JP2001244112A - 電磁コイル方式の切り替え装置を具備した仕分けコンベア用電源装置 - Google Patents

電磁コイル方式の切り替え装置を具備した仕分けコンベア用電源装置

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JP2001244112A
JP2001244112A JP2001023457A JP2001023457A JP2001244112A JP 2001244112 A JP2001244112 A JP 2001244112A JP 2001023457 A JP2001023457 A JP 2001023457A JP 2001023457 A JP2001023457 A JP 2001023457A JP 2001244112 A JP2001244112 A JP 2001244112A
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electromagnetic coil
mosfet
circuit
input
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Yoshitaka Shikama
好孝 鹿間
Hisahiro Osawa
久広 大澤
Jiichi Miki
治一 三木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 仕分けコンベアの移動シューを振り分けるた
めの電磁コイルを使用した電源装置であって、直流電源
をスイッチングして電磁コイルに最適な動作を促し、安
定した稼動率の高い仕分けシステムを提供する。 【解決手段】 入力L1(27)と入力L2(28)へ
の入力信号により、コントロール回路23とパルス幅変
調回路24で作成される励磁信号でドライブ回路19を
介してMOSFET11,14,15を駆動し、所定の
電磁コイル17,18のオンオフと励磁電圧を制御する
ことで、前記電磁コイル17,18の起磁力を調整し応
答性を高めることと前記電磁コイル17,18の発熱を
抑制する電磁コイル方式の切り替え装置を具備した仕分
けコンベア用電源装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、スライドシュー
タイプの仕分けコンベアの移動シューを電磁コイルを使
用して振り分けるための電磁コイル方式の切り替え装置
を具備した仕分コンベア用電源装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の仕分け装置においては静かで処理
能力が速く、なおかつ機械寿命の長い物が要求されてい
る。これを解決する方法として電磁コイルを使用した方
法が特開平6−227649、実開平6−01633
3、実開平6−033836に開示されている。この方
法においての電源は、電磁コイルの応答性を上げるため
電磁コイルの定格電圧より高い電圧をかけて仕分けする
のが一般的である。しかし発熱による焼損や絶縁劣化が
発生する問題があり、電磁コイルを2個使用して発熱分
散する方法が実開平7−008326に開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】単一電源で仕分けする
場合、仕分けスイッチがオンして電磁コイルによってス
ライドシューが完全に移動させられるまで電磁コイルに
一定の高い電圧が印加されたままになり、電磁コイルの
発熱により焼損や絶縁劣化を招く可能性がある。従っ
て、1つのスイッチに電磁コイルを2個使用して交互に
通電し発熱分散する方法が実開平7−008326に開
示されているが、電磁コイルが大きくなる。
【0004】また電磁コイルのばらつきが発生すると仕
分け動作の安定性が悪くなったり、制御が複雑になるな
どコストアップにつながる。
【0005】単一電源で仕分けする場合、仕分けスイッ
チがオフした後電磁コイルから逆起電圧が発生する。こ
の処理として、転流ダイオードを電磁コイルの両端に入
れて処理する方法があるが、転流電流が電磁コイルによ
り消費される形となり電磁コイルの残留磁気の消滋時間
が伸びる。この状態で仕分けコンベアの速度が上昇する
と電磁コイルへの通電をオフしたにもかかわらず、残留
磁気の影響により次のスライドシューを吸引し誤仕分け
動作を起こす可能性がある。
【0006】また、逆起電圧の処理として、バリスタを
コイルの両端に入れて処理した場合において仕分けコン
ベアの速度が上昇した場合、仕分けスイッチのオンオフ
回数が増えるとバリスタが発熱や焼損を招く可能性があ
る。以上の方法では仕分けスピードを上げる事は限界に
近い。
【0007】本発明は、これらの欠点を除くためになさ
れたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】プラス電源ライン6とマ
イナス電源ライン7の間に第1分岐ライン8を設けその
中点をLAとし、プラス電源ライン6と中点LA間にM
OSFET11を接続し、マイナス電源ライン7と中点
LA間にダイオード12を接続する。
【0009】これと並列に第2分岐ライン9を設けその
中点をLBとし、プラス電源ライン6と中点LB間にダ
イオード13を接続し、マイナス電源ライン7と中点L
B間にMOSFET14を接続する。
【0010】さらに並列に第3分岐ライン10を設けそ
の中点をLCとし、プラス電源ライン6と中点LC間に
MOSFET15を接続し、マイナス電源ライン7と中
点LC間にダイオード16を接続する。
【0011】電磁コイル17を前記中点LAとLB間に
接続し、電磁コイル18を前記中点LBとLC間に接続
する。
【0012】前記MOSFET11,14,15のゲー
トには、ドライブ回路19が接続され、前記MOSFE
T14のドライブ回路19を、ライン21でコントロー
ル回路23とパルス幅変調回路24に接続する。
【0013】前記MOSFET11のドライブ回路19
を、ライン20でコントロール回路23のオンオフ制御
手段に接続する。
【0014】前記MOSFET15のドライブ回路19
を、ライン22でコントロール回路23のオンオフ制御
手段に接続する。
【0015】コントロール回路23にはオンオフ制御手
段の入力として、入力L1(27)と入力L2(28)
が設けられている。
【0016】プラス電源ライン6とマイナス電源ライン
7の間を流れる電流を検出する電流検出器5を設け、検
出したデータとコントロール回路23からのオンオフの
タイミングデータを受けて、電磁コイル17,18の断
線を判別する機能を有する断線判別回路25を設ける。
【0017】プラス電源ライン6とマイナス電源ライン
7の間の電圧を検出する電圧検出器4を設け、検出した
データと基本波パルス幅データテーブルとを比較演算
し、電磁コイル17,18への励磁電圧の安定化を図る
機能を有するパルス幅変調回路24を設ける。
【0018】プラス電源ライン6とマイナス電源ライン
7の間を流れる電流を検出する電流検出器5を設け、検
出したデータと基準値データと比較演算しコイルの発熱
による断線と絶縁劣化を予防する機能と、電磁コイルや
素子が短絡した場合の過電流に対する保護を有する保護
回路26を設ける。
【0019】本発明は、以上の構成によりなる電磁コイ
ル方式の切り替え装置を具備した仕分けコンベア用電源
装置である。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0021】図1において、商用電源電圧1にブリッジ
型整流器2が接続されている。コンデンサ3は、ブリッ
ジ型整流器2より出たプラス電源ライン6とマイナス電
源ライン7の間に接続されている。
【0022】プラス電源ライン6には、電圧検出器4の
一方、電流検出器5、MOSFET11,15のドレイ
ン側、ダイオード13のカソード側が接続されている。
【0023】マイナス電源ライン7には、電圧検出器4
の他の一方、ダイオード12,16のアノード側、MO
SFET14のソース側が接続されている。
【0024】MOSFET11,15のソース側は、ダ
イオード12,16のカソード側に接続されている。ダ
イオード13のアノード側は、MOSFET14のドレ
イン側に接続されている。
【0025】電磁コイル17は、MOSFET11のソ
ース側とダイオード12のカソード側が接続されている
中点LAに接続され、他の一方がダイオード13のアノ
ード側とMOSFET14のドレイン側が接続されてい
る中点LBに接続されている。
【0026】電磁コイル18は、MOSFET15のソ
ース側とダイオード16のカソード側が接続されている
中点LCに接続され、他の一方がダイオード13のアノ
ード側とMOSFET14のドレイン側が接続されてい
る中点LBに接続されている。
【0027】MOSFET11,15のゲートは、ドラ
イブ回路19とライン20,22とでコントロール回路
23のオンオフ制御手段に接続されている。MOSFE
T14のゲートは、ドライブ回路19とライン21でコ
ントロール回路23とパルス幅変調回路24に接続され
ている。
【0028】パルス幅変調回路24は、電圧検出器4の
出力とコントロール回路23に接続されている。
【0029】上記構成において、MOSFET11,1
4,15がオフの状態で、入力L1(27)がオンした
場合、コントロール回路23でオンオフ制御手段が実行
されドライブ回路19を介してMOSFET11のゲー
トにオン電圧が印加され、MOSFET11が導通状態
となる。
【0030】入力L1(27)がオンするとパルス幅変
調回路24にパルス発生信号が送られ、この信号をトリ
ガーとして一定時間、幅の広いパルスP1がパルス幅変
調回路24で生成され、コントロール回路23とドライ
ブ回路19を介してMOSFET14のゲートにパルス
変調電圧が印加される。
【0031】前記のパルス変調された電圧が一定時間電
磁コイル17に印加され、中点LAから中点LBの方向
に流れる定格以上の過励磁電流と、電磁コイル17から
ダイオード13とMOSFET11を通して流れる転流
電流により、大きな起磁力が発生し吸引時間が短縮す
る。
【0032】この後、入力L1(27)がオフするまで
パルスP2をパルス幅変調回路24で生成し、コントロ
ール回路23からドライブ回路19を介してMOSFE
T14のゲートにパルス変調電圧を印加する。
【0033】前記のパルス変調された電圧が電磁コイル
17に印加され、中点LAから中点LBの方向に流れる
定格の定格励磁電流と、電磁コイル17からダイオード
13とMOSFET11を通して流れる転流電流によ
り、保持力を持続するだけの起磁力が発生する。これに
より発熱をおさえる。
【0034】図3にパルス幅変調回路から出力されるパ
ルスP1とP2の波形を示す。
【0035】電磁コイルに流れる電流は、MOSFET
14のオンパルス幅によって中点LAから中点LBの方
向に流れる励磁電流と、MOSFET14のオフパルス
幅によって生じる電磁コイル17からダイオード13と
MOSFET11を通して流れる転流電流の比率で決ま
り、パルス幅変調回路24おいてパルスのデューティ比
を調整することで起磁力を決定する事が出来る。
【0036】本回路構成によって、入力L1(27)が
オフすると、コントロール回路23でオンオフ制御手段
が実行され、ドライブ回路19を介してMOSFET1
1のゲート電圧が遮断されMOSFET11がオフの状
態となる。同時にコントロール回路23からドライブ回
路19を介してMOSFET14のゲートへのパルス変
調電圧も遮断される。
【0037】これにより、電磁コイル17への励磁電流
が完全に遮断され、電磁コイル17からの逆起電圧は、
ダイオード13,12を通しプラス電源ライン6とマイ
ナス電源ライン7の間に接続されているコンデンサ3に
急激に吸収される。従って、電磁コイル17の残留磁気
の消磁時間が短くなり開放時間が短縮する。
【0038】入力L1(27)から電磁コイル17への
両端LA−LBの動作タイミングは図2に示す形とな
る。
【0039】上記構成において、MOSFET11,1
4,15がオフの状態で、入力L2(28)がオンした
場合、コントロール回路23でオンオフ制御手段が実行
されドライブ回路19を介してMOSFET15のゲー
トにオン電圧が印加され、MOSFET15が導通状態
となる。
【0040】入力L2(28)がオンするとパルス幅変
調回路24にパルス発生信号が送られ、この信号をトリ
ガーとして一定時間、幅の広いパルスP1がパルス幅変
調回路24で生成され、コントロール回路23とドライ
ブ回路19を介してMOSFET14のゲートにパルス
変調電圧が印加される。
【0041】前記のパルス変調された電圧が一定時間電
磁コイル18に印加され、中点LCから中点LBの方向
に流れる定格以上の過励磁電流と、電磁コイル18から
ダイオード13とMOSFET15を通して流れる転流
電流により、大きな起磁力が発生し吸引時間が短縮す
る。
【0042】この後、入力L2(28)がオフするまで
パルスP2をパルス幅変調回路24で生成し、コントロ
ール回路23からドライブ回路19を介してMOSFE
T15のゲートにパルス変調電圧を印加する。
【0043】前記のパルス変調された電圧が電磁コイル
18に印加され、中点LCから中点LBの方向に流れる
定格の定格励磁電流と、電磁コイル18からダイオード
13とMOSFET15を通して流れる転流電流によ
り、保持力を持続するだけの起磁力が発生する。これに
より発熱をおさえる。
【0044】図3にパルス幅変調回路から出力されるパ
ルスP1とP2の波形を示す。
【0045】電磁コイルに流れる電流は、MOSFET
14のオンパルス幅によって中点LCから中点LBの方
向に流れる励磁電流と、MOSFET14のオフパルス
幅によって生じる電磁コイル18からダイオード13と
MOSFET15を通して流れる転流電流の比率で決ま
り、パルス幅変調回路24おいてパルスのデューティ比
を調整することで容易に起磁力を決定する事が出来る。
【0046】本回路構成によって、入力L2(28)が
オフすると、コントロール回路23でオンオフ制御手段
が実行され、ドライブ回路19を介してMOSFET1
5のゲート電圧が遮断されMOSFET15がオフの状
態となる。同時にコントロール回路23からドライブ回
路19を介してMOSFET14のゲートへのパルス変
調電圧も遮断される。
【0047】これにより、電磁コイル18への励磁電流
が完全に遮断され、電磁コイル18からの逆起電圧は、
ダイオード13,16を通しプラス電源ライン6とマイ
ナス電源ライン7の間に接続されているコンデンサ3に
急激に吸収される。従って電磁コイル18の残留磁気の
消磁時間が短くなり開放時間が短縮する。
【0048】入力L2(28)から電磁コイル18の両
端LA−LBの動作タイミングは図2に示す形となる。
【0049】断線判別回路25は、電流検出器5を通し
てプラスの電源ライン6に接続されまた、保護回路26
を通しコントロール回路23に接続されている。
【0050】コントール回路23の入力L1(27)、
または入力L2(28)にオン信号が入るとMOSFE
T14とMOSFET11または15が動作し、電磁コ
イル17または18を介してプラス電源ライン6とマイ
ナス電源ライン7の間に電流が流れる。この電流と前記
のオン信号を比較し、オン信号が入っても電流が流れな
い場合、電磁コイル17,18の断線または未接続と判
定し保護回路26にて適切な処理が行われる。
【0051】前記処理内容はアラーム信号として、コン
トロール回路23を通し当仕分けコンベア電源装置を制
御する外部制御機器に戻され、当仕分けコンベア電源装
置とは別の予備の仕分けコンベア電源装置が代わりに運
転を開始する。この処理により仕分けコンベアシステム
全体が停止をしないで仕分け作業が継続出来る。
【0052】パルス幅変調回路24は、電圧検出器4を
通してプラス電源ライン6とマイナス電源ライン7の間
に接続されている。前記プラス電源ライン6とマイナス
電源ライン7の間の電圧は常に電圧検出器4で監視され
る。
【0053】検出された信号とパルス幅変調回路24内
の基準値データとを比較演算し、パルス変調電圧信号を
生成する。この信号によりMOSFET14を駆動する
と、商用電源電圧1の変動によるプラス電源ライン6と
マイナス電源ライン7の間の電圧変動に対して影響され
ない定電圧を電磁コイル17,18に印加できる。従っ
て電磁コイル17,18の抵抗値の変化量が少ないと考
えた場合、商用電源電圧1の変動に対して影響されない
一定の過励磁電流と定格励磁電流を流すことができ安定
した起磁力を得ることが出来る。
【0054】前記の安定状態にて、通電により電磁コイ
ル17,18が温度上昇しコイルの抵抗値が増加すると
電流が減少する。この電流を電流検出器5により検出し
保護回路26内のデータと比較演算する事により、温度
上昇値を等価的に知り発熱による断線、および絶縁劣化
を予防する。
【0055】保護回路26は、電流検出器5を通してプ
ラスの電源ライン6に接続されている。また、コントロ
ール回路23に接続されている。
【0056】電流検出器5により常時流れる電流をモニ
タし、電磁コイル17,18が短絡した場合や素子が破
損した場合に流れる電流を保護回路26内のデータと比
較し、過電流と判断される場合コントロール回路23へ
信号を送り、ドライブ回路19への信号を遮断し、MO
SFET11,14,15をオフし、本電源装置を過電
流による破損から保護する。
【0057】前記処理内容はアラーム信号として、コン
トロール回路23を通し当仕分けコンベア電源装置を制
御する外部制御機器に戻され、当仕分けコンベア電源装
置とは別の予備の仕分けコンベア電源装置が代わりに運
転を開始する。この処理により仕分けコンベアシステム
全体が停止をしないで仕分け作業が継続出来る。
【0058】
【発明の効果】本発明により、適切な時間に適切電圧を
電磁コイルに与える事により電磁コイルの焼損や絶縁劣
化などを回避しながら応答を上げられる。また、オフ時
の残留磁気を早く消滋する事が出来るため、仕分けスピ
ードが上げられコンベアシステムの稼動効率を上げる事
が出来る。
【0059】本発明により、当仕分けコンベア用電源装
置に何らかの故障が発生し、アラーム信号が仕分けコン
ベア用電源を集合管理する外部制御機器にフィードバッ
クされる事により、前記の外部制御機器に接続された別
の予備の仕分けコンベア電源装置が代わりに運転を開始
する事が出来るため、仕分けコンベアシステム全体が停
止しない。よって、稼動効率の高い仕分け作業が継続出
来る。
【0060】本発明の構成により、従来であれば1つの
電磁コイルを動作させるために2個のMOSFETと2
個のダイオードが必要であり、今回の様に2つの電磁コ
イルを動作させる場合は、4個のMOSFETと4個の
ダイオードが必要になるが、図1に示す様にMOSFE
T14とダイオード13をそれぞれの電磁コイルから使
用する事により、3個のMOSFETと3個のダイオー
ドにより2個の電磁コイルの電圧制御を行う事ができ、
装置の小型化、コストの低減がはかれる。
【0061】本発明の構成により、商用電源電圧の変動
に対して影響されない定電圧を電磁コイルに印加でき
る。この状態にて、電磁コイルに流れる電流を測定する
事により温度上昇値を等価的に知る事ができる。これに
より、電磁コイル内部に温度を検出するセンサ等を組込
む必要が無くなるため、コイルの小型化とコストの低減
がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施例を示す電子回路図。
【図2】本発明の入力信号から電磁コイル端までの動作
説明図。
【図3】本発明のパルス幅変調回路から出力されるパル
スP1とP2の波形図。
【符号の説明】
1 商用電源電圧 2 ブリッジ型整流器 3 コンデンサ 4 電圧検出器 5 電流検出器 6 プラス電源ライン 7 マイナス電源ライン 8 第1分岐ライン 9 第2分岐ライン 10 第3分岐ライン 11 MOSFET 12 ダイオード 13 ダイオード 14 MOSFET 15 MOSFET 16 ダイオード 17 電磁コイル 18 電磁コイル 19 ドライブ回路 20 ライン 21 ライン 22 ライン 23 コントロール回路 24 パルス幅変調回路 25 断線判別回路 26 保護回路 27 入力L1 28 入力L2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力L1(27)と入力L2(28)へ
    の入力信号により、コントロール回路23とパルス幅変
    調回路24で作成される励磁信号でドライブ回路19を
    介してMOSFET11,14,15を駆動し、所定の
    電磁コイル17,18のオンオフと励磁電圧を制御する
    ことで、前記電磁コイル17,18の起磁力を調整し応
    答性を高めることと前記電磁コイル17,18の発熱を
    抑制することを特徴とする電磁コイル方式の切り替え装
    置を具備した仕分けコンベア用電源装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006327766A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Smc Corp ワーク搬送機構に用いられる吸引防止装置及びその吸引防止方法
CN100414652C (zh) * 2003-01-27 2008-08-27 共和电机工业株式会社 激励器的驱动装置及驱动方法

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