JP2631070B2 - Phase control device for electromagnetic pump - Google Patents

Phase control device for electromagnetic pump

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JP2631070B2 JP14145893A JP14145893A JP2631070B2 JP 2631070 B2 JP2631070 B2 JP 2631070B2 JP 14145893 A JP14145893 A JP 14145893A JP 14145893 A JP14145893 A JP 14145893A JP 2631070 B2 JP2631070 B2 JP 2631070B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電磁ポンプの燃料圧
力や油量を位相制御する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling the phase of fuel pressure and oil quantity of an electromagnetic pump.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃焼装置に用いられる電磁ポンプは、電
磁プランジャーの往復動によって圧縮された燃料をノズ
ルに供給するが、その動作原理のために吐出圧力が脈動
してしまう。この脈動圧力は、燃焼状態に影響を与える
ので、これを低減することが望まれており、従来におい
ては、例えば電磁ポンプにアキュームレータを組み込む
ようにしていた。
2. Description of the Related Art An electromagnetic pump used in a combustion apparatus supplies fuel compressed to a nozzle by reciprocating movement of an electromagnetic plunger, but the discharge pressure pulsates due to its operation principle. Since the pulsating pressure affects the combustion state, it is desired to reduce the pulsating pressure. Conventionally, for example, an accumulator has been incorporated in an electromagnetic pump.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この脈
動圧力を低減するアキュームレータも、種々の制約上そ
の効果に限界があるので、脈動圧力を低減する別の対策
として、電磁ポンプの駆動周波数を商用周波数である5
0HZまたは60HZより高くし、電磁プランジャのス
トロークを相対的に小さくすることで脈動圧力を低減す
ることが考えられている。
However, the effect of the accumulator for reducing the pulsating pressure is limited due to various restrictions. Therefore, as another measure for reducing the pulsating pressure, the driving frequency of the electromagnetic pump is changed to the commercial frequency. Is 5
It has been considered that the pulsation pressure is reduced by increasing the stroke of the electromagnetic plunger to a value higher than 0HZ or 60HZ.

【0004】駆動周波数を高くする回路方式としては、
交流電圧を整流平滑して直流電圧を形成し、この直流電
圧を矩形パルス電圧に変換して電磁ポンプを任意の周波
数で駆動する方法と、交流電源を全波整流して位相制御
する方法とがあるが、前者においては、電源部分の整流
コンデンサの外形寸法が大きくなり、発信回路部を別に
追加する必要があることから回路基板が大きくなり、コ
ストがかさむ不都合がある。
As a circuit method for increasing the driving frequency,
A method of rectifying and smoothing an AC voltage to form a DC voltage, converting the DC voltage into a rectangular pulse voltage to drive the electromagnetic pump at an arbitrary frequency, and a method of performing full-wave rectification and phase control of an AC power supply. However, in the former case, the external dimensions of the rectifying capacitor in the power supply portion become large, and it is necessary to separately add a transmission circuit portion, so that the circuit board becomes large and the cost increases.

【0005】また、後者の方法においては、一般的に部
品点数も少なく、コストの点で有利であるが、ソレノイ
ドコイル(インダクタンス)を有する電磁ポンプを全波
整流した後に位相制御する場合には、電圧を断った時に
発生する逆起電圧によってサイリスタが転流失敗し、事
実上位相制御が不能となる。この様子を図8に基づいて
説明すると、図8(a)に示す商用交流電圧波形を図8
(b)で示すように全波整流し、仮に抵抗負荷をサイリ
スタで位相制御する場合には図8(c)に示すような電
圧波形になるが、インダクタンスを含む負荷(電磁ポン
プ)を位相制御する場合には、各半サイクルの終わりで
転流失敗を起こし、図8(d)に示すように、全く位相
制御できなくなる。
In the latter method, the number of parts is generally small, which is advantageous in terms of cost. However, when the phase control is performed after full-wave rectification of an electromagnetic pump having a solenoid coil (inductance), The commutation failure of the thyristor is caused by the back electromotive voltage generated when the voltage is cut off, and the phase control becomes practically impossible. This situation will be described with reference to FIG. 8. The commercial AC voltage waveform shown in FIG.
When full-wave rectification is performed as shown in (b) and a resistive load is phase-controlled by a thyristor, a voltage waveform as shown in FIG. 8C is obtained. However, a phase control is performed on a load (electromagnetic pump) including an inductance. In this case, commutation failure occurs at the end of each half cycle, and phase control cannot be performed at all, as shown in FIG.

【0006】また、このような全波整流位相制御の問題
は、逆起電圧をダイオードでバイパスして取り除けば、
図8(c)に示す抵抗負荷のように制御可能であるが、
逆起電圧が取り除かれると電磁ポンプは所定の吐出圧力
が得られず、油を吸入する能力も極端に低下する傾向が
ある。
The problem of the full-wave rectification phase control can be solved by removing the back electromotive force by bypassing with a diode.
It can be controlled like the resistance load shown in FIG.
When the back electromotive force is removed, the electromagnetic pump cannot obtain a predetermined discharge pressure, and the ability to suck oil tends to be extremely reduced.

【0007】そこで、この発明においては、全波整流位
相制御の上述した制御不能状態を解消し、また、逆起電
圧を電磁ポンプに印加できるようにしておいて電磁ポン
プの所定の性能を確保するようにした電磁ポンプの位相
制御装置を提供することを課題としている。
Therefore, in the present invention, the above-mentioned uncontrollable state of the full-wave rectification phase control is eliminated, and a predetermined performance of the electromagnetic pump is ensured by applying a back electromotive force to the electromagnetic pump. It is an object to provide a phase control device for an electromagnetic pump as described above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】しかして、この発明の要
旨とするところは、交流電圧を全波整流する整流手段に
対して少なくとも電磁ポンプのソレノイドコイル、サイ
リスタ、及び開閉素子を直列に接続し、前記整流手段で
得られた電圧波形を、半サイクル毎に所定の位相角を両
端に残して中央を境に対称となる波形に変換する波形変
換手段と、前記開閉素子を閉成し、前記波形変換手段で
得られた波形の立上がり時点で前記サイリスタを点弧さ
せる信号を出力するターンオン形成手段と、前記波形変
換手段で得られた波形の立下がり時点で前記サイリスタ
のターンオフ時間よりも長い期間、前記開閉素子を開成
するターンオフ形成手段と、前記波形変換手段で得られ
た波形のパルス巾を調節するパルス巾調節手段とを有す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention resides in that at least a solenoid coil, a thyristor, and a switching element of an electromagnetic pump are connected in series to a rectifier for full-wave rectification of an AC voltage. A voltage converting means for converting the voltage waveform obtained by the rectifying means into a symmetrical waveform around a center while leaving a predetermined phase angle at both ends every half cycle; and closing the switching element; Turn-on forming means for outputting a signal for firing the thyristor at the time of rising of the waveform obtained by the waveform converting means; and a period longer than the turn-off time of the thyristor at the time of falling of the waveform obtained by the waveform converting means. A turn-off forming means for opening the switching element; and a pulse width adjusting means for adjusting a pulse width of a waveform obtained by the waveform converting means.

【0009】ここで、波形変換手段は、整流手段で得ら
れた電圧波形を所望のゲインで縮小する縮小手段と、基
準電圧を形成する基準電圧形成手段と、前記縮小手段に
よって縮小された電圧波形が前記基準電圧より大きい場
合に出力をHIとする手段とによって構成してもよく、
この場合にパル巾調節手段は、基準電圧を変更する可変
抵抗としてもよい。
Here, the waveform converting means includes a reducing means for reducing the voltage waveform obtained by the rectifying means with a desired gain, a reference voltage forming means for forming a reference voltage, and a voltage waveform reduced by the reducing means. Means for setting the output to HI when is larger than the reference voltage,
In this case, the pal width adjusting means may be a variable resistor for changing the reference voltage.

【0010】また、ターンオン形成手段は、波形変換手
段で得られた波形の立上がり時点でサイリスタのゲート
にパルスを出力する微分回路を有し、ターンオフ形成手
段は、波形変換手段で得られた波形を反転するインバー
タと、このインバータの出力波形の立上がり時点でパル
スを出力する微分回路と、この微分回路から出力された
パルス時間だけ開閉素子を開成する手段とを具備する構
成としてもよい。
Further, the turn-on forming means has a differentiating circuit for outputting a pulse to the gate of the thyristor at the time of rising of the waveform obtained by the waveform converting means, and the turn-off forming means converts the waveform obtained by the waveform converting means. It may be configured to include an inverter to be inverted, a differentiating circuit that outputs a pulse at the time when the output waveform of the inverter rises, and a unit that opens and closes the switching element for the pulse time output from the differentiating circuit.

【0011】[0011]

【作用】したがって、整流手段によって交流電圧は全波
整流されて図4(a)に示すような波形となり、この全
波整流された直流電圧に基づき、波形変換手段により各
半サイクルの中央を境にして対称となる例えば図4
(c)の波形が形成される。そして、ターンオン形成手
段により、波形変換手段で得られた波形の立上がり時点
でサイリスタの点弧に必要な信号が出力されると、サイ
リスタはターオンして電磁ポンプのソレノイドコイルに
電流が流れ始め、その後、ターンオフ形成手段により、
波形変換手段で得られた波形の立下がり時点で開閉素子
が開成すると、サイリスタはターンオフする。しかも、
波形変換手段で得られた波形は、所定の位相角を両端に
残して中央を境に対称的な形状であるので、全波整流さ
れた半サイクル波形の0度から180度の電圧変化の中
で、同じ電圧に達した時にサイリスタがターンオン・タ
ーンオフすることとなる。また、サイリスタは各半サイ
クルの180度より小さい位相角でターンオフするの
で、ソレノイドコイルによる逆起電圧がターンオフに伴
って発生できる時間を確保することができ、このため、
ソレノイドコイルの両端に印加される電圧は図4(g)
に示されるようになる。
Therefore, the AC voltage is full-wave rectified by the rectifying means to have a waveform as shown in FIG. 4 (a). Based on the DC voltage rectified by the full-wave, the waveform converting means forms a boundary at the center of each half cycle. For example, FIG.
The waveform of (c) is formed. Then, when a signal necessary for firing the thyristor is output at the time of the rise of the waveform obtained by the waveform conversion means by the turn-on forming means, the thyristor turns on and current starts to flow through the solenoid coil of the electromagnetic pump. , By turn-off forming means,
When the switching element is opened at the time when the waveform obtained by the waveform conversion means falls, the thyristor turns off. Moreover,
Since the waveform obtained by the waveform conversion means has a symmetrical shape with a predetermined phase angle at both ends and a center as a boundary, a half-cycle waveform that is full-wave rectified has a voltage change from 0 to 180 degrees. Thus, when the same voltage is reached, the thyristor turns on and off. Further, since the thyristor is turned off at a phase angle smaller than 180 degrees in each half cycle, it is possible to secure a time during which the back electromotive voltage generated by the solenoid coil can be generated with the turn-off.
The voltage applied to both ends of the solenoid coil is shown in FIG.
It becomes as shown in.

【0012】そして、パルス巾調節手段により波形変換
手段で得られた波形のパルス巾を調節すれば、サイリス
タの導通角が変更されてソレノイドコイルへの電流供給
時間を所望の時間に変更することができ、燃料噴射ポン
プの位相制御が可能となる。
When the pulse width of the waveform obtained by the waveform converting means is adjusted by the pulse width adjusting means, the conduction angle of the thyristor is changed, and the current supply time to the solenoid coil can be changed to a desired time. Thus, the phase control of the fuel injection pump becomes possible.

【0013】また、波形変換手段が、整流手段の出力を
所望のゲインで縮小する縮小手段と、基準電圧を形成す
る基準電圧形成手段と、前記縮小手段によって縮小され
た電圧波形が前記基準電圧より大きい場合に出力をHI
とする手段とで構成すれば、整流手段の出力を半サイク
ル毎に中央を境にして対称となる矩形波に変換すること
ができ、パルス巾調節手段が、基準電圧を変更する可変
抵抗で構成されれば、可変抵抗の抵抗値を調整すること
により、縮小手段によって縮小された電圧波形の基準電
圧より大きくなる領域が可変されて、矩形波のパルス巾
を変更でき、ターンオン・ターンオフの位相角を変える
ことができる。
The waveform converting means includes a reducing means for reducing the output of the rectifying means with a desired gain, a reference voltage forming means for forming a reference voltage, and a voltage waveform reduced by the reducing means, which is smaller than the reference voltage. HI output when large
Means, the output of the rectifying means can be converted into a rectangular wave that is symmetrical about the center every half cycle, and the pulse width adjusting means is composed of a variable resistor for changing the reference voltage. Then, by adjusting the resistance value of the variable resistor, the area of the voltage waveform reduced by the reduction means, which is larger than the reference voltage, can be changed, and the pulse width of the rectangular wave can be changed, and the phase angle of the turn-on and turn-off can be changed. Can be changed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1及び図2において、電磁ポンプ1は、
ソレノイドコイル2の断続電磁力により往復動する電磁
プランジャ3が上部保持ばね4と下部保持ばね5とによ
り電磁プランジャ作動室6内に保持されている。
In FIGS. 1 and 2, the electromagnetic pump 1 comprises:
An electromagnetic plunger 3 that reciprocates due to the intermittent electromagnetic force of the solenoid coil 2 is held in an electromagnetic plunger working chamber 6 by an upper holding spring 4 and a lower holding spring 5.

【0016】そして、電磁プランジャ3の下方には、ピ
ストン7が電磁プランジャ3と一体に接続されてシリン
ダ8内に嵌挿され、このピストン8の往復動によりポン
プ室9が容積変化し、吸入弁10及び吐出弁11と協動
してポンプ作用を行う。即ち、吸入孔12から吸入弁1
0を介してポンプ室9に吸入された燃料は、吐出弁11
を介して電磁プランジャ作動室6内に吐出され、さらに
電磁プランジャ3に形成された孔13、固定磁気ロッド
14に形成された孔15から電磁弁16に至り、ソレノ
イドコイル2に吸引されて開かれた電磁弁16を介し
て、吐出継手17に形成の吐出孔18から吐出されるよ
うになっている。吐出圧は、ノズル19、このノズル1
9を閉鎖するリターンバルブ20及びこのリターンバル
ブ20をノズル側に押し付けるスプリング21から構成
された圧力調整装置22により調整されるようになって
いる。
Below the electromagnetic plunger 3, a piston 7 is integrally connected to the electromagnetic plunger 3 and is fitted into a cylinder 8. The reciprocating motion of the piston 8 changes the volume of the pump chamber 9, and the suction valve In cooperation with 10 and the discharge valve 11, a pump action is performed. That is, the suction valve 1
The fuel sucked into the pump chamber 9 through the discharge valve 11
Through the hole 13 formed in the electromagnetic plunger 3 and the hole 15 formed in the fixed magnetic rod 14 to the electromagnetic valve 16, which is sucked and opened by the solenoid coil 2. Discharge is performed through a discharge hole 18 formed in a discharge joint 17 via the electromagnetic valve 16. The discharge pressure is set at the nozzle 19, the nozzle 1
9 is adjusted by a pressure adjusting device 22 including a return valve 20 for closing the return valve 9 and a spring 21 for pressing the return valve 20 toward the nozzle.

【0017】しかして、ソレノイドコイル2に通電する
と、電磁プランジャ3及びピストン7が上方へ移動し、
ポンプ室9の容積が増大してこのポンプ室9に吸入弁1
0を介して燃料が供給され、しかる後にソレノイドコイ
ル2への通電を止めると、上部保持ばね4のばね力によ
り電磁プランジャ3及びピストン7が下方へ押し戻さ
れ、ポンプ室内の燃料が加圧されて吐出孔18から吐出
されることになる。
When the solenoid coil 2 is energized, the electromagnetic plunger 3 and the piston 7 move upward,
As the volume of the pump chamber 9 increases, the suction valve 1
When the fuel is supplied through the solenoid coil 2 and the power supply to the solenoid coil 2 is stopped, the electromagnetic plunger 3 and the piston 7 are pushed back downward by the spring force of the upper holding spring 4, and the fuel in the pump chamber is pressurized. The ink is discharged from the discharge holes 18.

【0018】上記電磁ポンプ1は、図3に示される駆動
回路によって駆動制御されるもので、以下、その駆動回
路を説明する。
The drive of the electromagnetic pump 1 is controlled by a drive circuit shown in FIG. 3, and the drive circuit will be described below.

【0019】駆動回路は、例えば100V、50HZま
たは60HZの商用交流電源30に接続され、この商用
交流電源30から供給される交流電圧を、先ず、ブリッ
ジダイオード(D1〜D4)を介して全波整流する。ブ
リッジダイオード(D1〜D4)の出力端子間(ノード
とレファレンスノードとの間)には、ダイオードD5
を介して抵抗R1とR2が直列接続され、これらの抵抗
間のノード電圧が、ボルテージフォロア31の比反転入
力端子に印加されるようになっている。このボルテージ
フォロア31の出力端子(ノード)は、コンパレータ
32の比反転入力端子に接続され、コンパレータ32の
反転入力端子は、直列に接続されたダイオードD6と抵
抗R3とを介してノードに接続されると共に、並列接
続されたコンデンサC1と可変抵抗VR1とを介してレ
ファレンスノードに接続されている。しかして、コンパ
レータ32は、R3とVR1との間のノード電圧をVR
1で調節可能な基準電圧VO とし、この基準電圧VO
ボルテージフォロア31の出力電圧とを比較して、ボル
テージフォロア31の出力電圧が基準電圧VO より高く
なれば、出力端子(ノード)よりHIの信号を出力す
るようになっている。
The drive circuit is connected to a commercial AC power supply 30 of, for example, 100 V, 50 HZ or 60 HZ. The AC voltage supplied from the commercial AC power supply 30 is first subjected to full-wave rectification through bridge diodes (D 1 to D 4). I do. A diode D5 is provided between the output terminals of the bridge diodes (D1 to D4) (between the node and the reference node).
, Resistors R1 and R2 are connected in series, and a node voltage between these resistors is applied to a ratio inverting input terminal of the voltage follower 31. The output terminal (node) of the voltage follower 31 is connected to the ratio inverting input terminal of the comparator 32, and the inverting input terminal of the comparator 32 is connected to the node via a diode D6 and a resistor R3 connected in series. At the same time, it is connected to a reference node via a capacitor C1 and a variable resistor VR1 connected in parallel. Thus, the comparator 32 sets the node voltage between R3 and VR1 to VR.
And adjustable reference voltage V O 1, by comparing the output voltage of the reference voltage V O and the voltage follower 31, if the output voltage of the voltage follower 31 is higher than the reference voltage V O, output terminals (nodes) A HI signal is output.

【0020】コンパレータ32の出力信号は、第1の微
分回路33に入力されると共に、第2の微分回路34に
インバータ35を介して入力される。これら第1および
第2の微分回路34,35は、2つのインバータ(36
と37、38と39)の間にコンデンサC2,C3を接
続し、出力側インバータ37,39とコンデンサC2,
C3との間に定電圧電源(Vcc)とつながるが抵抗R
4,R5が接続される構成となっている。
The output signal of the comparator 32 is input to a first differentiating circuit 33 and also input to a second differentiating circuit 34 via an inverter 35. These first and second differentiating circuits 34 and 35 include two inverters (36
, 37, 38 and 39), the output side inverters 37 and 39 and the capacitors C2 and C3 are connected.
C3 is connected to the constant voltage power supply (Vcc).
4 and R5 are connected.

【0021】第1の微分回路33の出力端子(ノード
)は、抵抗R6を介してサイリスタ40のゲート端子
(G)に接続され、また、サイリスタ40のゲート端子
(G)は、並列接続された抵抗R7とコンデンサC4と
を介してレファレンスノードに接続されており、コンパ
レータ32の出力がLOWからHIとなる立上がり時に
ゲート・カソード間に電圧を印加するようになってい
る。
The output terminal (node) of the first differentiating circuit 33 is connected to the gate terminal (G) of the thyristor 40 via a resistor R6, and the gate terminal (G) of the thyristor 40 is connected in parallel. It is connected to a reference node via a resistor R7 and a capacitor C4, and applies a voltage between the gate and the cathode when the output of the comparator 32 rises from LOW to HI.

【0022】サイリスタ40のカソード端子(K)は、
トランジスタTR1のコレクタに接続され、アノード端
子(A)は、電磁ポンプ1のソレノイドコイル2を介し
てノードに接続されていると共に、抵抗R8およびダ
イオードD7の直列回路を介してノードに接続されて
いる。トランジスタTR1のエミッタはレファレンスノ
ードに接続され、トランジスタTR1のベースは、ブリ
ッジダイオード(D1〜D4)の出力端子間に直列接続
されている抵抗R9とツェナーダイオードTDとの間
(ノード)に接続されている。また、サイリスタ40
のゲート端子(G)に電圧が印加されると、その時点で
はツェナーダイオードTDのブレークダウン電圧で決ま
る電位にてトランジスタTR1がONしており、サイリ
スタ40のターンオンを許すようになっている。
The cathode terminal (K) of the thyristor 40 is
The anode terminal (A) is connected to the node via the solenoid coil 2 of the electromagnetic pump 1, and is connected to the node via a series circuit of the resistor R8 and the diode D7. . The emitter of the transistor TR1 is connected to the reference node, and the base of the transistor TR1 is connected between the resistor R9 and the Zener diode TD (node) connected in series between the output terminals of the bridge diodes (D1 to D4). I have. Thyristor 40
When a voltage is applied to the gate terminal (G), the transistor TR1 is ON at a potential determined by the breakdown voltage of the Zener diode TD at that point, and the thyristor 40 is allowed to turn on.

【0023】これに対して、第2の微分回路34の出力
端子は、抵抗R10を介してトランジスタTR2のベー
スに接続され、コレクタがノードに、エミッタがレフ
ァレンスノードにそれぞれ接続されており、コンパレー
タ32の出力がHIからLOWになる時点でトランジス
タTR2のコレクタ・エミッタ間が導通し、トランジス
タTR1のベース・エミッタ間を短絡するようになって
いる。尚、トランジスタTR2のコレクタ・エミッタ間
が導通する時間は、サイリスタ40のターンオフ時間以
上に設定されている。
On the other hand, the output terminal of the second differentiating circuit 34 is connected to the base of the transistor TR2 via the resistor R10, the collector is connected to the node, and the emitter is connected to the reference node. When the output of the transistor TR2 changes from HI to LOW, the collector-emitter of the transistor TR2 conducts, and the base-emitter of the transistor TR1 is short-circuited. Note that the time for which the collector-emitter conduction of the transistor TR2 is conducted is set to be longer than the turn-off time of the thyristor 40.

【0024】上記構成の駆動回路において、商用交流電
源30の交流電圧は、ブリッジダイオード(D1〜D
4)で全波整流されると、図4(a)に示す波形とな
り、ボルテージフォロア31の出力端子(ノード)で
得られる波形は、抵抗R1とR2とによって決まる振幅
に縮小されて、図4(b)に示されるようになる。
In the driving circuit having the above configuration, the AC voltage of the commercial AC power supply 30 is applied to the bridge diodes (D1 to D1).
When the full-wave rectification is performed in 4), the waveform shown in FIG. 4A is obtained. The waveform obtained at the output terminal (node) of the voltage follower 31 is reduced to an amplitude determined by the resistors R1 and R2. As shown in FIG.

【0025】そして、この図4(b)の波形は、コンパ
レータ32にて基準電圧VO と比較され、基準電圧VO
より大きくなる領域、即ち、各半サイクルの最大値を中
心に両側に対称的に広がる領域でHIとなる矩形波(図
4(c))に変換される。
[0025] Then, the waveform of FIG. 4 (b), is compared with a reference voltage V O at the comparator 32, the reference voltage V O
A rectangular wave (FIG. 4 (c)) which becomes HI is obtained in a larger region, that is, a region symmetrically spread on both sides around the maximum value of each half cycle.

【0026】第1の微分回路33では、図4(c)の波
形が入力されると、その立ち上がり時点でHIとなる図
4(d)に示すようなパルス波が出力され、また、第2
の微分回路34では、図4(c)の波形が反転して入力
されるので、図4(c)の波形がHIからLOWになる
時点でHIとなる図4(e)に示すようなパルス波が出
力される。
When the waveform of FIG. 4C is input to the first differentiating circuit 33, a pulse wave as shown in FIG. 4D, which becomes HI at the rising point, is output.
Since the waveform of FIG. 4C is inverted and input to the differentiating circuit 34, the pulse shown in FIG. 4E which becomes HI when the waveform of FIG. Waves are output.

【0027】第1の微分回路33から出力されたパルス
波がサイリスタ40のゲート端子に入力されると、この
時点でトランジスタTR1はオンになっているので、サ
イリスタ40はターンオンして電磁ポンプ1のソレノイ
ドコイル2に電流を流し始める。その後、第2の微分回
路34から出力されたパルス波が、トランジスタTR2
のベースに印加されると、トランジスタTR1のベース
・エミッタ間が短絡するので、トタンジスタTR1は開
成し、トランジスタTR1のベース電圧(ノードの電
圧)は、図4(f)に示すように、図4(e)を反転し
た波形となる。このトランジスタTR1が開成する期間
は、サイリスタ40のターンオフ時間以上に設定されて
いるので、サイリスタ40のアノード電流は保持電流以
下となり、サイリスタ40はターンオフする。
When the pulse wave output from the first differentiating circuit 33 is input to the gate terminal of the thyristor 40, the transistor TR1 is turned on at this time, so that the thyristor 40 is turned on and the electromagnetic pump 1 is turned on. The current starts to flow through the solenoid coil 2. Thereafter, the pulse wave output from the second differentiating circuit 34 is output to the transistor TR2.
When the voltage is applied to the base of the transistor TR1, the base and the emitter of the transistor TR1 are short-circuited, the transistor TR1 is opened, and the base voltage (voltage of the node) of the transistor TR1 is changed as shown in FIG. The waveform is the inverse of (e). Since the period during which the transistor TR1 is opened is set to be equal to or longer than the turn-off time of the thyristor 40, the anode current of the thyristor 40 becomes equal to or lower than the holding current, and the thyristor 40 is turned off.

【0028】したがって、サイリスタ40は、図4
(c)で示す矩形波のパルス巾と同じ時間だけ導通する
ことになり、しかも、コンパレータ32の基準電圧VO
は可変抵抗VR1によって変更することができるので、
コンパレータ32の出力波形のパルス巾を変更して、ソ
レノイドコイル2に印加する電圧波形のパルス巾(T)
を変更することができる。
Therefore, the thyristor 40 is not
(C) is conducted for the same time as the pulse width of the rectangular wave, and the reference voltage V O of the comparator 32 is applied.
Can be changed by the variable resistor VR1,
The pulse width (T) of the voltage waveform applied to the solenoid coil 2 by changing the pulse width of the output waveform of the comparator 32
Can be changed.

【0029】このように、電磁ポンプ1を商用電源周波
数の2倍の周波数を用いて位相制御することができるの
で、電磁ポンプ1の電磁プランジャ3のストロークが商
用電源周波数で駆動させたときに比べて相対的に少なく
なり、電磁ポンプ1の脈動圧力を、図5(b)に示すよ
うに、従来の脈動圧力(図5(a))に対して半分以下
とすることができる。
As described above, since the phase of the electromagnetic pump 1 can be controlled by using twice the frequency of the commercial power supply, the stroke of the electromagnetic plunger 3 of the electromagnetic pump 1 is smaller than that when the electromagnetic pump 1 is driven at the commercial power supply frequency. As shown in FIG. 5B, the pulsating pressure of the electromagnetic pump 1 can be reduced to half or less of the conventional pulsating pressure (FIG. 5A).

【0030】また、サイリスタ40がターンオフする
と、ソレノイドコイル2に蓄積された電磁エネルギーが
行き場を失い、ソレノイドコイル2の両端に逆起電圧が
発生する。特に、この実施例のように、ソレノイドコイ
ル両端間の電圧が比較的高い状態でサイリスタ40がタ
ーンオフされると、逆起電圧は非常に大きくなるが、ソ
レノイドコイル2と平行に設けられた抵抗R8とダイオ
ードD7により、逆起電圧のピーク値が正方向の電圧ピ
ーク値とほぼ同じ値に抑えられ、ソレノイドコイル2の
両端に印加する電圧波形は全体として図4(g)に示さ
れるようになる。
When the thyristor 40 is turned off, the electromagnetic energy stored in the solenoid coil 2 loses its place to go, and a counter electromotive voltage is generated at both ends of the solenoid coil 2. In particular, when the thyristor 40 is turned off in a state where the voltage between both ends of the solenoid coil is relatively high as in this embodiment, the back electromotive voltage becomes very large, but the resistance R8 provided in parallel with the solenoid coil 2 is increased. And the diode D7, the peak value of the back electromotive voltage is suppressed to substantially the same value as the voltage peak value in the positive direction, and the voltage waveform applied to both ends of the solenoid coil 2 as a whole is as shown in FIG. .

【0031】このため、サイリスタ40のターンオフ時
に生じる逆起電圧により、ソレノイドコイル2には逆方
向の電流が流れ、電磁プランジャ3を下方へ動かす電磁
力が生じ、上部保持バネに抗して押し上げられていた電
磁プランジャ3は、上部保持バネ4のバネ力に加えてこ
の電磁力によって加速的に下方へ戻される。したがっ
て、電磁プランジャ3を電磁力によって素早く上下動さ
せることができ、電磁ポンプ1の吸入・吐き出し能力を
向上させることができるものである。
For this reason, the back electromotive voltage generated when the thyristor 40 is turned off causes a current in the reverse direction to flow through the solenoid coil 2 to generate an electromagnetic force for moving the electromagnetic plunger 3 downward, and is pushed up against the upper holding spring. The electromagnetic plunger 3 that has been moved is returned downward at an accelerated rate by the electromagnetic force in addition to the spring force of the upper holding spring 4. Therefore, the electromagnetic plunger 3 can be quickly moved up and down by the electromagnetic force, and the suction / discharge ability of the electromagnetic pump 1 can be improved.

【0032】尚、電磁ポンプ1の商用電源を100Vと
200Vとで共用する場合には、図3の破線で囲まれた
パルス巾調節手段を、図6に示すように、可変抵抗VR
1に対し、可変抵抗VR2をスイッチSWを介して並列
に接続し、スイッチSWをオンにしてVR2で決定され
る100V時の位相制御波形(図7の実線で示す)と、
スイッチSWをオフにしてVR1で決定される200V
時の位相制御波形(図7の2点鎖線で示す)とを得るよ
うにしてもよい。このような回路を導入すれば、ソレノ
イドコイル2を変える必要がなく、位相制御だけで10
0Vと200Vの切替えが可能になる。
When the commercial power supply of the electromagnetic pump 1 is shared by 100 V and 200 V, the pulse width adjusting means surrounded by a broken line in FIG. 3 is replaced by a variable resistor VR as shown in FIG.
1, a phase control waveform at 100 V determined by VR2 by connecting a variable resistor VR2 in parallel via a switch SW (shown by a solid line in FIG. 7), and
200V determined by VR1 by turning off switch SW
A phase control waveform at the time (indicated by a two-dot chain line in FIG. 7) may be obtained. By introducing such a circuit, there is no need to change the solenoid coil 2 and only 10
Switching between 0V and 200V becomes possible.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
整流手段に対して電磁ポンプのソレノイドコイル、サイ
リスタ、及び開閉素子を直列に接続し、全波整流された
波形を半サイクル毎に所定の位相角を両端に残して中央
を境に対称となる波形に変換し、この変換された波形の
立上がり時点でサイリスタをターンオンしてソレノイド
コイルに電流を流し、その後、変換された波形の立下が
り時点でサイリスタのターンオフ時間よりも長い時間、
開閉素子を開成するようにしたので、各半サイクルの終
わりで転流失敗を起こすことなくサイリスタをターンオ
フさせることができる。このため、波形変換手段で得ら
れた波形のパルス巾をパルス巾調節手段で調節すれば、
ソレノイドコイルへの電流供給時間を所望の値に変更す
ることができ、電磁ポンプの位相制御を正確におこなう
ことができる。
As described above, according to the present invention,
The solenoid coil, thyristor, and switching element of the electromagnetic pump are connected in series to the rectification means, and the full-wave rectified waveform is symmetrical about the center, leaving a predetermined phase angle at both ends every half cycle. The thyristor is turned on at the time of the rise of the converted waveform, and a current flows through the solenoid coil.After that, at the time of the fall of the converted waveform, a time longer than the turn-off time of the thyristor,
Since the switching element is opened, the thyristor can be turned off without causing commutation failure at the end of each half cycle. Therefore, if the pulse width of the waveform obtained by the waveform conversion means is adjusted by the pulse width adjustment means,
The current supply time to the solenoid coil can be changed to a desired value, and the phase control of the electromagnetic pump can be accurately performed.

【0034】また、サイリスタを確実にターンオフし
て、逆起電圧の発生する時間を確保できるようにしたの
で、電磁ポンプの吐出圧力や油の吸入能力を高め、電磁
ポンプの所定の性能を確保することができる。
Also, since the thyristor is reliably turned off to secure the time for generating the back electromotive voltage, the discharge pressure of the electromagnetic pump and the oil suction capacity are increased, and the predetermined performance of the electromagnetic pump is ensured. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に用いられる電磁ポンプを示す縦断面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an electromagnetic pump used in the present invention.

【図2】この発明に用いられる電磁ポンプを示す横断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an electromagnetic pump used in the present invention.

【図3】この発明に係る電磁ポンプの位相制御装置を示
す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a phase control device for an electromagnetic pump according to the present invention.

【図4】図4(a)は図3の回路図のノードの電圧を
示し、図4(b)は図3の回路図のノードの電圧を示
し、図4(c)は図3の回路図のノードの電圧を示
し、図4(d)は図3の回路図のノードの電圧を示
し、図4(e)は図3の回路図のノードの電圧を示
し、図4(f)は図3の回路図のノードの電圧を示
し、図4(g)はソレノイドコイル両端の電圧を示す波
形図である。
4 (a) shows the voltage of the node in the circuit diagram of FIG. 3, FIG. 4 (b) shows the voltage of the node in the circuit diagram of FIG. 3, and FIG. 4 (c) shows the circuit of FIG. 4D shows the voltage of the node in the circuit diagram of FIG. 3, FIG. 4E shows the voltage of the node in the circuit diagram of FIG. 3, and FIG. FIG. 4 (g) is a waveform diagram showing the voltage at the nodes of the circuit diagram of FIG. 3 and the voltage across the solenoid coil.

【図5】図5(a)は従来の駆動周波数(50/60H
Z)で電磁ポンプを駆動した場合の脈動圧力を示し、図
5(b)は本発明の位相制御装置で電磁ポンプを駆動し
た場合の脈動圧力を示す実験特性線図である。
FIG. 5A shows a conventional driving frequency (50 / 60H);
Z) shows the pulsating pressure when the electromagnetic pump is driven, and FIG. 5B is an experimental characteristic diagram showing the pulsating pressure when the electromagnetic pump is driven by the phase control device of the present invention.

【図6】図3の破線で囲まれた回路の他の例を示す回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of a circuit surrounded by a broken line in FIG. 3;

【図7】図6で示す回路を用いて商用電源を100Vと
200Vとに切替えた場合のソレノイドコイル両端の電
圧を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing the voltage across the solenoid coil when the commercial power supply is switched between 100V and 200V using the circuit shown in FIG.

【図8】従来の電磁ポンプの全波整流位相制御を説明す
る波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram illustrating full-wave rectification phase control of a conventional electromagnetic pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁ポンプ 2 ソレノイドコイル 30 商用交流電源 31 ボルテージフォロア 32 コンパレータ 33 第1の微分回路 34 第2の微分回路 35〜39 インバータ 40 サイリスタ D1〜D4 ブリッジダイオード TR1,TR2 トランジスタ VR1,VR2 可変抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic pump 2 Solenoid coil 30 Commercial AC power supply 31 Voltage follower 32 Comparator 33 First differentiating circuit 34 Second differentiating circuit 35-39 Inverter 40 Thyristor D1-D4 Bridge diode TR1, TR2 Transistor VR1, VR2 Variable resistance

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流電圧を全波整流する整流手段に対し
て少なくとも電磁ポンプのソレノイドコイル、サイリス
タ、及び開閉素子を直列に接続し、 前記整流手段で得られた電圧波形を、半サイクル毎に所
定の位相角を両端に残して中央を境に対称となる波形に
変換する波形変換手段と、 前記開閉素子を閉成し、前記波形変換手段で得られた波
形の立上がり時点で前記サイリスタを点弧させる信号を
出力するターンオン形成手段と、 前記波形変換手段で得られた波形の立下がり時点で前記
サイリスタのターンオフ時間よりも長い期間、前記開閉
素子を開成するターンオフ形成手段と、 前記波形変換手段で得られた波形のパルス巾を調節する
パルス巾調節手段とを具備することを特徴とする電磁ポ
ンプの位相制御装置。
At least a solenoid coil, a thyristor, and a switching element of an electromagnetic pump are connected in series to a rectifying means for full-wave rectifying an AC voltage, and a voltage waveform obtained by the rectifying means is changed every half cycle. Waveform converting means for converting a waveform symmetrical about the center while leaving a predetermined phase angle at both ends; closing the switching element, and turning on the thyristor at a rising point of the waveform obtained by the waveform converting means. Turn-on forming means for outputting a signal to be turned on, turn-off forming means for opening the switching element for a period longer than the turn-off time of the thyristor at the time of falling of the waveform obtained by the waveform converting means, and the waveform converting means And a pulse width adjusting means for adjusting the pulse width of the waveform obtained in step (a).
【請求項2】 波形変換手段は、整流手段で得られた電
圧波形を所望のゲインにて縮小する縮小手段と、基準電
圧を形成する基準電圧形成手段と、前記縮小手段によっ
て縮小された電圧波形が前記基準電圧より大きい場合に
出力をHIとする手段とを備えている請求項1記載の電
磁ポンプの位相制御装置。
2. The waveform converting means includes a reducing means for reducing a voltage waveform obtained by the rectifying means with a desired gain, a reference voltage forming means for forming a reference voltage, and a voltage waveform reduced by the reducing means. 2. A phase control device for an electromagnetic pump according to claim 1, further comprising: means for setting an output to HI when is larger than the reference voltage.
【請求項3】 パルス巾調節手段は、基準電圧を変更す
る可変抵抗であることを特徴とする請求項2記載の電磁
ポンプの位相制御装置。
3. The electromagnetic pump phase control device according to claim 2, wherein the pulse width adjusting means is a variable resistor for changing a reference voltage.
【請求項4】 ターンオン形成手段は、波形変換手段で
得られた波形の立上がり時点でサイリスタのゲートにパ
ルスを出力する微分回路を備え、ターンオフ形成手段
は、前記波形変換手段で得られた波形を反転するインバ
ータと、このインバータの出力波形の立上がり時点でパ
ルスを出力する微分回路と、この微分回路から出力され
たパルス時間だけ開閉素子を開成する手段とを備えてい
る請求項1記載の電磁ポンプの位相制御装置。
4. The turn-on forming means includes a differentiating circuit for outputting a pulse to the gate of the thyristor at the time of rising of the waveform obtained by the waveform converting means, and the turn-off forming means converts the waveform obtained by the waveform converting means. 2. The electromagnetic pump according to claim 1, further comprising an inverter to be inverted, a differentiating circuit for outputting a pulse when the output waveform of the inverter rises, and means for opening the switching element for the pulse time output from the differentiating circuit. Phase control device.
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