JP2600928B2 - 電磁接触器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コイルが巻回された固定鉄心に吸引，釈放
される可動鉄心に連結された可動接触子支えに保持され
た可動接触子とこの可動接触子が接離する固定接触子と
からなる主接点の溶着等の異常状態を検出する装置に関
する。

〔従来の技術〕

第７図は電磁接触器の概略構成図を示し、１は下部ケ
ース２に収納された固定鉄心、３は固定鉄心１に巻回さ
れたコイル、４は固定鉄心１に対向配置された可動鉄
心、５は可動鉄心４にピン６により連結され復帰スプリ
ング11により押圧された可動接触子支え、７は可動接触
子支え５の窓孔5Aに接触スプリング８とともに保持され
た可動接触子、９は可動接触子７に対向配置され上部ケ
ース10に固定された固定接触子であり、前記可動接触子
７および固定接触子９にはそれぞれ可動接点7Aおよび固
定接点9Aが取付けられている。電磁接触器の投入指令に
よりコイル３に電圧が印加されると固定鉄心１に可動鉄
心４が吸引され、これにより可動接触子支え５が下降し
て可動接触子７の可動接点7Aが固定接触子９の固定接点
9Aに接触して投入される。電磁接触器の釈放指令により
コイル３への電圧の印加が遮断されると可動接触子支え
５は復帰スプリング11により押圧されて図示の状態に戻
り可動接点7Aが固定接点9Aより離間する。

この種の電磁接触器においては、可動接点7Aが固定接
点9Aより離間するときにアークが発生し、可動接点7Aお
よび固定接点9Aの表面が損耗して接触抵抗が大きくな
り、これらの接点間に過大電流が流れた際に両接点が溶
着することがある。また、投入時に接点バウンスを伴う
とアークが発生して接点が溶着することがある。

従来このような主接点の溶着を検出する方法として、
可動接点と固定接点の損耗がこれら主接点の開閉により
進行することから主接点の開閉回数をカウントし、この
カウント値が所定値に達すると主接点を交換するように
したものや、電磁接触器自身が備えた補助接点を利用
し、電磁接触器に釈放指令が与えられたとき補助接点の
出力が切り換えられたかどうかを検知し、釈放指令が与
えられたにもかかわらず補助接点が切り換わらなかった
ときに主接点が溶着したとして異常出力を発するものが
知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来装置のうち主接点の開閉回数をカウント
するようにしたものでは、主接点の開閉回数により主接
点の損耗の程度は判断できるものの実際に溶着が生じた
かどうかを検知することはできず、主接点の損耗によっ
て溶着が起きる可能性がありまだ使える状態ではあるが
早めに主接点を交換してしまうようにカウント値が設定
されるという欠点を有する。また、電磁接触器の補助接
点を利用したものでは、電磁接触器に釈放指令が与えら
れてから補助接点が切り換えられるまでの応答時間が一
定ではなくばらつきがあることから、電磁接触器に釈放
指令が与えられてから所定時間後に補助接点の出力が切
り換えられたかどうかを検知するようにせねばならず、
釈放指令が与えられてから所定時間後に補助接点の出力
の状態を検知するためにタイマ回路が必要であるととも
に主接点の溶着が生じた際に上位にブレーカを遮断させ
るようなシーケンスを組む場合にはシーケンスが複雑に
なるという欠点を有する。

そこで本発明の目的は前述した従来装置の欠点を除去
し、構成が簡単で主接点の溶着を確実に検出することが
できる装置を備えた電磁接触器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前述した目的を達成するために、コイルが巻
回された固定鉄心，この固定鉄心に対向配置された可動
鉄心からなる電磁石装置と、この電磁石装置の可動鉄心
に連結された可動接触子支えに接触スプリングとともに
支持された可動接触子と、この可動接触子に対向配置さ
れた固定接触子とを備えた電磁接触器において、前記コ
イルに並列にコンデンサと抵抗とを有し、前記可動鉄心
の釈放時のコイルのインダクタンスの変化を検出して接
点の異常を検出する接点異常検出手段を設けたことを特
徴とする。

また、本発明によれば前記接点異常検出手段は電磁接
触器に着脱自在に取付けられることを特徴とする。

〔作 用〕

電磁接触器の電磁石装置を構成するコイルのインダク
タンスは釈放指令によって可動鉄心が固定鉄心から離れ
るとき前記可動鉄心の位置により変化し、釈放指令によ
り可動鉄心が復帰位置まで正常に戻った場合のコイルの
インダクタンスの変化と、釈放指令が与えられたにもか
かわらず主接点の溶着により可動鉄心が復帰位置に戻る
ことができずに停止した場合のコイルのインダクタンス
の変化とには差が生じ、このコイルのインダクタンスの
変化をコイルに並列に接続されたコンデンサと抵抗から
なる接点異常検出手段により検出して接点の溶着を検知
する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す電磁接触器の接点異
常検出装置のブロック図である。

図において、21は電磁接触器のコイルを示し、このコ
イル21はスイッチ24と直列に接続されて電源25に接続さ
れている。22は接点異常検出ユニットを示し、前記コイ
ル21に並列にコンデンサ22aと抵抗22bの直列回路が接続
され、抵抗22bの両端に演算回路22cが接続されている。
23a,23bは接点異常検出ユニット22の検出出力端子であ
る。スイッチ24が投入されてコイル21に電源電圧が印加
されると不図示の可動鉄心が固定鉄心に吸引されること
により可動接点が固定接点に接触する。電磁接触器の釈
放指令によりスイッチ24が開放されるとコイル21には逆
起電力が発生し、このコイル21のエネルギーによってコ
ンデンサ22aと抵抗22bとコイル21の閉回路に電流が流
れ、コンデンサ22aが充電される。このコンデンサ22aの
放電によって前記とは逆方向に電流が流れ、これを繰り
返して振動しながら抵抗22bによってコイル21のエネル
ギーは減衰されていく。ここで、スイッチ24の開放時に
コイル21に発生する逆起電力の大きさは可動鉄心の位置
によってコイル21のインダクタンスの値が異なり、スイ
ッチ24の開放によって可動鉄心が正常に復帰した場合
と、可動接点と固定接点からなる主接点の溶着により可
動鉄心が復帰することなく中途半端な位置で停止した場
合とではコイル21のインダクタンスが相違する。そこで
この実施例では前述のようにコイル21のインダクタンス
の変化を抵抗21bに発生する電流又は電圧を測定するこ
とにより検出するように構成したものである。

前記釈放時におけるコイル21のインダクタンスの変化
を抵抗22bに流れる振動電流で測定した結果の波形を第
２図および第３図に示す。

第２図は可動鉄心が正常に復帰した釈放時の電流波形
を示し、Ａ区間がスイッチ24の開放により可動鉄心が吸
着状態から釈放動作している状態のとき、Ｂ区間が可動
鉄心が完全に開いて復帰した状態のときであり、可動鉄
心の吸着状態ではコイル21のインダクタンスの値が大き
く振動周波数が低いが、可動鉄心が釈放されるとコイル
21のインダクタンスの値が小さくなり振動周波数が高く
なるように振動周波数が変化する。

第３図は可動接点と固定接点が溶着して可動鉄心が復
帰することができない異常時の振動電流波形を示し、こ
の場合にはスイッチ24開放時の振動電流波形は第２図の
場合と同一であるが、可動鉄心が復帰することなく中途
半端な位置に停止することによりコイル21のインダクタ
ンスの値は比較的大きいので振動周波数は低く振動周波
数はそれほど変化しない。因みにこの実施例の一例を示
せば、第２図の振動電流波形が０点を通過する時点t1,t
2間の時間ΔＴは1.05ミリセカンド、第３図の時点t3,t4
間の時間ΔＴは3.95ミリセカンドである。

第１図に戻り、演算回路22cではスイッチ24の開放に
より抵抗22bに発生する電流の変化を検出してスイッチ2
4の開放を検知し、そしてスイッチ24の開放を検知して
から所定時間後（すなわち第２図のＢ区間）に振動電流
が０点を通過する０点間の時間を測定し、この測定値を
基準値と比較することにより主接点の溶着異常の有無を
判定して検出出力端子23a,23bから外部、例えば上位の
ブレーカのトリップコイルに検出出力を発する。

なお、前記実施例において演算回路22cは振動電流が
０点を通過する０点間の時間により主接点の溶着異常を
検知することについて述べたが、振動周波数の測定，振
動電流又は振動電圧が０点を通過する数をカウントする
などによって溶着異常を検知することもできる。

次に第１図に示した接点異常検出ユニットの電磁接触
器への取付けについて第４図ないし第６図を用いて説明
する。

第４図において、31は電磁接触器を示し、電磁接触器
の側面には不図示のコイルのコイル端子32が設けられ、
電磁接触器31の底面側には係合凹部34が設けられてい
る。33は可動接触子支えである。接点異常検出ユニット
22の回路部はユニット枠体22A内に収納され、ユニット
枠体22Aにはコイル端子32に接続される接続片22Bと検出
出力端子23a,23bおよび電源端子22dの端子ねじ22Cが設
けられている。電磁接触器31の係合凹部34の両壁には第
５図に示すように係合突起34a,34bが設けられ、ユニッ
ト枠体22Aの端子ねじ22Cとは反対側の面には第６図に示
すように結合片22D,22Eが設けられ、この結合片22D,22E
は係合凹部34の係合突起34a,34bに係合するようにされ
ている。なお、ユニット枠体22Aの接続片22Bに沿って設
けられた絶縁板22Fは接続片22Bの充電部をカバーするも
のである。

前記ユニット枠体22Aの電磁接触器31への取付けは、
電磁接触器31の係合凹部34の下面側開口端よりユニット
枠体22Aの結合片22D,22Eを嵌め込むことにより結合片22
D,22Eは係合凹部34の係合突起34a,34bに引っ掛かって抜
け止めとなる。ユニット枠体22Aの下面方向の抜け止め
は電磁接触器31の底面側が取付面となることにより行わ
れる。

第４図ないし第６図に示す実施例では接点異常検出ユ
ニット22を電磁接触器のコイル端子32の下部にワンタッ
チで取付けられることにより、コイル端子32と接点異常
検出ユニット22との間の配線が不要となるものである。
しかしながら、接点異常検出ユニット22をコイル端子32
の下部に他のユニットを装着しなければならない等の理
由によりコイル端子32の下部への装着ができない場合に
は、本出願人により出願された実願平１−81083号に記
載されたように、第４図に示す電磁接触器の頭部に補助
接点ユニットの取付けと同様な手段によりワンタッチで
装着することおよび本出願人により出願された特願平１
−116808号に記載されたように、電磁接触器の側面にワ
ンタッチで装着することもできる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように本発明によれば、コイルが巻回
された固定鉄心，この固定鉄心に対向配置された可動鉄
心からなる電磁石装置と、この電磁石装置の可動鉄心に
連結された可動接触子支えに接触スプリングとともに支
持された可動接触子と、 この可動接触子に対向配置された固定接触子とを備え
た電磁接触器において、前記コイルに並列にコンデンサ
と抵抗とを有し、前記可動鉄心の釈放時のコイルのイン
ダクタンスの変化を検出して接点の異常を検出する接点
異常検出手段を設けたことにより、主接点の溶着をコイ
ルのインダクタンス変化により確実に検出することがで
きるので信頼性が向上し、またコイルと並列にコンデン
サと抵抗が挿入されていることにより接点異常検出手段
はコイルへのサージ電圧を吸収する機能をも果たすとい
う効果を有する。さらに、接点異常検出手段を電磁接触
器に着脱自在とすることにより電磁接触器自体の外形寸
法を変更することなく接点異常検出機能を備えた電磁接
触器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電磁接触器の接点異常
検出装置のブロック図、第２図および第３図はそれぞれ
接点異常検出ユニットの腰部波形図、第４図ないし第６
図は電磁接触器に接点異常検出ユニットを取付けるため
の一実施例を示し、第４図は電磁接触器と接点異常検出
ユニットの斜視図、第５図は電磁接触器の係合凹部の拡
大図、第６図は接点異常検出ユニットの背面側よりみた
斜視図、第７図は電磁接触器の概略構成図である。 21:コイル、22:接点異常検出ユニット、22a:コンデン
サ、22b:抵抗、22c:演算回路、24:スイッチ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイルが巻回された固定鉄心，この固定鉄
   心に対向配置された可動鉄心からなる電磁石装置と、こ
   の電磁石装置の可動鉄心に連結された可動接触子支えに
   接触スプリングとともに支持された可動接触子と、この
   可動接触子に対向配置された固定接触子とを備えた電磁
   接触器において、前記コイルに並列にコンデンサと抵抗
   とを有し、前記可動鉄心の釈放時のコイルのインダクタ
   ンスの変化を検出して接点の異常を検出する接点異常検
   出手段を設けたことを特徴とする電磁接触器。
2. 【請求項２】コイルが巻回された固定鉄心，この固定鉄
   心に対向配置された可動鉄心からなる電磁石装置とこの
   電磁石装置の可動鉄心に連結された可動接触子支えに接
   触スプリングとともに支持された可動接触子と、この可
   動接触子に対向配置された固定接触子とを備えた電磁接
   触器において、前記コイルに並列にコンデンサと抵抗と
   を有し、前記可動鉄心の釈放時のコイルのインダクタン
   スの変化を検出して接点の異常を検出する接点異常検出
   手段を設け、この接点異常検出手段を電磁接触器に着脱
   自在に取付けることを特徴とする電磁接触器。