JP2007109503A - Control method of electromagnetic actuator, and switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開閉器を開閉操作する電磁アクチュエータの制御方法およびそれを用いた開閉器に関する。 The present invention relates to a method for controlling an electromagnetic actuator for opening / closing a switch and a switch using the same.
従来の真空遮断器および真空開閉器などの開閉器の操作機構においては、開路、閉路操作を行うために、必要な操作力を発生させる電磁アクチュエータを用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventional switch operating mechanisms such as vacuum circuit breakers and vacuum switches are known that use electromagnetic actuators that generate the required operating force to perform open and close operations (for example, patents). Reference 1).
この種の開閉器は、図3に示すように、図示上段から電流を遮断する遮断部1a、遮断部1aの閉路時に接触荷重を加えるワイプバネ部1b、および図示最下段に遮断部1aを開閉操作する操作機構部1cが配置され構成されている。なお、図3において、図示右に閉路状態、図示左に開路状態を示している。
As shown in FIG. 3, this type of switch is configured to open / close the blocking portion 1a that cuts off the current from the upper portion of the drawing, the
遮断部1aには、真空絶縁容器2内に接離自在の一対の接点3、4を有する真空バルブ5が設けられている。真空バルブ5の固定側は、上部導体6に固定されている。また、真空バルブ5の可動側には、下部導体7が設けられ、軸方向に移動自在の絶縁操作ロッド8が連結されている。
The blocking part 1 a is provided with a
ワイプバネ部1bには、絶縁操作ロッド8に連結されたワイプバネ9を収納したワイプバネフォルダ10が設けられている。ワイプバネ9により、一対の接点3、4の接触時に接触荷重が加わるようになっている。また、ワイプバネフォルダ10には、後述する操作ロッド11が連結されている。操作ロッド11には、図示しない開閉器の固定部材に固定された閉路用リミットスイッチ12および開路用リミットスイッチ13が、操作ロッド11が移動したときに開閉するように設けられている。
The
操作機構部1cには、開閉操作時の操作力を発生させる電磁アクチュエータ14が設けられている。電磁アクチュエータ14は、磁路を形成するためのヨーク15、ヨーク15内を移動するように設けられた磁性体のアーマチュア16、アーマチュア16を移動もしくは閉路保持をする永久磁石17、永久磁石17の外周に配置された閉路コイル18および開路コイル19、アーマチュア16に固定されヨーク15を貫いた非磁性体の操作ロッド11、およびヨーク15の図示下部の開口部を塞ぐ非磁性体のストッパープレート20から構成されている。また、電磁アクチュエータ14は、下部固定部材21に固定され、下部固定部材21内の操作ロッド11端に操作ロッド11を開路方向に移動するように付勢した開路バネ22が設けられている。
The operation mechanism unit 1c is provided with an electromagnetic actuator 14 that generates an operation force during an opening / closing operation. The electromagnetic actuator 14 includes a
電磁アクチュエータ14の制御回路には、図4に示すように、直流電源23間に、図示しない制御室からの信号で開閉器を閉路させる閉路指令スイッチ24、開閉器の閉路途中で閉路から開路に切り替わる閉路用リミットスイッチ12、および閉路用リレー25が直列に接続されている。また、閉路用リレー25が動作したときに閉路する閉路用補助スイッチ26と閉路コイル18とが直列に接続されている。
As shown in FIG. 4, the control circuit for the electromagnetic actuator 14 includes a closing command switch 24 for closing the switch between signals of a
また、直流電源23間には、図示しない制御室からの信号で開閉器を開路させる開路指令スイッチ27、開閉器の閉路途中で閉路用リミットスイッチ12が開路されたとき、同時に開路から閉路に切り替わる開路用リミットスイッチ13、および開路用リレー28が直列に接続されている。また、開路用リレー28が動作したときに閉路する開路用補助スイッチ29と開路コイル19とが直列に接続されている。
Further, between the
そして、閉路状態にする場合には、図5に示すように、閉路指令スイッチ24を時間t1に閉路する。すると、閉路用リレー25が励磁され、数msの所定の動作時間txを経て時間t2に閉路用補助スイッチ26が閉路し、閉路コイル18に電流が流れる。これにより、アーマチュア16が閉路方向に移動を開始し、真空バルブ5の接点3、4が接触する。接触する途中の時間t3においては、閉路用リミットスイッチ12が閉路から開路に切り替わる。すると、閉路用リレー25の励磁が解除されて時間t4に閉路用補助スイッチ26が開路し、閉路コイル18の電流が遮断される。遮断後においては、アーマチュア16が永久磁石17に吸引され、閉路状態が保持される。
When the closed state is set, as shown in FIG. 5, the closing command switch 24 is closed at time t1. Then, the
ここで、開路用リミットスイッチ13は、閉路用リミットスイッチ12が閉路から開路に切り替わると同時に、開路から閉路に切り替わるようになっている。
Here, the open
開路状態にする場合には、開路指令スイッチ27を時間t5に閉路する。すると、開路用リレー28が励磁され、開路用リミットスイッチ13が切り替わった時間t3から数msの所定の動作時間tyを経て時間t6に開路用補助スイッチ29が閉路し、開路コイル19に電流が流れる。これにより、永久磁石17の吸引力に打ち勝ってアーマチュア16が開路方向に移動し、真空バルブ5の接点3、4が開離する。開路途中において開路用リミットスイッチ13が閉路から開路に切り替わる。すると、開路用リレー28の励磁が解除され、開路用補助スイッチ29が開路し、開路コイル19の電流が遮断される。その後、開路バネ22により開路状態が保持される。
上記の従来の電磁アクチュエータ14においては、次のような問題がある。 The conventional electromagnetic actuator 14 has the following problems.
開閉器を閉路した直後に主回路が過電流などで異常となり、直ちに開路させる場合において、開路するまでの時間が長くなることがある。図5に示すように、時間t2に閉路コイル18が励磁され、遮断される時間t4までの間に、開路指令スイッチ27が時間t5に閉路されると、時間t4以前の時間t3に開路用リミットスイッチ13が開路から閉路に切り替わっているので、開路用リレー28の動作時間ty後の時間t6から開路コイル19に電流が流れ始める。
Immediately after closing the switch, the main circuit becomes abnormal due to an overcurrent or the like, and when the circuit is opened immediately, the time until the circuit is opened may be long. As shown in FIG. 5, when the open circuit command switch 27 is closed at time t5 before time t4 when the
これは、閉路コイル18が励磁されている状態において、開路コイル19が励磁されることである。その結果、開路コイル19による起磁力が低減し、アーマチュア16の移動が遅くなる。即ち、遮断性能が低下してしまうことになる。
This is that the
このため、閉路コイル18が励磁されている閉路動作中においても、開路指令スイッチ27が閉路されると、開路コイル19が充分に励磁され、確実に開路動作をし得る制御方法が望まれていた。
For this reason, even during the closing operation in which the
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、閉路動作中に開路指令が与えられた場合でも確実に開路動作をし得る電磁アクチュエータの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a method for controlling an electromagnetic actuator that can reliably perform an opening operation even when an opening command is given during the closing operation.
上記目的を達成するために、本発明の電磁アクチュエータの制御方法は、接離自在の一対の接点を閉路させる閉路コイルおよび開路させる開路コイルと、前記接点の閉路時に閉路から開路に切り替わる閉路用リミットスイッチと、この接点の閉路時に開路から閉路に切り替わる開路用リミットスイッチと、前記閉路用リミットスイッチの閉路時に前記閉路コイルを励磁する閉路用リレーと、前記開路用リミットスイッチの閉路時に前記開路コイルを励磁する開路用リレーとを備え、前記開路用リミットスイッチは、前記閉路用リミットスイッチが閉路から開路に切り替わった後、開路から閉路に切り替わることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electromagnetic actuator control method of the present invention includes a closing coil for closing a pair of contactable and separable contacts, an opening coil for opening, and a closing limit for switching from closing to opening when the contacts are closed. A switch, an opening limit switch that switches from opening to closing when the contact is closed, a closing relay that excites the closing coil when the closing limit switch is closed, and the opening coil when the opening limit switch is closed. And an opening relay that excites, and the opening limit switch switches from opening to closing after the closing limit switch is switched from closing to opening.
本発明によれば、開閉器を閉路させる閉路コイルの電流が遮断された後に、開閉器を開路させる開路コイルが励磁されるようにしているので、閉路動作中に開路指令が与えられても、開路コイルの強い起磁力により確実に開路動作をさせることができる。 According to the present invention, after the current of the closing coil that closes the switch is interrupted, the opening coil that opens the switch is excited, so even if an opening command is given during the closing operation, The opening operation can be surely performed by the strong magnetomotive force of the opening coil.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施例に係る電磁アクチュエータの制御方法を図1および図2を参照して説明する。図1は、本発明の実施例に係る電磁アクチュエータを用いた開閉器の構成を示す図、図2は、本発明の実施例に係る電磁アクチュエータの制御回路の動作を示すチャート図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、電磁アクチュエータを動作させる制御回路は、図4と同様であるので、その詳細な説明を省略する。 A method for controlling an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a switch using an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a chart diagram showing an operation of a control circuit of the electromagnetic actuator according to the embodiment of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol was attached | subjected about the component similar to the past. The control circuit for operating the electromagnetic actuator is the same as that shown in FIG.
図1に示すように、開閉器は、図示上段から電流を遮断する遮断部1a、遮断部1aの閉路時に接触荷重を加えるワイプバネ部1b、および図示最下段に遮断部1aを開閉操作する操作機構部1cが配置され構成されている。なお、図1において、図示右に閉路状態、図示左に開路状態を示している。
As shown in FIG. 1, the switch includes a blocking portion 1a that cuts off current from the upper part of the figure, a
遮断部1aには、真空絶縁容器2内に接離自在の一対の接点3、4を有する真空バルブ5が設けられている。真空バルブ5の固定側は、図示しない開閉器の固定部材に固定されている上部導体6に固定されている。また、真空バルブ5の可動側には、下部導体7が設けられ、軸方向に移動自在に摺動接触する可動導体を介して絶縁操作ロッド8が連結されている。
The blocking part 1 a is provided with a
ワイプバネ部1bには、絶縁操作ロッド8に連結されたワイプバネ9を収納したワイプバネフォルダ10が設けられている。ワイプバネ9により、一対の接点3、4の接触時に接触荷重が加わるようになっている。また、ワイプバネフォルダ10には、後述する操作ロッド11が連結されている。操作ロッド11には、図示しない開閉器の固定部材に固定された閉路用リミットスイッチ12および開路用リミットスイッチ13が、操作ロッド11が移動したときに開閉動作するように設けられている。この操作ロッド11は、ワイプバネ9、絶縁操作ロッド8を介して遮断部1aに連結され、接点3、4を開閉する可動軸となる。
The
ここで、開路用リミットスイッチ13の動作は、閉路用リミットスイッチ12よりも遅く動作するように設けられている。即ち、閉路時に、操作ロッド11が移動して開路用リミットスイッチ13が開路から閉路への切り替わりが、閉路用リミットスイッチ12が切り替わるときよりも遅く切り替わるようになっている。例えば、閉路用リミットスイッチ12と開路用リミットスイッチ13とを離隔して配置すれば、それぞれのリミットスイッチ12、13の開閉動作に時間差を付けることができる。
Here, the
操作機構部1cには、開閉操作時の操作力を発生させる電磁アクチュエータ14が設けられている。電磁アクチュエータ14は、磁路を形成するためのヨーク15、ヨーク15内を移動するように設けられた磁性体のアーマチュア16、アーマチュア16を移動もしくは閉路保持をする永久磁石17、永久磁石17の外周に配置された閉路コイル18および開路コイル19、アーマチュア16に固定されヨーク15を貫いた非磁性体の操作ロッド11、およびヨーク15の図示下部の開口部を塞ぐ非磁性体のストッパープレート20から構成されている。また、電磁アクチュエータ14は、下部固定部材21に固定され、下部固定部材21内の操作ロッド11端に操作ロッド11を開路方向に移動するように付勢した開路バネ22が設けられている。
The operation mechanism unit 1c is provided with an electromagnetic actuator 14 that generates an operation force during an opening / closing operation. The electromagnetic actuator 14 includes a
次に、閉路状態にする場合を図2を参照して説明する。 Next, the case where it will be in a closed state is demonstrated with reference to FIG.
図2に示すように、閉路指令スイッチ24を時間t1に閉路する。すると、閉路用リレー25が励磁され、数msの所定の動作時間txを経て時間t2に閉路用補助スイッチ26が閉路し、閉路コイル18が励磁される。これにより、アーマチュア16が閉路方向に移動を開始し、真空バルブ5の接点3、4の接触が完了する閉路途中の時間t3において、閉路用リミットスイッチ12が閉路から開路に切り替わる。すると、閉路用リレー25の励磁が解除され、時間t4に閉路用補助スイッチ26が開路し、閉路コイル18の電流が遮断される。遮断後においては、アーマチュア16が永久磁石17に吸引され、閉路状態が保持される。
As shown in FIG. 2, the closing command switch 24 is closed at time t1. Then, the closing
ここで、開路用リミットスイッチ13は、閉路用リミットスイッチ12が切り替わる時間t3よりも遅れた時間t7に開路から閉路に切り替わるようになっている。即ち、閉路コイル18の電流が遮断され(時間t4)、電流が零になる時間t8から数msの所定の動作時間tyを考慮した以前の時間t7に切り替わるようになっている(時間t7=t8−ty)。動作時間tyは予め開路用リレー28の性能からその時間を把握できるので、時間t7を設定することができる。
Here, the open
これにより、時間t3の以前の時間t5において、開路指令スイッチ27が閉路されると、時間t3に閉路用リミットスイッチ12が切り替わるものの、開路用リミットスイッチ13はこれよりも遅れた時間t7に切り替わる。すると、開路用リレー28の動作時間tyを経て、時間t8に開路用補助スイッチ29が閉路し、開路コイル19が励磁される。これにより、永久磁石17の吸引力に打ち勝ってアーマチュア16が開路方向に移動し、真空バルブ5の接点3、4が開離する。開路コイル19は、閉路コイル18側の影響を受けず励磁され、大きな起磁力でアーマチュア16を移動させることができる。
Thus, when the opening command switch 27 is closed at time t5 before time t3, the
開路途中においては、開路用リミットスイッチ13が閉路から開路に切り替わり、開路用リレー28の励磁が解除され、開路用補助スイッチ29が開路して開路コイル19の電流が遮断される。その後、開路バネ22により開路状態が保持される。なお、開路時に、開路用リミットスイッチ13が閉路から開路に切り替わるが、閉路用リミットスイッチ12はその以前に開路から閉路に切り替わる。
In the middle of the circuit opening, the circuit
上記実施例の電磁アクチュエータ14の制御方法によれば、閉路コイル18の電流が遮断された後、開路コイル19が励磁されるように、開路用リミットスイッチ13を開路から閉路に切り替えているので、閉路コイル18が励磁されている閉路動作中においても、開路指令スイッチ27が閉路されると、開路コイル19が励磁され、その強い起磁力により確実に開路動作をさせることができる。
According to the control method of the electromagnetic actuator 14 of the above embodiment, the open
1a 遮断部
1b ワイプバネ部
1c 操作機構部
2 真空絶縁容器
3、4 接点
5 真空バルブ
6 上部導体
7 下部導体
8 絶縁操作ロッド
9 ワイプバネ
10 ワイプバネフォルダ
11 操作ロッド
12 閉路用リミットスイッチ
13 開路用リミットスイッチ
14 電磁アクチュエータ
15 ヨーク
16 アーマチュア
17 永久磁石
18 閉路コイル
19 開路コイル
20 ストッパープレート
21 下部固定部材
22 開路バネ
23 直流電源
24 閉路指令スイッチ
25 閉路用リレー
26 閉路用補助スイッチ
27 開路指令スイッチ
28 開路用リレー
29 開路用補助スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS
Claims (4)
前記接点の閉路時に閉路から開路に切り替わる閉路用リミットスイッチと、
この接点の閉路時に開路から閉路に切り替わる開路用リミットスイッチと、
前記閉路用リミットスイッチの閉路時に前記閉路コイルを励磁する閉路用リレーと、
前記開路用リミットスイッチの閉路時に前記開路コイルを励磁する開路用リレーとを備え、
前記開路用リミットスイッチは、前記閉路用リミットスイッチが閉路から開路に切り替わった後、開路から閉路に切り替わることを特徴とする電磁アクチュエータの制御方法。 A closing coil for closing a pair of contactable and separable contacts and an opening coil for opening;
A closing limit switch that switches from closing to opening when the contact is closed;
An opening limit switch that switches from opening to closing when the contact is closed,
A closing relay for exciting the closing coil when the closing limit switch is closed;
An open relay for exciting the open coil when the open limit switch is closed,
The method for controlling an electromagnetic actuator, wherein the opening limit switch is switched from an open circuit to a closed circuit after the closing switch is switched from a closed circuit to an open circuit.
前記開路用リレーの動作時間の以前であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電磁アクチュエータの制御方法。 Switching from opening to closing of the opening limit switch is before the current of the closing coil is interrupted,
3. The method of controlling an electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the operation time is before the open relay operation time.
前記遮断部に連結された可動軸に設けられ、前記遮断部の閉路時に閉路から開路に切り替わる閉路用リミットスイッチ、および前記遮断部の閉路時に開路から閉路に切り替わる開路用リミットスイッチと、
前記閉路用リミットスイッチの閉路時に励磁される閉路コイル、および前記開路用リミットスイッチの閉路時に励磁される開路コイルを有する電磁アクチュエータからなる操作機構部とを備え、
前記電磁アクチュエータが閉路動作を行い、前記閉路用リミットスイッチが閉路から開路に切り替わった後、前記開路用リミットスイッチが開路から閉路に切り替わり閉路動作を行うことを特徴とする開閉器。 A blocking portion having a pair of contactable contacts;
A closing limit switch that is provided on a movable shaft connected to the blocking portion, and switches from closed to open when the blocking portion is closed; and an opening limit switch that switches from open to closed when the blocking portion is closed;
An operation mechanism unit comprising a closing coil that is excited when the closing limit switch is closed, and an electromagnetic actuator having an opening coil that is excited when the opening limit switch is closed;
The switch is characterized in that after the electromagnetic actuator performs a closing operation and the closing limit switch is switched from closing to opening, the opening limit switch is switched from opening to closing to perform the closing operation.
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