JP2553237Y2 - 電磁石の吸着検出装置 - Google Patents
電磁石の吸着検出装置Info
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- JP2553237Y2 JP2553237Y2 JP1182392U JP1182392U JP2553237Y2 JP 2553237 Y2 JP2553237 Y2 JP 2553237Y2 JP 1182392 U JP1182392 U JP 1182392U JP 1182392 U JP1182392 U JP 1182392U JP 2553237 Y2 JP2553237 Y2 JP 2553237Y2
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- Japan
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- magnetic
- coil
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本案はリフティングマグネットな
ど物品保持用に使用する直流電磁石の吸着検出装置に関
するものである。
ど物品保持用に使用する直流電磁石の吸着検出装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】電磁石の主コイルを直流電源により励磁
した場合にその起磁力で発生する磁束は吸着物の有無に
より大きく変化する。被吸着物が存在しない時、又は磁
石と被吸着物の隙間が大きい時には磁気抵抗が大きく磁
束が少い（磁束密度が低い）。被吸着物が吸着された時
には磁性体により磁路が短絡されるため磁気抵抗が小さ
くなり磁束が多く（磁束密度が高く）なる。
した場合にその起磁力で発生する磁束は吸着物の有無に
より大きく変化する。被吸着物が存在しない時、又は磁
石と被吸着物の隙間が大きい時には磁気抵抗が大きく磁
束が少い（磁束密度が低い）。被吸着物が吸着された時
には磁性体により磁路が短絡されるため磁気抵抗が小さ
くなり磁束が多く（磁束密度が高く）なる。
【０００３】この磁束を測定する従来の方法として、ホ
ール素子、磁気抵抗素子などの磁気センサーを埋設して
磁束密度を計測する方法、さぐりコイル（サーチコイ
ル）により磁束数を計測する方法が考えられる。しかし
磁気センサーは一般的に半導体を使用するため耐熱度が
低く高温材料の吸着検出や高温の雰囲気での使用に耐え
られない。又さぐりコイルの場合は温度制約はなくリフ
ティングマグネットとして使用可能な数百度まで使用可
能であるが、主コイルを励磁した時に主コイルの内極に
巻回したさぐりコイルに誘起する起電力から磁束数の計
測を行うため連続した吸着確認が難しい。
ール素子、磁気抵抗素子などの磁気センサーを埋設して
磁束密度を計測する方法、さぐりコイル（サーチコイ
ル）により磁束数を計測する方法が考えられる。しかし
磁気センサーは一般的に半導体を使用するため耐熱度が
低く高温材料の吸着検出や高温の雰囲気での使用に耐え
られない。又さぐりコイルの場合は温度制約はなくリフ
ティングマグネットとして使用可能な数百度まで使用可
能であるが、主コイルを励磁した時に主コイルの内極に
巻回したさぐりコイルに誘起する起電力から磁束数の計
測を行うため連続した吸着確認が難しい。
【０００４】又直流電磁石の主コイルの直流励磁回路に
交流分又は脈流を重畳し該励磁回路に変圧器の１次コイ
ルを接続し、或は該重畳励磁回路に励磁コイルと直列に
リアクトル又は抵抗を挿入し、その両側にコンデンサを
介して変圧器の１次コイルを接続し、該変圧器の２次コ
イルの端子電圧から吸着物を検出する装置が開発されて
いる（特公昭５１−２６２１号）。しかし励磁回路から
直接検出する上記検出装置では吸着物の有無及び吸着物
と主コイルとのギャップの大小によって磁路が開から閉
回路となることにより磁気抵抗が変化し、励磁コイルの
インダクタンスＬが変化し交流分電流が変化するため吸
着の状態により２次コイルの端子電圧の変動が大きく検
出動作が不安定になるし、高価な電力変換器を要し、変
換効率の低下、吸着力の脈動などが問題になり、かつ既
存の電磁石の電源装置が使えないという問題がある。
交流分又は脈流を重畳し該励磁回路に変圧器の１次コイ
ルを接続し、或は該重畳励磁回路に励磁コイルと直列に
リアクトル又は抵抗を挿入し、その両側にコンデンサを
介して変圧器の１次コイルを接続し、該変圧器の２次コ
イルの端子電圧から吸着物を検出する装置が開発されて
いる（特公昭５１−２６２１号）。しかし励磁回路から
直接検出する上記検出装置では吸着物の有無及び吸着物
と主コイルとのギャップの大小によって磁路が開から閉
回路となることにより磁気抵抗が変化し、励磁コイルの
インダクタンスＬが変化し交流分電流が変化するため吸
着の状態により２次コイルの端子電圧の変動が大きく検
出動作が不安定になるし、高価な電力変換器を要し、変
換効率の低下、吸着力の脈動などが問題になり、かつ既
存の電磁石の電源装置が使えないという問題がある。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】本案は電磁石使用に際
し、高温材料の吸着物が確実に吸着保持されていること
を精度良く連続的に確認し得て吸着失敗によって起きる
事故を未然に防止し、かつ既存の電磁石に検出装置を簡
便に提供することを目的とする。
し、高温材料の吸着物が確実に吸着保持されていること
を精度良く連続的に確認し得て吸着失敗によって起きる
事故を未然に防止し、かつ既存の電磁石に検出装置を簡
便に提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本案は直流電磁石の磁路中に吸着物検出用の磁心とコ
イルを組込み、該検出用コイルに交流電圧を印加し発生
する交流磁界の変化で吸着物検出用磁心の透磁率を変化
させ、鎖交する直流磁束の変化を検出する電磁石の吸着
検出装置上記検出用コイルに直流磁界を作用させて感度
調整を行う上記考案記載の電磁石の吸着検出装置によっ
て構成される。
め本案は直流電磁石の磁路中に吸着物検出用の磁心とコ
イルを組込み、該検出用コイルに交流電圧を印加し発生
する交流磁界の変化で吸着物検出用磁心の透磁率を変化
させ、鎖交する直流磁束の変化を検出する電磁石の吸着
検出装置上記検出用コイルに直流磁界を作用させて感度
調整を行う上記考案記載の電磁石の吸着検出装置によっ
て構成される。
【０００７】
【作用】従って、検出用コイル３に正弦波又は矩形波交
流電圧を加えると励磁電流が流れ、その起磁力によって
検出用磁心２中に交番磁束φが生じる（図６）。交流電
流は検出用磁心２が十分に磁気飽和を生じるだけ供給す
る。検出用磁心２は磁気飽和を生じた時の見かけの透磁
率は小さくなり、磁気飽和を生じない時は大きな透磁率
を持つことになるので励磁電流の２倍の周波数で磁心２
の見かけ上の透磁率が変調を受けることとなる。
流電圧を加えると励磁電流が流れ、その起磁力によって
検出用磁心２中に交番磁束φが生じる（図６）。交流電
流は検出用磁心２が十分に磁気飽和を生じるだけ供給す
る。検出用磁心２は磁気飽和を生じた時の見かけの透磁
率は小さくなり、磁気飽和を生じない時は大きな透磁率
を持つことになるので励磁電流の２倍の周波数で磁心２
の見かけ上の透磁率が変調を受けることとなる。
【０００８】検出用磁心２が飽和しておらず、大きな透
磁率を持っている状態では外部の直流磁界は検出用磁心
２に向って収束する。外部の直流磁界をＨ0 、見かけの
透磁率をμ1 とすると検出出力巻線４に鎖交する平均磁
束密度はＢ1 ＝μ1 Ｈ0 となる。磁心２が飽和して見か
けの透磁率μ1 が小さくなった状態では外部の直流磁界
は検出用磁心２に向って収束し難くなる。このときの見
かけの透磁率をμ2 とすると検出出力巻線４に鎖交する
平均磁束密度はＢ2 ＝μ2 Ｈ0 となる。
磁率を持っている状態では外部の直流磁界は検出用磁心
２に向って収束する。外部の直流磁界をＨ0 、見かけの
透磁率をμ1 とすると検出出力巻線４に鎖交する平均磁
束密度はＢ1 ＝μ1 Ｈ0 となる。磁心２が飽和して見か
けの透磁率μ1 が小さくなった状態では外部の直流磁界
は検出用磁心２に向って収束し難くなる。このときの見
かけの透磁率をμ2 とすると検出出力巻線４に鎖交する
平均磁束密度はＢ2 ＝μ2 Ｈ0 となる。
【０００９】検出出力巻線４に発生するパルス状信号出
力の振幅は検出出力巻線４の断面積Ａと巻数Ｎと外部直
流磁界の強さＨ0 と見かけ上の透磁率の変化分に比例す
る 振幅＝Ｋ・Ａ・Ｎ・Ｈ0 ・（μ1 −μ2 ）／Δｔ ここで、直流電磁石１の主コイル５を直流電圧で励磁し
たとき、その直流電磁石１の磁心内の直流磁界Ｈ0 によ
り検出出力巻線４にパルス状信号出力電圧が発生する。
力の振幅は検出出力巻線４の断面積Ａと巻数Ｎと外部直
流磁界の強さＨ0 と見かけ上の透磁率の変化分に比例す
る 振幅＝Ｋ・Ａ・Ｎ・Ｈ0 ・（μ1 −μ2 ）／Δｔ ここで、直流電磁石１の主コイル５を直流電圧で励磁し
たとき、その直流電磁石１の磁心内の直流磁界Ｈ0 によ
り検出出力巻線４にパルス状信号出力電圧が発生する。
【００１０】主コイル５の励磁により発生する直流電磁
石１の磁心内の磁界の強さＨ0 は被吸着物６が存在しな
いときには小さく、吸着したときには大きくなる。これ
は主コイル５を励磁する前、又は励磁しても被吸着物６
が存在していないときに比べ吸着したときの検出出力巻
線４の信号１２の出力が増大することになる。この信号
１２の出力ｖ0 の変化により被吸着物６の有無を検出す
ることができる。
石１の磁心内の磁界の強さＨ0 は被吸着物６が存在しな
いときには小さく、吸着したときには大きくなる。これ
は主コイル５を励磁する前、又は励磁しても被吸着物６
が存在していないときに比べ吸着したときの検出出力巻
線４の信号１２の出力が増大することになる。この信号
１２の出力ｖ0 の変化により被吸着物６の有無を検出す
ることができる。
【００１１】検出用コイル３の磁心２は閉回路になって
おり、主コイル５を消磁しているときの被吸着物６の有
無は検出用コイル３と検出出力巻線４には何ら影響を与
えないが、主コイル５の励磁による直流電磁石１の磁心
の磁界の強さに反応して信号出力が発生するため、被吸
着物が存在する場合には信号１２の出力ｖ0 が増大す
る。
おり、主コイル５を消磁しているときの被吸着物６の有
無は検出用コイル３と検出出力巻線４には何ら影響を与
えないが、主コイル５の励磁による直流電磁石１の磁心
の磁界の強さに反応して信号出力が発生するため、被吸
着物が存在する場合には信号１２の出力ｖ0 が増大す
る。
【００１２】吸着時の主コイル５励磁の直流磁界により
検出出力巻線４の信号出力電圧が増加するため、主コイ
ル５で発生する磁界と同相又は逆相に別の直流磁界を加
えることにより同様に信号出力電圧が増減する。その直
流磁界を可変することにより検出感度の調整ができる。
別に加える直流磁界が主コイル５の直流磁界と同相のと
きは主コイル５による磁束が増加したものと等価になり
感度が上がり逆相のときは下がる。吸着検出の方法は検
出出力巻線４の出力電圧を適度に増幅した後、２倍の周
波数で同期整流を行った後の直流電位を監視する方法な
どが考えられる。
検出出力巻線４の信号出力電圧が増加するため、主コイ
ル５で発生する磁界と同相又は逆相に別の直流磁界を加
えることにより同様に信号出力電圧が増減する。その直
流磁界を可変することにより検出感度の調整ができる。
別に加える直流磁界が主コイル５の直流磁界と同相のと
きは主コイル５による磁束が増加したものと等価になり
感度が上がり逆相のときは下がる。吸着検出の方法は検
出出力巻線４の出力電圧を適度に増幅した後、２倍の周
波数で同期整流を行った後の直流電位を監視する方法な
どが考えられる。
【００１３】
【実施例】コークス炉の装入口蓋の開閉用のリフティン
グマグネットに用いられる直流電磁石１には主コイル５
が設けられ主コイル５内の磁路中に吸着物６の検出用磁
心２、検出用コイル３、検出出力巻線４を組込み、交流
回路７を接続する（図１）。
グマグネットに用いられる直流電磁石１には主コイル５
が設けられ主コイル５内の磁路中に吸着物６の検出用磁
心２、検出用コイル３、検出出力巻線４を組込み、交流
回路７を接続する（図１）。
【００１４】該検出用磁心２の磁路は閉回路になってい
て交流回路７の励磁電流により磁心２の透磁率が変化し
ており、主コイル５により発生する磁束Φは吸着物６の
有無及びギャップｔの大小によって変化し、その一部を
検出用磁心２に導くとき、磁心２の透磁率の変化で検出
出力巻線４を鎖交する磁束Φが変化し出力電圧が発生す
る。
て交流回路７の励磁電流により磁心２の透磁率が変化し
ており、主コイル５により発生する磁束Φは吸着物６の
有無及びギャップｔの大小によって変化し、その一部を
検出用磁心２に導くとき、磁心２の透磁率の変化で検出
出力巻線４を鎖交する磁束Φが変化し出力電圧が発生す
る。
【００１５】又、図３に示すように感度調整用巻線１７
を設け励磁回路１６を接続し、主コイル５の磁界と同相
又は逆相に励磁することにより感度を調整することがで
きる。
を設け励磁回路１６を接続し、主コイル５の磁界と同相
又は逆相に励磁することにより感度を調整することがで
きる。
【００１６】又、図４に示すように検出出力巻線４を直
流電源１４で主コイル５の磁界と同相又は逆相にバイア
スすることにより感度を調整することができる。そし
て、検出出力巻線４の出力電圧又は出力電流を検出回路
１３によって監視して被吸着物６の有無を確認すること
ができる。尚図中１０は直流励磁回路９の直流電源、１
１は電源スイッチ、８は検出用コイル３の交流電源、１
５は抵抗器である。
流電源１４で主コイル５の磁界と同相又は逆相にバイア
スすることにより感度を調整することができる。そし
て、検出出力巻線４の出力電圧又は出力電流を検出回路
１３によって監視して被吸着物６の有無を確認すること
ができる。尚図中１０は直流励磁回路９の直流電源、１
１は電源スイッチ、８は検出用コイル３の交流電源、１
５は抵抗器である。
【００１７】
【考案の効果】本案は上述のように構成したのでコーク
ス炉の装入蓋など高温吸着物６が直流電磁石１に確実に
吸着保持されていることを精度良くかつ連続的に確認し
得て上記電磁石１の使用の安全性を確保し得るばかりで
なく、簡便安価に得られ、しかも既存の上記電磁石１に
容易に装着し得る便益がある。
ス炉の装入蓋など高温吸着物６が直流電磁石１に確実に
吸着保持されていることを精度良くかつ連続的に確認し
得て上記電磁石１の使用の安全性を確保し得るばかりで
なく、簡便安価に得られ、しかも既存の上記電磁石１に
容易に装着し得る便益がある。
【図１】本案の電磁石の吸着検出装置を示す正面図であ
る。
る。
【図２】検出用コイルの拡大図である。
【図３】感度調整用巻線を組込んだ検出用コイルの拡大
図である。
図である。
【図４】感度調整用電源を接続した検出用コイルの拡大
図である。
図である。
【図５】被吸着物検出状態の正面図である。
【図６】(イ) 図は鎖交磁束の正面図である。(ロ) 図は透
磁率曲線である。
磁率曲線である。
１ 直流電磁石 ２ 検出用磁心 ３ 検出用コイル μ 透磁率
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電磁石の磁路中に吸着物検出用の磁
心とコイルを組込み、該検出用コイルに交流電圧を印加
し発生する交流磁界の変化で吸着物検出用磁心の透磁率
を変化させ、鎖交する直流磁束の変化を検出する電磁石
の吸着検出装置。 - 【請求項２】 上記検出用コイルに直流磁界を作用させ
て感度調整を行う請求項(1) 記載の電磁石の吸着検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182392U JP2553237Y2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 電磁石の吸着検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182392U JP2553237Y2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 電磁石の吸着検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0573910U JPH0573910U (ja) | 1993-10-08 |
| JP2553237Y2 true JP2553237Y2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=11788499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182392U Expired - Lifetime JP2553237Y2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 電磁石の吸着検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553237Y2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP1182392U patent/JP2553237Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0573910U (ja) | 1993-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |