JPS5938016Y2 - 電磁石の励磁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、起動時には大きな起動電流を流して迅速か２
確実に吸引し、一旦吸引した後は小さな保持電流のみを
流し続けるように切換えるようにした、電磁石の励磁装
置に関するものである。

本考案の目的は、この種の励磁装置をできるだけコンパ
クト且つ安価に汎用性のあるものとして構成することで
ある。

この目的を達成するため本考案は、起動電流の大きさお
よびその通流時間、ならびに保持電流の大きさを、簡単
な構成の電子回路によって切換制御しうるようにしたも
ので、以下、図面に示す実施例について詳細に説明する
。

第１図は本考案の一実施例を示すものであり、１１は制
御すべき電磁石ソレノイドであって、交流電源からスイ
ッチ１２および単相ブリッジ結線の整流回路１３を介し
て得られた直流電源によって励磁される。

ソレノイド１１には電圧制御用サイリスタ１４が直列に
接続され、またフリーホイ１７ングダイオード１６が並
列に接続されている。

ここまでが主回路である。

整流回路１３の直流出力端間に抵抗２１およびツェナー
ダイオード２２を直列にして接続し、ツェナーダイオー
ド２２０両端から制御用直流電圧を得ている。

この直流電圧源の負電極側にサイリスタ１４に対する点
弧用の点弧電源コンデンサ２３の一端が接続されている
。

上記直流電圧源の正電極側と点弧電源コンデンサ２３の
他端との間には、相対的に低抵抗値の抵抗２４とこれに
直列のトランジスタ２６とから成る第１の充電回路２７
と、相対的に高抵抗値の抵抗２８とこれに直列のトラン
ジスタ２９とから成る第２の充電回路３１と、比較的高
抵抗値の抵抗３２とこれに直列の比較的大容量の時限コ
ンデンサ３３とから成る時限回路３４とが互いに並列に
接続されている。

両トランジスタ２６．２９のエミッタは共通に接続され
、トランジスタ２６のベースはトランジスタ２９のコレ
クタに接続され、さらにトランジスタ２９のベース・エ
ミッタ回路は時限コン７’７？３３に並列に接続されて
いる。

上記直流電圧源すなわちツェナーダイオード２２の両端
には直列接続の・抵抗３６．３７から成る分圧回路３８
が接続されている。

点弧電源コンデンサ２３にはその放電回路としてプログ
ラマブルユニジャンクショントランジスタ（以下これを
ｒＰＵＴＪと称する）３９を介してパルストランス４１
が接続されている。

ＰＵＴ３９の制御極は分圧回路３８の分圧点に接続され
ている。

パルストランス４１の二次回路はサイリスタ１４のゲー
ト回路に接続されている０ さて、図示の回路においてスイッチ１２を投入すると筐
ず抵抗２８、トランジスタ２６、およびコンデンサ２３
の回路でベース電流が流れてトランジスタ２６が導通し
、コンデンサ２３は低抵抗値の第１の充電回路２７を通
して急速に充電される。

なお、このときコンデンサ２３は抵抗３２の分路からト
ランジスタ２９０ベース回路およびコンデンサ３３を通
しても充電されるが、それは第１の充電回路２７を通し
ての充電量に比べればほとんど無視できる程度で萎゛る
。

ＰＵＴ３９の制御極には分圧回路３８から所定の分圧電
位が与えられており、コンデンサ２３の充電電圧として
与えられる主電極間電圧が所定値を超えるとＰＵＴ３９
がブレークオーバし、コンデンサ２３はパルストランス
４１を介して放電する。

これによってサイリスタ１４が点弧してソレノイド１１
に励磁電流を流す。

サイリスタ１４の電流は半波ごとに零になるところで自
然消弧し、その都度コンデンサ２３の放電に伴って点弧
する。

この過程は起動時間であり、低抵抗値の第１の充電回路
２７を通してコンデンサ２３を急速に充電することによ
り、サイリスタ１４はほぼ１８０に近い導通角で大きな
起動電流をソレノイド１１に流し、所望の吸弓動作を迅
速かつ確実に行う。

起動電流の値を減らしたい場合は、抵抗２４の抵抗値を
大きくシ、コンデンサ２３の充電時定数が大きくなるよ
うにすればよい。

このようにして起動電流を流している一方で時限回路３
４の時限コンデンサ３３が徐々に充電され、その充電電
圧が所定値に達するとトランジスタ２９が導通する。

これによりトランジスタ２６がオフ制御され、コンデン
サ２３の充電回路は第２の充電回路３１に切換えられる
。

この充電回路の抵抗２８は抵抗２４よりも高抵抗値を持
っているので、コンデンサ２３はより緩慢に充電され、
したがってＰＵＴ３９の導通時期も遅くなり、サイリス
タ１４の導通角も狭くなる。

したがってここでサイリスタ１４の平均電流として与え
られるソレノイド１１の保持電流は起動時の数分の１に
抑えられることになる。

この保持電流の大きさは抵抗２８の抵抗値を変えること
により調整可能であり、抵抗２８の抵抗値を高くすれば
コンデンサ２３の充電時定数が延びてサイリスタ１４の
導通角は狭くなり、保持電流の大きさは小さくなる。

逆に抵抗２８の抵抗値を低くすればサイリスタ１４の導
通角が広くなって保持電流の大きさは大きくなる。

また上記の説明からも分るように起動電流の通流時間す
なわち起動時間は時限回路３４の時定数に依存しており
゛、この時定数を変えることにより適当な起動時間に設
定することができる。

電磁石の吸引過程を終えてスイッチ１２を開けばソレノ
イド１１の励磁が断たれると共に、コンデンサ３３はト
ランジスタ２９０ベース回路を通して放電し、次の励磁
過程に備える。

以上説明した本考案装置は半導体素子および抵抗、コン
デンサ等の電気部品から成るいわゆるソリッドステート
型であって、所望の自動動作をコンパクトかつ安価な構
成で実現でき、また起動電流や時間および保持電流の設
定変更も極めて容易にできる。

さらに実施例の装置は、交流電源電圧が上がるとツェナ
ーダイオード２２から取り出される電圧の立上がりおよ
び立下がりが急峻になるのでピーク値は変わらないが平
均電圧の高い制御用直流電圧が得られ、また交流電源電
圧が下がるとツェナーダイオード２２から取り出される
電圧の立上がりおよび立下がりも緩慢になるのでピク値
は変わらないが平均電圧の低い制御用直流電圧が得られ
る。

したがって、本考案装置は電源電圧が下がるとコンデン
サ３３の充電時間も自動的に延び、起動時間を自動的に
延長して確実な吸引動作を保証する。

第２図は第１図の回路配置における主として主回路部分
の変形実施例を示すものである。

この実施例においては、電磁石ソレノイド１１用の整流
回路１３Ａと点弧制御回路用の整流回路１３Ｂとが分離
され、また整流回路１３Ａの直流側には電磁石ソレノイ
ドのみが接続され、第１図のサイリスタ１４すなわち逆
阻止型サイリスタの代りに両方向性サイリスタ１７が整
流回路１３Ａの交流側に直列に接続されている。

サイリスタ１７には、抵抗１８およびコンデンサ１９の
直列回路から成るサージ吸収用保護回路が並列に接続さ
れている。

なお、この回路では、第１図のフリーホイーリングダイ
オード１６の役割は整流回路１３Ａが兼ねる。

他の部分の横取は第１図のものと実質的に同一である。

そして回路動作も第２図の装置は第１図の装置と実質的
に同一であり、したがってこの実施例によっても前記と
同様の作用効果を遠戚することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による励磁装置の一実施例の接続図、第
２図は本考案による励磁装置の他の実施例の接続図であ
る。 １１・・・電磁石ソレノイド、１２・・・スイッチ、１
３．１３Ａ、１３Ｂ・−・単相ブリッジ整流回路、１４
．１７・・・サイリスタ、１６・・・フリーホイーリン
グダイオード、２１．２４，２８，３２，３６゜３７・
・・抵抗、２２・・・ツェナーダイオード、２３゜３３
・・・コンデンサ、２６，２９・・・トランジスタ、２
７・・・第１の充電回路、３１・・・第２の充電回路、
３４・・・時限回路、３８・・・分圧回路、３９・・・
プログラマブルユニジャンクショントランジスタ、４１
・・・パルストランス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 交流電源から受電して電磁石ソレノイドに直流励磁
   電流を供給する単相全波整流回路と、前記電磁石ソレノ
   イドの励磁電流回路に直列接続されたサイリスタと、こ
   のサイリスタに点弧パルスを供給するための点弧電源コ
   ンデンサと、この点弧電源コンデンサと前記サイリスタ
   の点弧回路との間に直列に接続され、前記点弧電源コン
   デンサの充電電圧が所定値に達することによりスイッチ
   オンして前記点弧電源コンデンサから前記サイリスタに
   点弧パルスを供給するスイッチング素子と、相対的に低
   抵抗値の第１の抵抗およびこれに直列の第１のトランジ
   スタから成る、前記点弧電源コンデンサ用の第１の充電
   回路と、相対的に高抵抗値の第２の抵抗およびこれに直
   列の第２のトランジスタから成る、前記点弧電源コンデ
   ンサ用の第２の充電回路と、第３の抵抗およびこれに直
   列の時限コンデンサから成り、前記第２の充電回路に並
   列に接続された時限回路とを備え、前記第１のトランジ
   スタのベース電圧は前記第２のトランジスタのコレクタ
   電圧として与えられ、前記第２のトランジスタのベース
   電圧は前記時限コンデンサの充電電圧として与えられる
   ことを特徴とする電磁石の励磁装置。 ２ 前記サイリスタは前記整流回路の直流側に配置され
   、前記電磁石ソレノイドに並列にフＩＪ−ホイーリング
   ダイオードが接続されていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の電磁石の励磁装置。 ３ 前記サイリスタは双方向性であって前記整流回路の
   交流側に配置されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の電磁石の励磁装置。