JPS6285407A - 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〕 この発明は例えば電磁接触器に使用する交流操作直流励
磁の電磁石装置、特に可動鉄心の解放時間の低減化に関
するものである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば特開昭５９−５２８０８号公報に示され
た操作コイルを二分割した従来の電磁石装置を示す回路
図であり、図において（１）は第１の操作コイル、（２
）は第１の操作コイル（１）に直列に接続した第２の操
作コイルであり、第２の操作コイル（２）の内部抵抗は
第１の操作コイル（１）の内部抵抗よりも大きく設定さ
れている。（３）ｉよ投入時に操作スイッチ（５）及び
切換スイッチ（６）を介して入力される交流電源（４）
の供給電圧を全波整流し、第１の操作コイル（１）に供
給する全波整流器、（７）は操作スイッチ（５）と切換
スイ・ソチ（６）との接続点と第２の操作コイル（２）
との間に接続され、交流電源（４）からの供給電圧を半
波整流ずろ第１の整流器、（８）は第１の操作コイル（
１）及び第２の操作コイル（２）に並列に接続された第
２の整流器である。

従来の電磁石装置は上記のように構成され、切換スイッ
チ（６）が閉成されている投入時には、第１の操作コイ
ル（１）の内部抵抗によって定まる投入電流が余波整流
器（３）を介して第１の操作コイル（１）に流れ、投入
時に必要な起磁力を確保ずろ。保持時には切換スイッチ
（６）が解放され、第１の整流器（７）により半波整流
された保持電流が第１の操作コイル（１）と第２の操作
コイル（２）に流れる。このとき第１の操作コイル（１
）と全波整流ＰＪ４ｆ３］が第１のフライホイール回路
を形成し保持電流（ｌ、）が流れ、第２の操作コイル（
２）と第２の整流器（８）が第２のフライホイール回路
を形成し、保持電流（１２）が流れ、鉄心を流れる磁束
を殆ど直流分とする。

上記のように構成された電磁石装置は投入時に単相交流
電圧を全波整流し第１の操作コイル（１）に供給するの
で投入時の衝撃が緩和され鉄心騒音がなくなり、保持時
には第１の操作コイル（１）と第２の操作コイル（２）
に半波整流をした電流を流すため消費入力の低減等を図
ることができる。

〔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、遮断時に操作スイ
・ブチを遮断しても、第１の操作：フィル（１）と第２
の操作コイル（２）に各々形成ずろフライホイール回路
に流れる保持電流（＋１）、（］２）の影響により、可
動鉄心の釈放時間が長くなるという問題点があり、例え
ばホイス１へ、クレーン制御等精密な位置制御の際誤差
が生じてしまうという問題があった。

この発明はかかる問題点を解決するｔ：めになされたも
のであり、投入時の衝撃緩和、消費入力の低減を図ると
共に釈放時間の短縮を図ることがてきる電磁石装置を得
ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するｔコめの手段〕

この発明に係る電磁石装置は、直列に接続されｔ：第１
の操作コイルと第２の操作コイル、全波整流器、直列接
続されたバイアス用抵抗とコンデンサ、ＮＰＮ型トラノ
ジスク及び切換スイッチとを備えている。

全波整流器の直流出力の正側には第１の操作コイルの一
端が、負側にはＮＰＮ型トランジスタのエミッタが接続
されている。バイアス用抵抗とコンデンサは第１の操作
コイル及び第２の操作コイルと並列に接続され、第２の
操作コイルの一端はＮＰＮ型トランジスタのコレクタに
接続されている。ＮＰＮ型トランジスタのベースは直列
接続したバイアス用抵抗とコンデンサの接続点に接続さ
れている。また切換スイッチは第１の操作コイルと第２
の操作コイルの接続点と、余波整流器の負側との間に接
続され、投入時にば閉成状態にあり、保持時には開放さ
れる。

〔作用〕

乙の発明においては遮断時に、第１の操作コイル及び第
２の操作コイルに貯えられるエネルギをコンデンサに充
電させると共にトランジスタ、整流器を介したフライホ
イール回路により急激な電流減衰を行うから可動鉄心の
解放時間を短縮する。

〔実施例〕

第１図は此の発明の一実施例を示す回路図であり、図に
おいて（１）は一端を余波整流器（３）の直流出力の正
側に接続した第１の操作コイル、（２）は第１の操作コ
イル（１）と直列に接続された第２の操作コイルであり
、第２の操作コイル（２）の内部抵抗は第１の操作コイ
ル（１）の内部抵抗より大きくなっている。（９）はバ
イアス用抵抗、００）はバイアス用抵抗（９）と直列に
接続されたコンデンサであり、この抵抗（９）とコンデ
ンサ（１０）は第１の操作コイル（１）及び第２の操作
コイル（２）と並列に接続されている。（１１）はＮＰ
Ｎ型のトランジスタであり、トランジスタ（１１）のコ
レクタは第２の操作コイルｆ２＋に、エミッタは余波整
流器（３）のの直流出力の負側に接続され、ベースは抵
抗（９）とコンデンサ叫の接続点に接続されている。（
６）は常時閉成され、保持時に可動鉄心の動作により開
放される切換スイッチであり、切換スイッチ（６）は第
１の操作コイル（１）と第２の操作コイル（２）の接続
点と、全波整流器（３）の負側との間に接続されている
。（１２）は抵抗、（１３）はコンデンサであり、抵抗
（１２）及び（１３）は切換スイッチ（６）の両端に接
続され、切換スイッチ（６）を保護する。

上記のように、構成した電磁石装置の動作を第２図に示
した等価回路図及び第３図の波形図に基づいて説明する
。

操作スイッチ（５）を投入する乙とにより交流電源（４
）から単相交流電圧が全波整流器（３）に印加され、全
波整流器（３）により整流された全電圧が切換スイッチ
（６）を介して第３図に示すように、第１の操作コイル
（１）間の電圧（Ｖｓ（Ｌｌ　　）と（７て印加され、
第１の操作コイル電流（ＴＭＣ４）として投入電流が流
れ、不図示の可動鉄心が固定鉄心に吸着する直前に切換
スイッチ（６）が開放され、第１の操作コイル（１）と
第２の操作コイル（２）にトランジスタ（１１）を介し
て電流が流れ、電磁石の保持状態が維持される。この保
持状態における保持電流は第１の操作コイル（１）と第
２の操作コイル（２）を介して流れるため投入電流より
小さな電流となる。

次に、操作スイッチ（５）を遮断すると第１の操作コイ
ル（１）と第２の操作コイル（２）の逆起電力によるエ
ネルギによって第３図のコンデンサ電圧（Ｖｃ）で示す
ようにコンデンサ００）の充電が開始されると共にトラ
ンジスタ（１１）のコレクタ・エミッタ間を通って余波
整流器（３）と第１の操作コイル（１）、第２の操作コ
イル（２）との間でフライホイール回路が形成される。

乙のフライホイール回路においてコンデンサ００１の充
電がされるにｊ７たがって第３図に示すように１−ラン
ジスタ（１１）のコレクタ・エミッタ間の電圧（−Ｖｃ
ａ）が高くなり、第１の操作コイル（１）の電流（Ｉｓ
ｃｒ）、第２の操作コイル（２）の電流（１ＭＣ２）の
急激な減衰が始まり、固定鉄心の吸引力が弱くなり、こ
の吸引力が不図示の引外しばねの弾性力よりも弱くなっ
た時点で可動鉄心が解放される。

」二記遮断時における電流減衰特性はコンデンサ００）
の容量で定まり、コンデンサ００）の容量を小さくする
と可動鉄心の解放時間も短縮し、さらにコンデンサ００
）の容量を任意に選択することにより可動鉄心の解放時
間を任意に選択することができる。

一方、第１の操作コイルｆｉｌ及び第２のコイル（２１
のエネルギの減衰によりトランジスタ（１１）のベース
電圧が低下し、トランジスタ（ＩＪ）がオフとなり、上
記フライホイール回路は遮断されるが、第１の操作コイ
ル（１）及び第２の操作コイル（２）に残されたエネル
ギは抵抗（９）、コンデンサＱＯＩを介したＬＣＲ回路
により減衰される。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように二分割し、直列接続した
操作コイルに直列にＮＰＮ型Ｉ−ランジスタを接続し、
かつ操作コイルに並列に抵抗・コンデンサを接続し、全
波整流器を介して電圧を印加するようにしたので、電磁
石の釈放時に操作コイルのエネルギをコンデンサに充電
すると共にトランジスタ、全波整流器、操作コイルのフ
ライホイール回路により操作コイルの電流を急激に減衰
することができ、釈放時間の低減を図ることができる。

またコンデンサの容量を選択することより任意の釈放時
間を設定することができ、精度の高い位置決め制御を行
うことができる効果を有する。

さらに、抵抗、コンデンサ、トランジスタ及び切換えス
イッチを使用することにより安定した投入。

保持、遮断を行うことができるから、部品点数を低減さ
せた安価な電磁石装置を得ることができる効果も有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図は上記
実施例の等価回路図、第３図は上記実施例の各部の波形
図、第４図は従来の電磁石装置の回路図である。 （１）第１の操作コイル、（２）第２の操作コイル、（
３）・・・全波整流器、（４）交流電源、（５）操作ス
イッチ、（６）切換スイッチ、（９）バイアス用抵抗、
αＯ）コンデンサ、（１１）ＮＰ　Ｎ型１−ランジスタ
。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 １　二　第１の肩灸イ乍コイル ９．バイアス用才代坑 １０；　コンデンブ １１：　　ＮＰＮ型トランンスタ 第２図 ＭＣ１ 第８図 ４１ン入　　　　　　イ分（オーＦ−ｆｆＲ族＋ＩＭｃ
＋ ↑ 稠η１の堀伺イ１区１） の電′″Ｌ　　　　Ｏ １Ｍ＋ｉ２ め電■絶 十ＶＣＥ 誉 コレ７７’エミツク　０ 電圧　） ＶＣＥ 十■ＭＣ１／］／１　Ａ キ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　操作コイルを直列に接続した第１の操作コイルを第２
   の操作コイルに二分割し、該操作コイルに単相交流電源
   からの供給電圧を全波整流して印加する電磁石装置にお
   いて、 上記第１の操作コイル及び第２の操作コイルと並列に接
   続した直列接続のバイアス用抵抗とコンデンサと；コレ
   クタを上記第２の操作コイルの解放端側に、エミッタを
   全波整流器の負側に、ベースを上記抵抗とコンデンサの
   接続点に各々接続したＮＰＮ型トランジスタと；上記第
   １の操作コイルと第２の操作コイルの接続点と全波整流
   器の負側との間に接続し、投入時には閉成、保持時には
   解放される切換スイッチとを備え、上記第１の操作コイ
   ルの一端を全波整流器の正側に接続したことを特徴とす
   る電磁石装置。