JP2001155593A - 電磁操作式開閉器 - Google Patents
電磁操作式開閉器Info
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- JP2001155593A JP2001155593A JP34169299A JP34169299A JP2001155593A JP 2001155593 A JP2001155593 A JP 2001155593A JP 34169299 A JP34169299 A JP 34169299A JP 34169299 A JP34169299 A JP 34169299A JP 2001155593 A JP2001155593 A JP 2001155593A
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- JP
- Japan
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- contact
- movable
- spring
- electromagnet device
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、電磁石装置の可動鉄心と固定
鉄心のギャップに対する吸引力特性をフラットにするこ
とにより接点閉極時の衝撃力により発生するチャタリン
グを減少させる電磁操作式開閉器を提供することにあ
る。 【解決手段】（１）閉極が完了すると切り替え接点42が
開かれ、経済抵抗41がコイル20に直列に接続されるので
電流は小さくなり、吸引力もF1からF2(図７)に小さくな
るが反力は吸引力F2よりも永久磁石付ばね力F3（図７）
が大きくなる。よって電磁石装置と永久磁石50の吸着は
解かれる機構とした。以上（１）のように構成したもの
である。
鉄心のギャップに対する吸引力特性をフラットにするこ
とにより接点閉極時の衝撃力により発生するチャタリン
グを減少させる電磁操作式開閉器を提供することにあ
る。 【解決手段】（１）閉極が完了すると切り替え接点42が
開かれ、経済抵抗41がコイル20に直列に接続されるので
電流は小さくなり、吸引力もF1からF2(図７)に小さくな
るが反力は吸引力F2よりも永久磁石付ばね力F3（図７）
が大きくなる。よって電磁石装置と永久磁石50の吸着は
解かれる機構とした。以上（１）のように構成したもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁操作式開閉器の
操作機構に関する。
操作機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の電磁操作式開閉器として、例
えば特公昭56−102021号公報に記載されている。
えば特公昭56−102021号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の開閉器
の動作においては、主接点の接点荒れを防ぐためにアー
ク接点にワイプ作用を持たせており、また回動可能なリ
ンク機構に電磁石装置の吸引力を作用させることで接点
閉極を実現している。
の動作においては、主接点の接点荒れを防ぐためにアー
ク接点にワイプ作用を持たせており、また回動可能なリ
ンク機構に電磁石装置の吸引力を作用させることで接点
閉極を実現している。
【０００４】また接点溶着防止、接点誤投入防止のため
の戻し力、耐震力を戻しばねに付設している。
の戻し力、耐震力を戻しばねに付設している。
【０００５】以上のことから下記課題が生じる。
【０００６】（１）接点閉極動作においてはアーク接点
にワイプ作用をもたらすため接点のギャップを予め大き
く設定する必要がありそれに関連して電磁石装置の可動
鉄心ストロークも大きくなるため電磁石装置の励磁直後
の出力を大きく設定することが必要となる。
にワイプ作用をもたらすため接点のギャップを予め大き
く設定する必要がありそれに関連して電磁石装置の可動
鉄心ストロークも大きくなるため電磁石装置の励磁直後
の出力を大きく設定することが必要となる。
【０００７】（２）接点開極時、即ち電磁石装置の非励
磁状態では振動や突発的な衝撃によって接点誤投入を防
止する必要性から、通常可動接点の開極力を生み出す目
的で設けてある戻しばねにJIS上規定されている接点誤
投入防止力を接点閉極方向と逆向きに規定以上に作用さ
せる必要がある。これより接点閉極時の操作力が増大す
る。
磁状態では振動や突発的な衝撃によって接点誤投入を防
止する必要性から、通常可動接点の開極力を生み出す目
的で設けてある戻しばねにJIS上規定されている接点誤
投入防止力を接点閉極方向と逆向きに規定以上に作用さ
せる必要がある。これより接点閉極時の操作力が増大す
る。
【０００８】以上２点により電磁石装置吸引力が大きく
なりまた同時に接点閉極時の衝撃力が大きくなり接点チ
ャタリングが発生する。チャタリング発生により、接点
間にアークが発生し接点荒れを生じるという問題が発生
する。この現象発生を抑制することが課題となる。
なりまた同時に接点閉極時の衝撃力が大きくなり接点チ
ャタリングが発生する。チャタリング発生により、接点
間にアークが発生し接点荒れを生じるという問題が発生
する。この現象発生を抑制することが課題となる。
【０００９】上記課題に対して本発明の目的は、電磁石
装置の可動鉄心と固定鉄心のギャップに対する吸引力特
性をフラット（図８のＦ４）にすることにより接点閉極
時の衝撃力により発生するチャタリングを減少させる電
磁操作式開閉器を提供することにある。
装置の可動鉄心と固定鉄心のギャップに対する吸引力特
性をフラット（図８のＦ４）にすることにより接点閉極
時の衝撃力により発生するチャタリングを減少させる電
磁操作式開閉器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、少なくとも一組の固定、可動接点を電磁
石装置によって閉極し、戻しばねにより開極させる電磁
操作式開閉器において、前記電磁石装置の可動鉄心に前
記電磁操作式開閉器固定部より永久磁石を取り付けたば
ねを前記可動鉄心部末端に吸着できる位置に取り付け、
吸着させることによりコイル吸引力に対し永久磁石吸着
力とばね力により反力を発生させ、コイル吸引力と前記
可動鉄心のギャップとの関係をフラットにするように構
成したものである。
成するために、少なくとも一組の固定、可動接点を電磁
石装置によって閉極し、戻しばねにより開極させる電磁
操作式開閉器において、前記電磁石装置の可動鉄心に前
記電磁操作式開閉器固定部より永久磁石を取り付けたば
ねを前記可動鉄心部末端に吸着できる位置に取り付け、
吸着させることによりコイル吸引力に対し永久磁石吸着
力とばね力により反力を発生させ、コイル吸引力と前記
可動鉄心のギャップとの関係をフラットにするように構
成したものである。
【００１１】上記手段を用いることにより電磁石装置消
磁状態（接点無動作）の場合において、開閉器固定部に
取り付けられた永久磁石付きばねが電磁石装置可動鉄心
と吸着し電磁石装置の可動鉄心部の動作を止める方向に
力を発生させ、開閉器の接点誤投入を防止する。また電
磁石装置の可動鉄心と固定鉄心間のギャップが詰まって
いくに連れて吸引力が大きくなっていくことから永久磁
石との吸着も強くなり、接点閉極後に電磁石装置のコイ
ル電流を絞り保持することから電磁石装置の磁力が急激
に減少し、永久磁石との吸着も解かれ、ばね力にて初期
位置に戻されることにより、接点閉極保持においては、
上記永久磁石付きばねの力は作用しない。すなわちダン
パーの作用がある。
磁状態（接点無動作）の場合において、開閉器固定部に
取り付けられた永久磁石付きばねが電磁石装置可動鉄心
と吸着し電磁石装置の可動鉄心部の動作を止める方向に
力を発生させ、開閉器の接点誤投入を防止する。また電
磁石装置の可動鉄心と固定鉄心間のギャップが詰まって
いくに連れて吸引力が大きくなっていくことから永久磁
石との吸着も強くなり、接点閉極後に電磁石装置のコイ
ル電流を絞り保持することから電磁石装置の磁力が急激
に減少し、永久磁石との吸着も解かれ、ばね力にて初期
位置に戻されることにより、接点閉極保持においては、
上記永久磁石付きばねの力は作用しない。すなわちダン
パーの作用がある。
【００１２】以上より、電磁石装置の吸引力特性を電磁
石装置の可動鉄心と固定鉄心間ギャップに関係しないフ
ラットな特性を作り出すことができ、保守管理が必要な
特別な駆動装置は必要なく、各部品間の衝撃力低減を図
ることができるため長期間に亘り保守が不要である。
石装置の可動鉄心と固定鉄心間ギャップに関係しないフ
ラットな特性を作り出すことができ、保守管理が必要な
特別な駆動装置は必要なく、各部品間の衝撃力低減を図
ることができるため長期間に亘り保守が不要である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図１〜図７に沿って本発明の
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【００１４】可動接点1aおよび2aは各々可動子台３に固
定され、可動子台３は可動腕４に軸５によって回動可能
に固定され、さらに可動腕４は固定支点６に軸７によっ
て回動可能に固定され、前記の可動接点1a、2aは可動腕
４が軸７のまわりを回動することによって、固定接点1
b、2bに対して接触・開極を行う。
定され、可動子台３は可動腕４に軸５によって回動可能
に固定され、さらに可動腕４は固定支点６に軸７によっ
て回動可能に固定され、前記の可動接点1a、2aは可動腕
４が軸７のまわりを回動することによって、固定接点1
b、2bに対して接触・開極を行う。
【００１５】可動子台３には軸８が貫通して固定され、
軸８と接触器不動部材（図示せず）の間には可動腕４と
可動子台３を軸７のまわりに図示反時計方向に力を与え
るばね９が取り付けられている。
軸８と接触器不動部材（図示せず）の間には可動腕４と
可動子台３を軸７のまわりに図示反時計方向に力を与え
るばね９が取り付けられている。
【００１６】前記軸５にはリンク10の一端が同軸に取り
付けられ、他方の一端は軸11によって連結軸12に回動可
能に取り付けられている。可動腕４及び可動子台３は接
点1a、2aの開極状態では、ばね９の力及び接触器不動部
材に付設したストッパ15によってその位置を保持してい
る。
付けられ、他方の一端は軸11によって連結軸12に回動可
能に取り付けられている。可動腕４及び可動子台３は接
点1a、2aの開極状態では、ばね９の力及び接触器不動部
材に付設したストッパ15によってその位置を保持してい
る。
【００１７】一方操作部は電磁コイル20とこれに貫通す
る固定鉄心21、電磁石装置の可動鉄心部22、継鉄23、及
び前記可動鉄心部22の一端に軸24により中央部を回動可
能に連結され、一端を固定支点26に軸27により固定され
た絶縁素材レバー28を持ち、絶縁素材レバー28の固定支
点26と反対側の一端の穴28aには前記連結軸12が軸方向
に移動可能なように軸29によって連結され、連結軸12と
絶縁素材レバー28の間にはばね30が設けられ、連結軸12
を絶縁素材レバー28に対して押し出す方向に作用してい
る。また固定支点26に取り付けられた調節ねじ52には、
ストロークＳに対し吸引力を一定に保つことを目的とし
た吸引力調節ばね51があり、その先端には永久磁石50が
ねじ込んで固定されている。
る固定鉄心21、電磁石装置の可動鉄心部22、継鉄23、及
び前記可動鉄心部22の一端に軸24により中央部を回動可
能に連結され、一端を固定支点26に軸27により固定され
た絶縁素材レバー28を持ち、絶縁素材レバー28の固定支
点26と反対側の一端の穴28aには前記連結軸12が軸方向
に移動可能なように軸29によって連結され、連結軸12と
絶縁素材レバー28の間にはばね30が設けられ、連結軸12
を絶縁素材レバー28に対して押し出す方向に作用してい
る。また固定支点26に取り付けられた調節ねじ52には、
ストロークＳに対し吸引力を一定に保つことを目的とし
た吸引力調節ばね51があり、その先端には永久磁石50が
ねじ込んで固定されている。
【００１８】可動鉄心部22にはコイル20の穴内を軸方向
に移動可能なように、固定鉄心21の中心軸上を貫通する
軸31によって支持されている。
に移動可能なように、固定鉄心21の中心軸上を貫通する
軸31によって支持されている。
【００１９】電磁石装置のコイル20は過励磁形であり、
操作回路には操作接点40の他に経済抵抗41、及び開閉器
の閉極完了後経済抵抗41をコイル20に直列に接続するた
めの切り替え接点42を設けている。
操作回路には操作接点40の他に経済抵抗41、及び開閉器
の閉極完了後経済抵抗41をコイル20に直列に接続するた
めの切り替え接点42を設けている。
【００２０】上記のように構成された実施例の動作を説
明する。
明する。
【００２１】図１において操作接点40を閉極すると、電
流は切り替え接点42を通してコイル20に流れ始め、電磁
石装置が励磁される。可動鉄心部22及び固定鉄心21は上
記のコイル20の磁束によって磁化されて相互に吸引力F1
を生じる。
流は切り替え接点42を通してコイル20に流れ始め、電磁
石装置が励磁される。可動鉄心部22及び固定鉄心21は上
記のコイル20の磁束によって磁化されて相互に吸引力F1
を生じる。
【００２２】吸引力F1がばね９の力を超えると、可動鉄
心部22は可動腕４をばね９の力に抗して図示時計回り方
向に回動させながら、固定鉄心21の方向に移動する。
心部22は可動腕４をばね９の力に抗して図示時計回り方
向に回動させながら、固定鉄心21の方向に移動する。
【００２３】可動鉄心部22の移動に伴って可動鉄心部22
と固定鉄心21のギャップＧが小さくなっていくので吸引
力F1はギャップＧの自乗に反比例して大きくなってい
く。
と固定鉄心21のギャップＧが小さくなっていくので吸引
力F1はギャップＧの自乗に反比例して大きくなってい
く。
【００２４】一方ばね９及びばね30の力が可動鉄心部22
を力F1と反対方向に力P1として働き、可動鉄心部22の移
動に伴って可動腕４が時計回り方向に回動するので、ば
ね９は引き延ばされて力は大きくなり、接触子1aと1b、
及び2aと2bが接触すると連結軸12が絶縁素材レバー28の
方向に押されるのでばね30は圧縮されてやはり力は大き
くなっていく。しかし絶縁素材レバー28が直立してくる
と、力P1は逆に小さくなっていく。以上の動作課程を図
３→図４→図５に示す。即ち図３は電磁石装置が非励磁
である状態を示す。
を力F1と反対方向に力P1として働き、可動鉄心部22の移
動に伴って可動腕４が時計回り方向に回動するので、ば
ね９は引き延ばされて力は大きくなり、接触子1aと1b、
及び2aと2bが接触すると連結軸12が絶縁素材レバー28の
方向に押されるのでばね30は圧縮されてやはり力は大き
くなっていく。しかし絶縁素材レバー28が直立してくる
と、力P1は逆に小さくなっていく。以上の動作課程を図
３→図４→図５に示す。即ち図３は電磁石装置が非励磁
である状態を示す。
【００２５】閉極動作が完全に完了すると図２の状態と
なり、可動鉄心部22は固定鉄心21に接触しギャップＧは
０となる。
なり、可動鉄心部22は固定鉄心21に接触しギャップＧは
０となる。
【００２６】閉極が完了すると切り替え接点42が開か
れ、経済抵抗41がコイル20に直列に接続されるので電流
は小さくなり、吸引力もF1からF2(図７)に小さくなるが
反力は吸引力F2よりも永久磁石付ばね力F3(図７)が大き
くなる。よって電磁石装置と永久磁石50の吸着は解かれ
る。図４は電磁石装置が励磁され前記コイル20に電流が
流れ、前記経済抵抗41により電流が絞られる前の状態を
示す。図５は接点1a、2aが完全に閉極された状態を示
し、この時前記コイル20の電流は切り替え接点42が開か
れ前記経済抵抗41により絞られている状態を示す。また
力F1とP1、P2の関係を図７に示す。
れ、経済抵抗41がコイル20に直列に接続されるので電流
は小さくなり、吸引力もF1からF2(図７)に小さくなるが
反力は吸引力F2よりも永久磁石付ばね力F3(図７)が大き
くなる。よって電磁石装置と永久磁石50の吸着は解かれ
る。図４は電磁石装置が励磁され前記コイル20に電流が
流れ、前記経済抵抗41により電流が絞られる前の状態を
示す。図５は接点1a、2aが完全に閉極された状態を示
し、この時前記コイル20の電流は切り替え接点42が開か
れ前記経済抵抗41により絞られている状態を示す。また
力F1とP1、P2の関係を図７に示す。
【００２７】接点1a、1b解放動作ではコイル20が消磁さ
れ可動鉄心部22も消磁される。
れ可動鉄心部22も消磁される。
【００２８】（１）以上実施例において下記の（２）〜
（５）の効果がある電磁接触器の使用環境下における振
動、衝撃に対し可動接点誤投入を未然に防ぐことができ
る。
（５）の効果がある電磁接触器の使用環境下における振
動、衝撃に対し可動接点誤投入を未然に防ぐことができ
る。
【００２９】（２）永久磁石付ばねの作用により電磁石
装置の吸引力特性を可動鉄心22、固定鉄心21間ギャップ
の変化に対しフラットな特性にすることができるため接
点1a、2a接触時の衝撃力を抑制することができ、各リン
ク間の連結部分及び1a、2a接触面の荒れを低減できる効
果がある。
装置の吸引力特性を可動鉄心22、固定鉄心21間ギャップ
の変化に対しフラットな特性にすることができるため接
点1a、2a接触時の衝撃力を抑制することができ、各リン
ク間の連結部分及び1a、2a接触面の荒れを低減できる効
果がある。
【００３０】（３）1a、2a接点閉極後、コイル20の電流
制御（電流絞り）を行うことにより電磁石装置吸引力F1
が永久磁石付ばね力F3を下回るため、永久磁石は吸着を
解かれ、可動鉄心22は外部からの力を受けることなく保
持が可能となる効果がある。
制御（電流絞り）を行うことにより電磁石装置吸引力F1
が永久磁石付ばね力F3を下回るため、永久磁石は吸着を
解かれ、可動鉄心22は外部からの力を受けることなく保
持が可能となる効果がある。
【００３１】永久磁石付ばね５１の力の伝達手段は磁力
であり、空気、油などの保守部品を必要としないことか
ら保守が長期に亘り不要である。
であり、空気、油などの保守部品を必要としないことか
ら保守が長期に亘り不要である。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、電磁石装置の可動鉄心
と固定鉄心のギャップに対する吸引力特性をフラットに
することにより接点閉極時の衝撃力により発生するチャ
タリングを減少させる電磁操作式開閉器を得ることがで
きる。
と固定鉄心のギャップに対する吸引力特性をフラットに
することにより接点閉極時の衝撃力により発生するチャ
タリングを減少させる電磁操作式開閉器を得ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の側面図（コイル消磁＆接点
開極状態）。
開極状態）。
【図２】本発明の一実施例の側面図（コイル励磁＆接点
閉極状態）。
閉極状態）。
【図３】本発明の一実施例の側面レバー部分図（コイル
消磁＆接点開極状態）。
消磁＆接点開極状態）。
【図４】本発明の一実施例の側面レバー部分図（コイル
励磁＆接点閉極状態）。
励磁＆接点閉極状態）。
【図５】本発明の一実施例の側面レバー部分図（コイル
電流絞り＆接点閉極状態）。
電流絞り＆接点閉極状態）。
【図６】本発明の一実施例の側面レバー部分図（コイル
消磁＆接点開極状態）。
消磁＆接点開極状態）。
【図７】本発明の一実施例の動作力特性図。
【図８】本発明の一実施例の反力発生ばねと電磁石装置
吸引力特性図。
吸引力特性図。
1a・2a…可動接点、1b・2b…固定接点、３…可動子台、
４…可動腕、６…固定支点、９…ばね、10…リンク、12
…連結軸、20…コイル、21…固定鉄心、22…電磁石装置
の可動鉄心部、23…継鉄、26…固定支点、27…連結軸、
28…絶縁素材レバー、30…ばね、40…操作接点、41…経
済抵抗、42…切替接点、50…永久磁石、51…反力発生ば
ね、52…ばね調節ピン。
４…可動腕、６…固定支点、９…ばね、10…リンク、12
…連結軸、20…コイル、21…固定鉄心、22…電磁石装置
の可動鉄心部、23…継鉄、26…固定支点、27…連結軸、
28…絶縁素材レバー、30…ばね、40…操作接点、41…経
済抵抗、42…切替接点、50…永久磁石、51…反力発生ば
ね、52…ばね調節ピン。
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも一組の固定、可動接点を電磁
石装置によって閉極し、戻しばねにより開極させる電磁
操作式開閉器において、前記電磁石装置の可動鉄心に固
定部より永久磁石を取り付けたばねを前記可動鉄心部末
端に吸着させることによりコイル吸引力に対し反力を発
生させ、コイル吸引力と前記可動鉄心の変位量との関係
をフラットにすることにより接点閉極時の衝撃力を緩和
することを特徴とした電磁操作式開閉器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34169299A JP2001155593A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 電磁操作式開閉器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34169299A JP2001155593A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 電磁操作式開閉器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001155593A true JP2001155593A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18348046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34169299A Pending JP2001155593A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 電磁操作式開閉器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001155593A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011003751A1 (de) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter mit integrierter auslöse- und antriebseinheit |
| CN106847610A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-13 | 张文炎 | 永磁弹簧操动一体机构及其使用方法 |
| CN111052288A (zh) * | 2017-08-21 | 2020-04-21 | 三菱电机株式会社 | 断路器 |
| CN113826182A (zh) * | 2019-05-20 | 2021-12-21 | 三菱电机株式会社 | 释放型电磁跳闸装置 |
-
1999
- 1999-12-01 JP JP34169299A patent/JP2001155593A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011003751A1 (de) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter mit integrierter auslöse- und antriebseinheit |
| CN102473538A (zh) * | 2009-07-09 | 2012-05-23 | 西门子公司 | 具有集成的触发单元和驱动单元的功率开关 |
| US8638183B2 (en) | 2009-07-09 | 2014-01-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Power switch having integrated trigger and drive unit |
| CN106847610A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-13 | 张文炎 | 永磁弹簧操动一体机构及其使用方法 |
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| CN111052288B (zh) * | 2017-08-21 | 2022-02-08 | 三菱电机株式会社 | 断路器 |
| CN113826182A (zh) * | 2019-05-20 | 2021-12-21 | 三菱电机株式会社 | 释放型电磁跳闸装置 |
| CN113826182B (zh) * | 2019-05-20 | 2023-12-05 | 三菱电机株式会社 | 释放型电磁跳闸装置 |
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