JPS62134911A - 電磁石の制御方法及び制御回路 - Google Patents
電磁石の制御方法及び制御回路Info
- Publication number
- JPS62134911A JPS62134911A JP61273837A JP27383786A JPS62134911A JP S62134911 A JPS62134911 A JP S62134911A JP 61273837 A JP61273837 A JP 61273837A JP 27383786 A JP27383786 A JP 27383786A JP S62134911 A JPS62134911 A JP S62134911A
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- Japan
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- electromagnet
- current
- frequency
- clock
- circuit
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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
- H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
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- Load-Engaging Elements For Cranes (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】
産業上の利用分野
本発明は、電磁石の電流が所定の上限値を越えるとクロ
ック電流の供給を遮断すると共に電磁石の電流が所定の
下限値を下回るとクロック電流を供給することによって
、吸引後における接極子を保持するための電磁石の制御
方法および制御回路に関する。
ック電流の供給を遮断すると共に電磁石の電流が所定の
下限値を下回るとクロック電流を供給することによって
、吸引後における接極子を保持するための電磁石の制御
方法および制御回路に関する。
従来の技術
エネルギーを節約するために、クロック電流を供給およ
び遮断することによって接極子を吸引し保持段階にある
電磁石を制御し、クロック電流が遮断されている間はフ
リーランニング回路により電磁石へ電流を供給すること
は公知である。このような回路はたとえばドイツ出願公
開第2425585号公報から知ることができる。
び遮断することによって接極子を吸引し保持段階にある
電磁石を制御し、クロック電流が遮断されている間はフ
リーランニング回路により電磁石へ電流を供給すること
は公知である。このような回路はたとえばドイツ出願公
開第2425585号公報から知ることができる。
発明が解決しようとする問題点
上記の公開公報においては、保持電流は一度引きつけた
接極子を作業位置に保つには十分であっても、接極子を
休止位置から作業位置に向けて吸引するには十分でない
ため、接極子が確実に磁石に引きつけられた時でないと
保持段階が開始できないという問題点がある。
接極子を作業位置に保つには十分であっても、接極子を
休止位置から作業位置に向けて吸引するには十分でない
ため、接極子が確実に磁石に引きつけられた時でないと
保持段階が開始できないという問題点がある。
このためコイルが励磁される間の電流上昇を測定し、最
初に現れる電流の下降値を捕捉し、接極子が電磁石に吸
引されたという識別を導き出す回路が公知である。しか
しこの種の回路の機能的な確実性は実証されていない。
初に現れる電流の下降値を捕捉し、接極子が電磁石に吸
引されたという識別を導き出す回路が公知である。しか
しこの種の回路の機能的な確実性は実証されていない。
この回路を流れる電流は供給電圧に著しく左右されるが
、特に供給電圧が上昇するときにはもはや機能しない。
、特に供給電圧が上昇するときにはもはや機能しない。
ドイツ出願公開第3326605号公報から接極子の位
置が監視される回路が公知である。この場合は重畳した
脈流部分をもつ直流電流を電磁石に供給し、吸引した接
極子と極面から離れた接極子とで、それぞれの場合、電
磁石の誘導インダクタンスが異なることによって区別で
きる交流部分の量を比較することにより、電磁石が接極
子を吸引したが否かを判定しようとするものである。し
かしながら、この判定回路は比較的複雑であり、精密な
測定方法を必要とするという問題点がある。
置が監視される回路が公知である。この場合は重畳した
脈流部分をもつ直流電流を電磁石に供給し、吸引した接
極子と極面から離れた接極子とで、それぞれの場合、電
磁石の誘導インダクタンスが異なることによって区別で
きる交流部分の量を比較することにより、電磁石が接極
子を吸引したが否かを判定しようとするものである。し
かしながら、この判定回路は比較的複雑であり、精密な
測定方法を必要とするという問題点がある。
そこで本発明は、接極子が電磁石に吸引された位置(以
下作業位置という)にあるか、あるいは接極子が電磁石
から離れた位置(以下休止位置という)にあるかを確実
に確認できる電磁石の制御方法及び制御回路を提供する
ことを目的とする。
下作業位置という)にあるか、あるいは接極子が電磁石
から離れた位置(以下休止位置という)にあるかを確実
に確認できる電磁石の制御方法及び制御回路を提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記の問題点を解決するために、本発明は、電磁石の電
流が所定の上限値を越えるとクロック電流の供給を遮断
すると共に、電磁石の電流が所定の下限値を下回るとク
ロック電流を供給することによって、接極子を吸引した
後の保持段階の電磁石を制御し、電磁石がこの段階に保
持されている間は、クロック電流の周波数を測定して所
定の周波数値と比較し、クロック電流の周波数が所定の
最大、誤差を越えるとエラー信号が発せられる電磁石の
制御方法と、極面を備えた電磁石と、この電磁石の励磁
が遮断されたときに極面がら離れるとともに、電磁石が
励磁されたときに極面に向けて移動する接極子と、電磁
石に並列に接続されたフリーランニング回路と、電磁石
への電流供給を制御するスイッチ要素と、電磁石の電流
が所定の上限値を越えるとクロック電流を遮断するとと
もに、電磁石の電流が所定の下限値を下回るとクロック
電流を供給するようにスイッチ要素を制御する調整回路
と、クロック電流の周波数を測定して調整回路に測定信
号を発し、この周波数が所定の最大誤差の範囲内にある
ときには調整回路により前記クロック電流を制御させる
とともに、この周波数が所定の最大誤差を越えたときに
は調整回路によりスイッチ要素を制御させて電磁石を再
活性化させる周波数測定素子とを有することを特徴とす
る電磁石の制御回路とを提供する。
流が所定の上限値を越えるとクロック電流の供給を遮断
すると共に、電磁石の電流が所定の下限値を下回るとク
ロック電流を供給することによって、接極子を吸引した
後の保持段階の電磁石を制御し、電磁石がこの段階に保
持されている間は、クロック電流の周波数を測定して所
定の周波数値と比較し、クロック電流の周波数が所定の
最大、誤差を越えるとエラー信号が発せられる電磁石の
制御方法と、極面を備えた電磁石と、この電磁石の励磁
が遮断されたときに極面がら離れるとともに、電磁石が
励磁されたときに極面に向けて移動する接極子と、電磁
石に並列に接続されたフリーランニング回路と、電磁石
への電流供給を制御するスイッチ要素と、電磁石の電流
が所定の上限値を越えるとクロック電流を遮断するとと
もに、電磁石の電流が所定の下限値を下回るとクロック
電流を供給するようにスイッチ要素を制御する調整回路
と、クロック電流の周波数を測定して調整回路に測定信
号を発し、この周波数が所定の最大誤差の範囲内にある
ときには調整回路により前記クロック電流を制御させる
とともに、この周波数が所定の最大誤差を越えたときに
は調整回路によりスイッチ要素を制御させて電磁石を再
活性化させる周波数測定素子とを有することを特徴とす
る電磁石の制御回路とを提供する。
作用
上記の構成によれば、電磁石が保持段階にあるときは、
まずクロック電流を供給し、電磁石の電流が所定のE限
値を試えると電磁石への電流供給は常に遮断され、下限
値を下回ると再び電磁石へ電流が供給される。電流の供
給過程の間に電磁石の誘導インダクタンスのために、電
磁石の電流は急激には上昇せず、また遮断過程の間に急
激に下降することもないので、電磁石を通る電流をフリ
ーランニング回路が比較的長い間維持することができる
。
まずクロック電流を供給し、電磁石の電流が所定のE限
値を試えると電磁石への電流供給は常に遮断され、下限
値を下回ると再び電磁石へ電流が供給される。電流の供
給過程の間に電磁石の誘導インダクタンスのために、電
磁石の電流は急激には上昇せず、また遮断過程の間に急
激に下降することもないので、電磁石を通る電流をフリ
ーランニング回路が比較的長い間維持することができる
。
電磁石への電流供給の調整は電磁石の電流の上限値と下
限値によって決定されるため、形成されるクロック周波
数の中に種々な要因が入る。すなわち、クロック周波数
は電磁石への供給電圧、電磁石のコイルの温度および電
磁石の誘導インダクタンスによって決定される。
限値によって決定されるため、形成されるクロック周波
数の中に種々な要因が入る。すなわち、クロック周波数
は電磁石への供給電圧、電磁石のコイルの温度および電
磁石の誘導インダクタンスによって決定される。
意外なことに温度変化および供給電圧の変化によって生
じるクロック周波数の誤差は、電磁石の誘導インダクタ
ンスの変化により生じる誤差に比べて無視できるほど小
さい。これは電磁石が作業状態、すなわち接極子を吸引
しているときの誘導インダクタンスと、接極子が極面か
ら離れて休止位置にあるときの誘導インダクタンスとの
間に明確な差異があるためである。
じるクロック周波数の誤差は、電磁石の誘導インダクタ
ンスの変化により生じる誤差に比べて無視できるほど小
さい。これは電磁石が作業状態、すなわち接極子を吸引
しているときの誘導インダクタンスと、接極子が極面か
ら離れて休止位置にあるときの誘導インダクタンスとの
間に明確な差異があるためである。
本発明においては、この明確な差異を有した誘導インダ
クタンスより生じるクロック周波数の変化を判定するた
め、電磁石が接極子を吸引したか否かの確実な識別が可
能となる。
クタンスより生じるクロック周波数の変化を判定するた
め、電磁石が接極子を吸引したか否かの確実な識別が可
能となる。
実施例
以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第2図で10は電磁石である。この電磁石10は、)α
列のフリーランニング回路12を備え、このフリーラン
ニング回路12はダイオードで例示している。
列のフリーランニング回路12を備え、このフリーラン
ニング回路12はダイオードで例示している。
この電磁石lOはフリーランニング回路12と共に、一
方の側でプラス極14に接続され電流を供給され、他の
側はアース16に連結している。ここではトランジスタ
として例示されている最終段18を閉じることにより、
電流をプラス極I4から電磁石10を通りアース16ま
で流すことが可能である。最終段18が開かれると、f
fi流は電磁石10のコイルからフリーランニング回路
12を流れる。電磁石10とフリーランニング回路12
で構成されるフリーホイール回路には測定抵抗26が設
けられており、ここで導線24を通じて電流値に関する
情報が検出される。この情報は調整回路22に送られる
が、この調整回路22は入力部20を通じて外部の制御
信号を受は取る。
方の側でプラス極14に接続され電流を供給され、他の
側はアース16に連結している。ここではトランジスタ
として例示されている最終段18を閉じることにより、
電流をプラス極I4から電磁石10を通りアース16ま
で流すことが可能である。最終段18が開かれると、f
fi流は電磁石10のコイルからフリーランニング回路
12を流れる。電磁石10とフリーランニング回路12
で構成されるフリーホイール回路には測定抵抗26が設
けられており、ここで導線24を通じて電流値に関する
情報が検出される。この情報は調整回路22に送られる
が、この調整回路22は入力部20を通じて外部の制御
信号を受は取る。
電磁石10の動作について、第1図を加えて説明する。
電磁石10の接極子が作業位置にある場合、接極子を作
業位置に保持するためにある程度の保持電流を流すこと
は必要であり、その場合保持電流は所定の上限値工、と
所定の下限値I2の間で変動することができる。従って
最終段18が閉じられると、電流は上昇し上限値11に
達する。そこで、1!I整回路22は最終段18を開く
ため、電流は上限値I工以上に上昇できず、フリーラン
ニング回路12を流れる。ただしこの時電流値は幾つか
のパラメータに応じて下降するが、ことのきパラメータ
としての電磁石10の誘導インダクタンスが減少し、そ
の減少程度が電流に与える影響はその他のパラメータが
無視できる程度である。これは特に供給電圧のようなそ
の他のパラメータが電流上昇部に影響する割合は、誘導
インダクタンスが電流上昇部に影響する割合の通常25
%以下であることに原因を見出すことができる1を流が
上昇する時間に比べてはるかに長い下降する部分の時間
は主として誘導インダクタンスによって決定される。電
流が下部値IZに達すると、調整装置22は増幅器28
を通じて最終段18を再び閉じるため、電流は再び値I
工まで上昇する。
業位置に保持するためにある程度の保持電流を流すこと
は必要であり、その場合保持電流は所定の上限値工、と
所定の下限値I2の間で変動することができる。従って
最終段18が閉じられると、電流は上昇し上限値11に
達する。そこで、1!I整回路22は最終段18を開く
ため、電流は上限値I工以上に上昇できず、フリーラン
ニング回路12を流れる。ただしこの時電流値は幾つか
のパラメータに応じて下降するが、ことのきパラメータ
としての電磁石10の誘導インダクタンスが減少し、そ
の減少程度が電流に与える影響はその他のパラメータが
無視できる程度である。これは特に供給電圧のようなそ
の他のパラメータが電流上昇部に影響する割合は、誘導
インダクタンスが電流上昇部に影響する割合の通常25
%以下であることに原因を見出すことができる1を流が
上昇する時間に比べてはるかに長い下降する部分の時間
は主として誘導インダクタンスによって決定される。電
流が下部値IZに達すると、調整装置22は増幅器28
を通じて最終段18を再び閉じるため、電流は再び値I
工まで上昇する。
第1図では上昇段階が文字Aで、下降段階は文字Bで表
されている。インターバルA+Bの持続時間を決定する
のはクロックの周波数である。この周波数値は調整回路
22の出力側で周波数測定素子30へ送られる。周波数
測定素子30は、正確な方形信号でも測定することがで
きる6周波数測定素子30は測定した周波数値を所定の
基準値と比較し、目標値から実際の周波数値があまりに
も大きく外れている時は、周波数測定素子30が調整回
路22にエラー信号を発する。
されている。インターバルA+Bの持続時間を決定する
のはクロックの周波数である。この周波数値は調整回路
22の出力側で周波数測定素子30へ送られる。周波数
測定素子30は、正確な方形信号でも測定することがで
きる6周波数測定素子30は測定した周波数値を所定の
基準値と比較し、目標値から実際の周波数値があまりに
も大きく外れている時は、周波数測定素子30が調整回
路22にエラー信号を発する。
第1図には接極子の作桑位置と休止位置に対する電磁石
lOが有する異なる周波数のクロック電流の曲線が描か
れており、文字に1とに2で表されている。接極子が吸
引されているか否かに応じて曲線の周波数は著しい変化
を受けることが、比較から容易に識別できる。この場合
周波数変化は50%にまで達するため、接極子が吸引さ
れたか否かを確認するのを容易に判定できる明確な値が
存在する。
lOが有する異なる周波数のクロック電流の曲線が描か
れており、文字に1とに2で表されている。接極子が吸
引されているか否かに応じて曲線の周波数は著しい変化
を受けることが、比較から容易に識別できる。この場合
周波数変化は50%にまで達するため、接極子が吸引さ
れたか否かを確認するのを容易に判定できる明確な値が
存在する。
周波数を判定した結果、接極子が吸引されていない場合
、この情報を周波数測定素子30から受は取った調整回
路22の中で信号が作られ、改めてプラス極14と電磁
石lOとアース16との接続過程が始まる。接続過程で
は最初に高い振幅の接続電流が作られ、これに続く保持
ffi流の電流値は前記の接続電流より僅かでよく、最
大接続電流の約20%にすぎない71値である。
、この情報を周波数測定素子30から受は取った調整回
路22の中で信号が作られ、改めてプラス極14と電磁
石lOとアース16との接続過程が始まる。接続過程で
は最初に高い振幅の接続電流が作られ、これに続く保持
ffi流の電流値は前記の接続電流より僅かでよく、最
大接続電流の約20%にすぎない71値である。
本発明による回路は電磁力によって保持する内燃機関の
ガス交換弁を制御するために使用することができる。接
極子の作業位置は、ガス交換弁を開放位置に保つため電
磁石が励磁した状態に相当し、休止位置はガス交換弁を
閉鎖位置に保つため電磁石が励磁していない状態に相当
する。この場合誤作動は燃焼過程の脱落にいたるため、
信頼できる即時の識別が重要である。自動車の実際の運
転において生じる周辺条件の変化、すなわち、はげしい
温度変動や回転数に応じて変動する供給電圧、あるいは
バッテリの充電状態の変動などの問題があるにもかかわ
らず、本発明による方法と回路は信頼できる結果をもた
らす。本発明による機能監視によりガス交換弁が作業位
置にあるべきところを休止位置にあることが報知される
と、直ちにガス交換弁を所定の作業位置につけるために
新たなスタートが指示される。
ガス交換弁を制御するために使用することができる。接
極子の作業位置は、ガス交換弁を開放位置に保つため電
磁石が励磁した状態に相当し、休止位置はガス交換弁を
閉鎖位置に保つため電磁石が励磁していない状態に相当
する。この場合誤作動は燃焼過程の脱落にいたるため、
信頼できる即時の識別が重要である。自動車の実際の運
転において生じる周辺条件の変化、すなわち、はげしい
温度変動や回転数に応じて変動する供給電圧、あるいは
バッテリの充電状態の変動などの問題があるにもかかわ
らず、本発明による方法と回路は信頼できる結果をもた
らす。本発明による機能監視によりガス交換弁が作業位
置にあるべきところを休止位置にあることが報知される
と、直ちにガス交換弁を所定の作業位置につけるために
新たなスタートが指示される。
発明の効果
本発明によれば、積極子を吸引して保持段階にある電磁
石を制御するに際し、電磁石の電流が所定の上限値を越
えると供給を遮断されると共に、所定の下限値を下回る
と供給されるクロック電流の周波数を測定し、これを所
定の周波数値と比較して、クロック電流の周波数値が所
定の最大誤差を越えるとエラー信号が発せられるために
、接極子が作業位置にあるかどうかを確実に識別するこ
とができる。
石を制御するに際し、電磁石の電流が所定の上限値を越
えると供給を遮断されると共に、所定の下限値を下回る
と供給されるクロック電流の周波数を測定し、これを所
定の周波数値と比較して、クロック電流の周波数値が所
定の最大誤差を越えるとエラー信号が発せられるために
、接極子が作業位置にあるかどうかを確実に識別するこ
とができる。
第1図は本発明を説明するための時間経過と電流値との
関係を示すグラフ、第2図は本発明に基づく制御回路で
ある。 10・・・電磁石、12・・・フリーランニング回路、
14・・・プラス極、16・・・アース、18・・・最
終段、22・・・調整回路、30・・・周波数測定素子
、1、・・・上限値、I2・・・下限値。 代理人 森 本 義 弘 ―
関係を示すグラフ、第2図は本発明に基づく制御回路で
ある。 10・・・電磁石、12・・・フリーランニング回路、
14・・・プラス極、16・・・アース、18・・・最
終段、22・・・調整回路、30・・・周波数測定素子
、1、・・・上限値、I2・・・下限値。 代理人 森 本 義 弘 ―
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電磁石の電流が所定の上限値を越えるとクロック電
流の供給を遮断すると共に、電磁石の電流が所定の下限
値を下回るとクロック電流を供給することによって、接
極子を吸引した後の保持段階の電磁石を制御し、電磁石
がこの段階に保持されている間は、クロック電流の周波
数を測定して所定の周波数値と比較し、クロック電流の
周波数が所定の最大誤差を越えるとエラー信号が発せら
れる電磁石の制御方法。 2、エラー信号が発せられたときに新たな制御段階が開
始し、制御段階の始めに比較的大きい励磁電流が電磁石
を流れ、続いて比較的小さい保持電流が電磁石を流れる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の電磁石
の制御方法。 3、前記最大誤差が約20%であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項に記載の電磁石の制御
方法。 4、極面を備えた電磁石と、この電磁石の励磁が遮断さ
れたときに極面から離れるともに、電磁石が励磁された
ときに極面に向けて移動する接極子と、電磁石に並列に
接続されたフリーランニング回路と、電磁石への電流供
給を制御するスイッチ要素と、電磁石の電流が所定の上
限値を越えるとクロック電流を遮断するとともに、電磁
石の電流が所定の下限値を下回るとクロック電流を供給
するようにスイッチ要素を制御する調整回路と、クロッ
ク電流の周波数を測定して調整回路に測定信号を発し、
この周波数が所定の最大誤差の範囲内にあるときには調
整回路により前記クロック電流を制御させるとともに、
この周波数が所定の最大誤差を越えたときには調整回路
によりスイッチ要素を制御させて電磁石を再活性化させ
る周波数測定素子とを有することを特徴とする電磁石の
制御回路。 5、周波数測定素子が調整回路の出力側で、クロック電
流の周波数を測定することを特徴とする特許請求の範囲
第4項に記載の電磁石の制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3543055.9 | 1985-12-05 | ||
| DE3543055A DE3543055C1 (de) | 1985-12-05 | 1985-12-05 | Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Elektromagneten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134911A true JPS62134911A (ja) | 1987-06-18 |
| JPH0368522B2 JPH0368522B2 (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=6287740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61273837A Granted JPS62134911A (ja) | 1985-12-05 | 1986-11-17 | 電磁石の制御方法及び制御回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0225444B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62134911A (ja) |
| CA (1) | CA1276679C (ja) |
| DE (2) | DE3543055C1 (ja) |
| ES (1) | ES2018147B3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006021756A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Cwa Constructions Sa | 空中ケーブルキャビン |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3701985A1 (de) * | 1987-01-23 | 1988-08-04 | Knorr Bremse Ag | Vorschaltelektronik fuer ein gleichspannungserregbares geraet |
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