号には第３図に示すような制御回路が開
示されている。ここで、トランジスタコと並列に電圧抑
制素子としてのツェナーダイオードＳを接続し、ダイオ
ードヶと直列に切換用トランジスタ乙を接続する。しか
して、チョッパ一時のみスイッチとしてのトランジスタ
６を導通し、フライホイールダイオードヶでコイル３の
逆起電力を吸収する。入力電圧を切ってチョッパを停止
させた時に、トランジスタＡをしゃ断し、コイル３の逆
起電力を電圧抑制素子夕を介して吸収することにより、
入力電圧を切ってからの釈放時間が短かくなるようにす
る。すなわち、この場合には、第７図に示すように、コ
イル電流は電圧抑制素子りが導通している間は時定数τ
＝Ｌ／Ｒで減衰して行く電流が流杆るが、逆起電力が電
圧抑制素子Ｓの電圧以下になると、フィル電流は急激に
零になるため釈放時間が短かくなる。
１６り１０．３号には第３図に示すような制御回路が開
示されている。ここで、トランジスタコと並列に電圧抑
制素子としてのツェナーダイオードＳを接続し、ダイオ
ードヶと直列に切換用トランジスタ乙を接続する。しか
して、チョッパ一時のみスイッチとしてのトランジスタ
６を導通し、フライホイールダイオードヶでコイル３の
逆起電力を吸収する。入力電圧を切ってチョッパを停止
させた時に、トランジスタＡをしゃ断し、コイル３の逆
起電力を電圧抑制素子夕を介して吸収することにより、
入力電圧を切ってからの釈放時間が短かくなるようにす
る。すなわち、この場合には、第７図に示すように、コ
イル電流は電圧抑制素子りが導通している間は時定数τ
＝Ｌ／Ｒで減衰して行く電流が流杆るが、逆起電力が電
圧抑制素子Ｓの電圧以下になると、フィル電流は急激に
零になるため釈放時間が短かくなる。
しかし、この方式には次のような欠点がある。
（１）トランジスタ、乙を制御する回路が必要であり、
それだけ回路が複雑になる。
それだけ回路が複雑になる。
（λ） コイル３を駆動するトランジスターと同容量の
トランジスタ６を必要とするため、装置がそれだけ高価
になる。
トランジスタ６を必要とするため、装置がそれだけ高価
になる。
本発明の目的は、上述の問題点を解決し、て釈放時間を
短かくすべく、切換回路を除去し、回路構成を簡単にす
ると共に切換用トランジスタを除去して低コストを実現
するようにした電磁石装置を提供することにある。
短かくすべく、切換回路を除去し、回路構成を簡単にす
ると共に切換用トランジスタを除去して低コストを実現
するようにした電磁石装置を提供することにある。
本発明は、回路構成を簡単にし、低コスト化を図り、釈
放時間を短かくするために、切換用トランジスタを除去
することにより、それの制御回路を省゛略して回路構成
を簡単にし低コスト化を計る。
放時間を短かくするために、切換用トランジスタを除去
することにより、それの制御回路を省゛略して回路構成
を簡単にし低コスト化を計る。
釈放時間を短かくするためには、チョッパを交流として
の取扱いを行なうことに着目し、フライホイールダイオ
ードとコンデンサとを直列接続し為ｆ ”ｌ ’７ ハ
が停止した場合はコンデンサがハイインピーダンスにな
り、逆起電力は自動的に電圧抑制素子に転流し、以て釈
放時間が煙かくなるようにする。
の取扱いを行なうことに着目し、フライホイールダイオ
ードとコンデンサとを直列接続し為ｆ ”ｌ ’７ ハ
が停止した場合はコンデンサがハイインピーダンスにな
り、逆起電力は自動的に電圧抑制素子に転流し、以て釈
放時間が煙かくなるようにする。
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第５図は、本発明のｌ実施例を示すものであり、共通電
源ＣＮＤとの間に接続する。電磁石コイル３と並列に、
フライホイールダイオードダとコンデンサ７との直列回
路を接続し、電磁石コイル３と直列にトランジスターの
コレクターエミッタと電圧抑制素子夕との並列回路を接
続する。コンデンサクとダイオードダとの接続点と共通
電位ＧＮＤとの間にダイオードざを接続する。
源ＣＮＤとの間に接続する。電磁石コイル３と並列に、
フライホイールダイオードダとコンデンサ７との直列回
路を接続し、電磁石コイル３と直列にトランジスターの
コレクターエミッタと電圧抑制素子夕との並列回路を接
続する。コンデンサクとダイオードダとの接続点と共通
電位ＧＮＤとの間にダイオードざを接続する。
この場合、コンデンサクの電流は、第３図に示すように
、トランジスタ２がオンの時には放電電流ｉｄが流れ、
Ｊトランジスタコがオフの時には、コイル３の逆起電力
により充ＩＥｌｌＵ流ｉｃが流れる。本例ではトランジ
スタλによりチョッパ動作することによって、このよう
な充放電を繰り返す。それによりフィル３の逆起電力を
有効に利用できるから、結果的には第１のフライホイー
ル効果を発揮できる。
、トランジスタ２がオンの時には放電電流ｉｄが流れ、
Ｊトランジスタコがオフの時には、コイル３の逆起電力
により充ＩＥｌｌＵ流ｉｃが流れる。本例ではトランジ
スタλによりチョッパ動作することによって、このよう
な充放電を繰り返す。それによりフィル３の逆起電力を
有効に利用できるから、結果的には第１のフライホイー
ル効果を発揮できる。
トランジスタλによる電磁石コイル３のチョ゛ソバ動作
時のコイル電圧と電流、およびコンデンサ電流は第Ａ図
のようになる。
時のコイル電圧と電流、およびコンデンサ電流は第Ａ図
のようになる。
入力電圧を切ってからの釈放時間については、電圧抑制
素子りを設けているので、第３図の場合と同様に釈放時
間が短かくなり、第を図のような動作をする。
素子りを設けているので、第３図の場合と同様に釈放時
間が短かくなり、第を図のような動作をする。
第７図は第５図の構成を簡略化して、一層のコストダウ
ンを図った例である。ここで、電磁石コイル３と直列に
トランジスタコのコレクターエミッタを接続し、この直
゛列回路を直流電源Ｖｃｃと共通電位ＧＮＤとの間に接
続する。トランジスタコのコレクターエミッタ間にはコ
ンデンサ７と電圧抑制素子夕との並列回路を接続する。
ンを図った例である。ここで、電磁石コイル３と直列に
トランジスタコのコレクターエミッタを接続し、この直
゛列回路を直流電源Ｖｃｃと共通電位ＧＮＤとの間に接
続する。トランジスタコのコレクターエミッタ間にはコ
ンデンサ７と電圧抑制素子夕との並列回路を接続する。
９は交流電源ＶＡＣからの電力を直流電力に変換する整
流器、例えば単相全波整流器である。
流器、例えば単相全波整流器である。
発ｍ Ｎ ／の出力でトランジスタλをスイッチング動
作させているときに、電磁石コイル３から発生する逆起
電力はコンデンサクを介して整流器ｔのループでフライ
ホイール効果を発揮する。コンデンサ７の放電は、トラ
ンジスターがオンのときに行なわれるが、発振状態では
コンデンサ７のインピーダンスが低いため、第１図のダ
イオードクのようなフライホイール効果を期待できる。
作させているときに、電磁石コイル３から発生する逆起
電力はコンデンサクを介して整流器ｔのループでフライ
ホイール効果を発揮する。コンデンサ７の放電は、トラ
ンジスターがオンのときに行なわれるが、発振状態では
コンデンサ７のインピーダンスが低いため、第１図のダ
イオードクのようなフライホイール効果を期待できる。
一方、入力電圧を切った場合には、発振が停止し、トラ
ンジスタコがオフとなる。この場合、コイル３の逆起電
力はコンデンサ７と整流器？どを介して流れるが、コン
デンサ７の容Ｊ］、’Ｅ小さな値に設定しておくことに
より、群時に充電を完了させておくことができ、従って
コンデンサクの端子間にはある大きさの電圧が発生し、
電圧抑制素子りに転流テる。コイル３のエネルギーが低
下して電圧抑制素子３の抑制レベル以下の電圧に下がる
と、コイル電流は第７図のように急激に零になる。
ンジスタコがオフとなる。この場合、コイル３の逆起電
力はコンデンサ７と整流器？どを介して流れるが、コン
デンサ７の容Ｊ］、’Ｅ小さな値に設定しておくことに
より、群時に充電を完了させておくことができ、従って
コンデンサクの端子間にはある大きさの電圧が発生し、
電圧抑制素子りに転流テる。コイル３のエネルギーが低
下して電圧抑制素子３の抑制レベル以下の電圧に下がる
と、コイル電流は第７図のように急激に零になる。
従って、本例においても、第３図の場合と同様に釈放時
間を大幅に短くすることができる。。
間を大幅に短くすることができる。。
第７図の実施例において、発振時はトランジスターがオ
ン／オフすることによって、オフ時にはコンデンサ７は
充電され、オン時にはコンデンサクは放電を行っている
。この場合、コンデンサｔの放電電流の値を制限するた
めに、一般には、第３図に示すように、コンデンサ７と
トランジスタコとの回路に直列に抵抗／θ等を挿入して
電流分制限する。しかし、この場合の欠点としては、コ
イルの逆起電力の利用率が低下することがある。その理
由としては、トランジスタコのオフＲに、第ｇ図示の充
電電流・ｆｃｌによりコイル３のエネルギーがコンデン
サクに充電され、次のトランジスターのオン時のタイミ
ングで、放電電流１ｃ２が流れることにより、直列抵抗
１０により結局は熱として変換されてしまうことが挙げ
られる。
ン／オフすることによって、オフ時にはコンデンサ７は
充電され、オン時にはコンデンサクは放電を行っている
。この場合、コンデンサｔの放電電流の値を制限するた
めに、一般には、第３図に示すように、コンデンサ７と
トランジスタコとの回路に直列に抵抗／θ等を挿入して
電流分制限する。しかし、この場合の欠点としては、コ
イルの逆起電力の利用率が低下することがある。その理
由としては、トランジスタコのオフＲに、第ｇ図示の充
電電流・ｆｃｌによりコイル３のエネルギーがコンデン
サクに充電され、次のトランジスターのオン時のタイミ
ングで、放電電流１ｃ２が流れることにより、直列抵抗
１０により結局は熱として変換されてしまうことが挙げ
られる。
第９図では、このような第７図あるいは第３図の回路の
欠点であるコンデンサクの放電電流を制限するために、
電磁石コイルを一つのフィルに分け、その一方を放電電
流制限用インピーダンスとして利用する。
欠点であるコンデンサクの放電電流を制限するために、
電磁石コイルを一つのフィルに分け、その一方を放電電
流制限用インピーダンスとして利用する。
すなわち、本例では、電磁石コイＡ／、？を互いに直列
に接続された第１コイル３Ａと第２コイル３Ｂとから構
成し、トランジスタコのコレクターエミッタと直列にフ
ィル３Ａおよび３Ｂを接続し、この直列回路を単相余波
整流器ｔの直流側電源端子ＶｃｃとＧＮＤとの間に接続
する。第ココイル３Ｂと並列にフライホイールダイオー
ドｌｌを接続し、コイル３Ａと３Ｂとの接続点と共通電
位ＧＮＤとの間にコンデンサ７と電圧抑制素子夕とを並
列に接続する。
に接続された第１コイル３Ａと第２コイル３Ｂとから構
成し、トランジスタコのコレクターエミッタと直列にフ
ィル３Ａおよび３Ｂを接続し、この直列回路を単相余波
整流器ｔの直流側電源端子ＶｃｃとＧＮＤとの間に接続
する。第ココイル３Ｂと並列にフライホイールダイオー
ドｌｌを接続し、コイル３Ａと３Ｂとの接続点と共通電
位ＧＮＤとの間にコンデンサ７と電圧抑制素子夕とを並
列に接続する。
このように、本例では、コンデンサ７とトランジスタ２
との直列回路の中に電磁石コイル３の一部分のコイル３
Ｂを挿入して放電電流の制御とコイルの高効率駆動２行
うことができる。本例における釈放時間の短縮は第７図
の場合と同じである。
との直列回路の中に電磁石コイル３の一部分のコイル３
Ｂを挿入して放電電流の制御とコイルの高効率駆動２行
うことができる。本例における釈放時間の短縮は第７図
の場合と同じである。
本発明によれば、逆起電力の吸収回路を、フライホイー
ルダイオードと電圧抑制素子に切換える場合に、チョッ
パ動作を交流回路動作として取扱うことにより、かかる
切換えを自動的に行うことができ、その結果、回路構成
が複雑で、かつコストが高いという従来の欠点を解決し
て、釈放時間を短くできる。
ルダイオードと電圧抑制素子に切換える場合に、チョッ
パ動作を交流回路動作として取扱うことにより、かかる
切換えを自動的に行うことができ、その結果、回路構成
が複雑で、かつコストが高いという従来の欠点を解決し
て、釈放時間を短くできる。
第１図は従来の電磁石装置の構成の一例を示す回路図、
第２図は第１図の回路動作の説明用信号波形図、第３図
は従来の電磁石装置の他の構成例を示す回路図、第を図
は第３図の回路動作の説明用信号波形図、第！ｒ図は本
発明による電磁石装置の実施例を示す回路図、第６図は
第３図の回路の動作を説明するための信号波形図、第７
図は本発明による電磁石装置の他の実施例を示す回路図
、第ｇ図および第９図は本発明による電磁石装置の更に
他の実施例を示す回路図である。 ｌ・・・発振器、 コ・・・トランジスタ、 ３、 、？Ａ、 ３Ｂ・・・電磁石コイ化、ダ・・・フ
ライホイールダイオード、 り・・・ツェナーダイオード、 ６・・・切換用トランジスタ、 ７・・・コンデンサ、 ざ・・・ダイオード、 り・・・整流器、 Ｖｃｃ・・・直流電源− ＧＮＤ・・・共通電位。 特許出願人 富士電機製造株式会社 第２図 第４図 ポ放時開 第６図 第７図 第９図
第２図は第１図の回路動作の説明用信号波形図、第３図
は従来の電磁石装置の他の構成例を示す回路図、第を図
は第３図の回路動作の説明用信号波形図、第！ｒ図は本
発明による電磁石装置の実施例を示す回路図、第６図は
第３図の回路の動作を説明するための信号波形図、第７
図は本発明による電磁石装置の他の実施例を示す回路図
、第ｇ図および第９図は本発明による電磁石装置の更に
他の実施例を示す回路図である。 ｌ・・・発振器、 コ・・・トランジスタ、 ３、 、？Ａ、 ３Ｂ・・・電磁石コイ化、ダ・・・フ
ライホイールダイオード、 り・・・ツェナーダイオード、 ６・・・切換用トランジスタ、 ７・・・コンデンサ、 ざ・・・ダイオード、 り・・・整流器、 Ｖｃｃ・・・直流電源− ＧＮＤ・・・共通電位。 特許出願人 富士電機製造株式会社 第２図 第４図 ポ放時開 第６図 第７図 第９図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）電磁石コイルと、入力端子により起動される発振手
段と、該発振手段からの発振出力により前記電磁石コイ
ルを駆動して電磁石の連続励磁を行うトランジスタとを
有する電磁石装置において、前記電磁石コイルと前記ト
ランジスタとを直列に接続し、その直列回路を直流電源
端子間に接続し、前記電磁石フィルと並列にコンデンサ
と第１ダイオードとの直列回路を接続し、前記電磁石フ
ィルと直列に前記トランジスタと電圧抑制素子夕との並
列接続回路を接続し、前記コンデンサと前記ダイオード
との接続点と前記電磁石とは反対側の電源端子との間に
第２ダイオードを接続したことを特徴とする電磁石装置
。 λ）電磁石コイルと、入力電圧により起動される発振手
段と、該発振手段からの発振出力により前記電磁石コイ
ルを駆動して電磁石の連続励磁を行うトランジスタとを
有する電磁石装置において、電磁石コイルと直列に前記
トランジスタを接続し、前記トランジスタと並列にコン
デンサおよび電圧抑制素子を接続したことを特徴どする
電磁石装置。 ３） ＩＩＥ磁石コイルと、入力電圧により起動され
る発振手段と、該発振手段からの発振出力により前記電
磁石コイルを駆動して電磁石の連続励磁を行うトランジ
スタとを有する電磁石装置において、前記電磁石コイル
′は互に直列に接続された第１コイルと第２フイルとを
有し、前記トランジスタを前記電磁石コイルと直列接続
し、前記第２コイルと並列にダイオードを接続し、前記
第１および第２コイルの接続点と前記直流電源の前記第
１フイルとは反対側の電源端子との間にコンデンサと電
圧抑制素子とを並列に接続したことを特徴とする電磁石
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3894183A JPS59165406A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3894183A JPS59165406A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 電磁石装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165406A true JPS59165406A (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=12539246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3894183A Pending JPS59165406A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165406A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021082752A (ja) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | 豊興工業株式会社 | ソレノイド駆動回路 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP3894183A patent/JPS59165406A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021082752A (ja) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | 豊興工業株式会社 | ソレノイド駆動回路 |
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