JPS61256533A - 電磁石装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば開閉器の接点を開閉するためＧこ用
いられる電磁石装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図および第９図は実開昭５９−５９４４８号公報に
示された従来の電磁石装置を示す図である、図において
、（１）は電流を直流（こ変換する全波整流器、（２）
は直流電流が通電されるコイル、（３）はコイル（２）
に流れる電流を制限するｒこめの第１のコンデンサ、（
４）は第１の抵抗、（５）はコイル電流を制限する１こ
めのスイッチである、コンデンサ（３）に残留電荷が残
つｔこ状態でスイ・リチ（５）が閉じるので、大きな放
電電流が流れるが、第１の抵抗（４）はこの放電電流を
抑制する１こめに設けられている。

（６）は固定鉄心であり、コイル（２）により励磁され
る、（７）は可動鉄心で固定鉄心（６）に吸引される。

ま１こ、スイッチ（５）は可動鉄心（７）と連動して動
作し、可動鉄心（７）が解放状態では、スイー・チ（５
）は閉じており、可動鉄心（７）が吸引動作を開始して
から後に、可動鉄心（７）が固定鉄心（６）に吸着する
前ζこ開くようになっている、 上記のように構成された従来の電磁石装置では、交流電
圧がこの電磁石装置に印加されると、スイー、チ（５）
、全波整流器（１）を経由してコイル（２）に電流が流
れる、その結果、固定鉄心（６）が励磁され、可動鉄心
（７）が固定鉄心（６）に吸引される。この可動鉄心（
７）が固定鉄心（６）１こ吸引される前にスイヴチ（５
）が開き、第１のコンデンサ（３）で限流された電流が
コイル（２）ｌこ流れ、可動鉄心（７）は固定鉄心（６
）番こ保持される。

以上の動作により、可動鉄心（７）は空隙が大きいとき
、大きな磁力で吸引されて、吸引後は小さな磁力で保持
されること足なる。従って、保持時のコイル消費電力が
小さく、余波整流器（１）艮よって直流に変換され、コ
イル（２）には直流電流が流れるので、電磁騒音は発生
しない、 次に、印加電圧が除去されると、コイル（２）のインダ
クタンスエネルギ′によって第８図の１１で示すフライ
ホイール回路が形成され、コイル（２）のＬ−凡回路に
よる電流の減衰が始まり、電磁石の吸引力が図示のない
引き外しバネの反抗力より低くなつ７２時点で可動鉄心
（７）は解放され、固定鉄心（６）から離れて上記引き
外しバネをこより押し上げられるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の電磁石装置では、外部スイー、チ等
によってコイル入力がしゃ断されても、電磁コイル（２
）のエネルギにより、整流器（１）を介し１こフライホ
イール効果の作用で、電流が減衰しながち流れ続けるの
で、可動鉄心の解放時間が長くなる２この畑向は電磁石
装置が大きくなる程著しく、即ち、電磁コイル（２）の
インダクタンスが大きい程、解放時間が長くなって、精
密な位置制御を行なわせる開閉器等の接点開閉に用いる
には不向きである問題があった。

この発明はかかる問題点を解消するｒコめになされたも
ので、可動鉄心の解放時間を短縮させるとと６に、安定
し１こ電磁石装置を得ることを目的とする、 〔問題点を解決する１こめの手段〕 この発明に係る電磁石装置は、直流出力側の正極にコイ
ルを配設し、このコイルと直列にＮｌ’Ｎｌ上Ｎ形ジス
タを接続して、上記コイルの正極側曇こは抵抗の一端を
、コイルの負極側はコンデンサの一端とトランジスタの
コレクターと例えばツェナータイオードのごときサージ
吸収素子（以下ツェナーダイオードという）の一端とを
接続し、上記抵抗の他端とコンデンサの他端とをトラン
ジスタのベースに、上記ツェナータイオードの他端をト
ランジスタのエミ、・・夕にそれぞれ接続したものであ
る、 〔作用〕 この発明における電磁石装置は、外部スイーｊチをオフ
状態にしｆこ場合、電磁コイルのインダクタンスエネル
ギをコンデ°ンサに充電させ、トランジスタをオフ状１
１Ｇこさせること（こより、可動鉄心の解放時間が短縮
化される６ 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例である電磁石装置を示す回
路図であり、図において、符号（１）〜（５）は従来例
を示した第８図における同符号のものと同一部分である
。、αＧは血流回路の電磁コイル（２）の電流をスイ・
ツチングとして用いるＮＰＮ形のトランジスタ、（８）
はこのトランジスタαＯのバイアス抵抗で、一端を電磁
コイル（２）の正極に接続しである、（９）はトランジ
スタαＧのバイアスを安定させるとともに、このトラン
ジスタαＧをオフ状態にさせＴことき、電磁コイル（２
）の自己エネルギ（逆起電力）を吸収させるコンデンサ
であり、一端を電磁コイル（２）の負極側に接続してい
る。

圓はトランジスタαＯのコレクタとエミ・ツタ間に接続
され、コレクタ・工ｌ　＋ｑ夕電圧およびコンデンサ（
９）の異常なサージを抑制するツェナーダイオードであ
る。、マγこ、トランジスタαＯのコレクタは電磁コイ
ル（２）の負極側端子と接続され、ペースは上記バイア
ス抵抗（８）の他端子と接続され、エミー・夕は全波整
流器（１）の直流側負極端子に接続されている。

上記のように構成されγここの発明による電磁石装置に
おいては、交流電圧が入力端子に印加されると、スイー
・チ（５）、全波整流器（１）を経由してバイアス抵抗
（８）からトランジスタαＯのベースにバイアス電圧が
加えちれる。第２図は可動鉄心（７）か固定鉄心（６）
に吸引され、保持状態を経て解放に至るまでの、コレク
タ・エミーｊり電圧、コレクタ電流、コンデンサ電圧、
コンデンサ電流、ベース電流およびバイアス抵抗（８）
に流れる電流それぞれの時間経過にともなう変化をしめ
し１こ線図であり、上記のバイアス電圧が加えられると
、第２図（ホ）および第３図のＩＢで示すようにベース
電流Ｉｓが流れ、コイル（２）よりトランジスタαａの
コレクタおヨヒ工ｔ　＋７りに電流が流れ始める。この
ために、固定鉄心（６）が励磁され、可動鉄心（７）が
励磁された固定鉄心（６）に吸引される。また、上記の
固定鉄心（６）が吸引される前にスイーＩチ（５）が開
き、コンデンサ（３）で限流されてい１こ電流がコイル
（２）に流れるので、可動鉄心（７）は固定鉄心（６）
に保持されること（こなる。

この保持状態では、第２図に）、（ホ）、（へ）およζ
Ｎ第４図（こ示すようにトランジスタαＯのベースへは
バイアス抵抗（８）から電流ＩＲ、コンデンサ（９）か
ら電流Ｉ０２が供給され、バイアスとして安定し１こ１
１１１１５ｔＥか流れる。

次に、外部よりの印加電圧がなくなると、電２図および
第５図に示すようにコイル（２）のインダクタンスエネ
ルギ（逆起電力）をこよってコンデンサ（９）への充電
が開始されるとともに、トランジスタαＯのコレクタ・
工ｉ　−７タ間を通って整流器（１）とコイル（２）と
の間でフライホイール回路が形成され、Ｌ、Ｏ，１回路
による電流減衰が始まり、固定鉄心（６）の吸引力が図
示のない引張りばねの力より弱くなつｔコ時点で、可動
鉄心（７）が解放されることになる。

この解放ｌこ要する時間は、コンデンサ（９）の容量の
値が小さくなる程短くなるが、逆にコンデンサ充電電圧
およびコレクタ・エミ・・ｔり電圧が上昇するので適度
の値に選定する必要がある、しかし、開閉器等に用いる
電磁石装置では開閉回数が数百万回程度ζこ保証されて
いるので、コンデンサ（９）の容量低下が発生し１こ場
合には、充１！圧が上昇するとともをこ、トランジスタ
αＯ【こ対しても同様に電圧が上昇するので、これらの
電圧上昇をツェナーダイオードαｌ）足よって抑制して
上昇電圧のピーク値をカーｌ卜するようになっている。

なお、上記実施例ではコイル（２）の負極側とトランジ
スタαＯとの間にコンデンサ（９）を接続し１こ場合に
ついて説明しγこが、第６図に示すようにコンデンサ（
９）と抵抗（２）とを直列に接続してもよく、また第７
図に示すようにトランジスタαＯをＰｈＰ型のものを使
用しても上記実施例と同様の効果を奏する、 〔発明の効果〕 この発明は以上説明し１ことおり、電磁石装置の直流側
に電磁コイルと直列にトランジスタを接続し、電磁コイ
ルのインダクタンスエネルギをコンデンサに充電させる
ことにより、外部電圧のしゃ断時における可動鉄心の解
放時間を短縮するように構成し１こので、精密な位置制
御を行なわせる開閉器等に用いちれ、安定し１こ電磁石
装置が得ちれる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電磁石装置を示す回路図
、第２図は第１図の回路における可動鉄線 心とトランジスタとの動作を説明する図、第８図〜第５
図は第１図の回路におけるトランジスタを中心とし１こ
動作を説明する回路図、第６図および第７図はこの発明
の他の実施例を示す回路図、第８図および第９図は従来
の電磁石装置を示す回路図および概略図である。 図において、（１）は全波整流器、（２）はコイル、（
３）は第１のコンデンサ、（４）は第１の抵抗、（５）
はスイ、リチ、（８）はバイアス抵抗、（９）は第２の
コンデンサ、αＧはトランジスタ、圓はツェナーダイオ
ードである。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１のコンデンサと、この第１のコンデンサに第１の
   抵抗を介して直列に接続された全波整流器と、この全波
   整流器の直流側に接続された電磁コイルと、この電磁コ
   イルに貫通して設けられた固定鉄心と、この固定鉄心に
   吸引される可動鉄心と、この可動鉄心が吸引動作を始め
   た後に開路され解放動作を開始した後に閉路されるスイ
   ッチとを備え、このスイッチが上記第１のコンデンサに
   並列接続された装置において、上記電磁コイルと直列に
   トランジスタ、並列にバイアス抵抗を設けて上記トラン
   ジスタのベースに接続し、このトランジスタのベースと
   コレクター間に第２のコンデンサを、コレクターとエミ
   ッター間にツェナーダイオードをそれぞれ接続したこと
   を特徴とする電磁石装置。