JP3413547B2 - Power supply for electromagnetic equipment - Google Patents

Power supply for electromagnetic equipment

Info

Publication number
JP3413547B2
JP3413547B2 JP19957798A JP19957798A JP3413547B2 JP 3413547 B2 JP3413547 B2 JP 3413547B2 JP 19957798 A JP19957798 A JP 19957798A JP 19957798 A JP19957798 A JP 19957798A JP 3413547 B2 JP3413547 B2 JP 3413547B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
coil
voltage
terminal
electromagnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19957798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000018285A (en
Inventor
孝男 竹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Priority to JP19957798A priority Critical patent/JP3413547B2/en
Publication of JP2000018285A publication Critical patent/JP2000018285A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3413547B2 publication Critical patent/JP3413547B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance an energizing efficiency by improving a power supply feeding method to an electromagnetic equipment such as an electromagnetic clutch, and an electromagnetic brake, lower the effective value of a energizing current, and make a coil and a snubber element small in size. SOLUTION: When the coil 23 of an electromagnetic clutch is to be energized, voltage from a commercial AC power supply rectified in full wave, is applied to the coil at the over exciting time when energization is started for the definite period of time so as to allow responsiveness at the time of starting to be enhanced. In succession, at the normal time, full wave rectified voltage whose conduction angle is controlled by a FET 25, is applied to the coil. Since voltage is rectified in full wave, its effective value is small as compared with that of half wave rectification in the past, the exothermic of the coil 23 is thereby little. Besides, electromagnetic energy to be accumulated in the coil 23 at the time when electricity is turned off, is also little. Therefore, it is good enough that a varister 26 acting as a snubber element is made small in size.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、各種生産機械、産
業用ロボット等に広く使用される電磁クラッチ、電磁ブ
レーキ等への電源供給に使用する、電磁機器への電源供
給装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】上記のような電磁機器には、商用電源
(電力会社から提供される電圧、電流)を整流して得ら
れる電圧以外の電圧で駆動するものがある。図5に示す
ものは、その場合に用いられる電源装置の回路の一例
で、電磁機器として電磁クラッチを用いたものである
(電磁ブレーキについても同様に考えることができ
る)。この回路は、商用電源1にダイオード2〜5とサ
イリスタ6とからなるブリッジ回路7の入力側に接続さ
れている。ブリッジ回路7の出力側には、電磁機器の一
つである電磁クラッチのコイル8と、スナバー素子とし
てのバリスタ9が並列に接続されている。クラッチコイ
ル8はインダクタンス成分10と抵抗成分11を有す
る。 【0003】サイリスタ6のゲートは全波・半波切換制
御回路12の出力側に接続されており、負荷の状況によ
りサイリスタ6をオンまたはオフさせることによって、
負荷に供給する電流を全波電流と半波電流に切換えるよ
うにしてある。 【0004】このように構成された従来の回路におい
て、図示しない電磁クラッチを作動させるため(正作動
型)、あるいは作動中の電磁クラッチを停止させるため
(負作動型)に、電磁クラッチのコイル8に電流を供給
するが、負作動型では、全波・半波切換制御回路12に
よってサイリスタ6を制御し、通電開始時には約1秒の
一定時間(この期間を過励磁期間と称する)全波整流電
流を供給し、その後の定常時には半波整流電流を供給す
る(図6の波形図を参照)。 【0005】上記作動において、コイル8への電流供給
をオフにしたとき、コイル8のインダクタンス成分10
に蓄積された電磁エネルギは、スナバー素子としてのバ
リスタ9に吸収される。 【0006】上記従来の電源装置には、次のような問題
がある。すなわち、定常時に電磁機器のコイルに印加さ
れる電圧が半波波形なので、全波波形に比べて電流の実
効値が2倍になり、コイルの温度上昇が大きくなる。こ
れを防止する対策として巻線径を増大させることが避け
られず、その結果、電磁機器の大型化を招く。また、定
常時にコイルに供給される印加電圧は半波整流波形であ
ることから、コイルに流れる電流を制御することができ
ず、この結果、電源オフ時のサージ電力を減少させるこ
とができない。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の電源
装置が有するこのような問題点を解決することを目的と
してなされたものであり、定常時でのコイルへの印加電
力を任意に定めることができるようにするとともに、コ
イルに流れる電流の実効値を少なくすることができる、
電磁機器への電源供給装置を提供しようとするものであ
る。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項1に記載された電源
給装置の発明では、通電開始の過励磁時に電圧を一定時
間印加し、その後の定常時には前記過励磁時に印加され
る電圧より低い電圧を印加する商用電源を全波整流また
は半波整流した整流電源を備える電磁クラッチ、電磁ブ
レーキ等の電源供給装置において、通電開始時からの所
定時間を限時するスレッショルド電圧を切換える回路を
有する第1の単安定マルチバイブレータ、導通角の制御
により負荷に電流を供給すると共に前記第1の単安定マ
ルチバイブレータの出力信号に同期して導通されるパワ
ースイッチ素子、商用電源の正および負のサイクルを検
出して検出信号を出力するフォトカプラ、前記フォトカ
プラの検出信号のタイミングで起動され、前記パワース
イッチ素子の導通角を決定する第2の単安定マルチバイ
ブレータを備えることを特徴とする。 【0009】 【0010】 【0011】 【0012】 【0013】 【0014】上記構成の本発明によって、電磁機器のコ
イルには、通電開始の過励磁時に商用交流電源を全波整
流した電圧が一定時間印加されるので応答性が向上し、
その後の定常時には、導通角を制御した全波整流電圧を
印加することになる。く省エネ運転ができる。 【0015】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
ついて説明する。図1ないし図3は、便宜上コイルへの
電流供給回路13、過励磁制御回路14およびタイミン
グ制御回路15の三つに分けてあるが、全体として一つ
の回路である。これらの回路の端子A〜Eは、それぞれ
同一記号の端子に接続される。電流供給回路13から説
明する。商用電源16には4個のダイオード17〜20
が接続され、全波整流回路21を構成している。 【0016】全波整流回路21の出力側には電源スイッ
チ22を介して電磁クラッチのコイル23(24は巻線
抵抗)と、パワースイッチ素子としてのパワーMOSF
ET(以下、FETという)25が直列に接続されてい
る。なお、コイル23にはバリスタ26が並列に接続さ
れており、コイル23に蓄積された電磁エネルギを吸収
するようになっている。コイル23とバリスタ26の接
続点と全波整流回路21の正側出力端との間には、ダイ
オード27が接続されている。 【0017】商用電源16には、抵抗器28とダイオー
ド29の直列回路と、抵抗器30、スイッチ31および
ダイオード32の直列回路が並列に接続されている。そ
してダイオード29にはフォトカプラ33のフォトダイ
オード34が並列に接続されており、ダイオード32に
は他のフォトカプラ35のフォトダイオード36が並列
に接続されている。第1、第2のフォトカプラ33,3
5のフォトトランジスタ37,38のエミッタは波形成
形用のインバータ39の入力端に接続されている。 【0018】フォトトランジスタ37,38のベース、
エミッタ間には抵抗器40,41が接続され、インバー
タ39の入力端と接地回路との間には抵抗器42が接続
されている。フォトトランジスタ37,38のコレクタ
は、端子Bと端子Dに接続され、インバータ39の出力
端はコンデンサ43を介して端子Cに、電源端子は全波
整流回路21の正側出力端、即ち、ダイオード48のカ
ソード端子に接続されている。 【0019】FET25のゲート端子には並列に抵抗器
44が接続されており、FET25のゲート端子と端
Aとの間には抵抗器45が接続されている。そして端子
A,B間には抵抗器46が接続されている。電源スイッ
チ22の出力側と端子Bとの間には抵抗器47およびダ
イオード48が直列に接続されており、このダイオード
48のカソード側と全波整流回路21の負側出力端(接
地回路)との間にはツェナダイオード49とコンデンサ
0が並列に接続されている。 【0020】図2について過励磁制御回路14の説明を
する。この回路は、端子Dが図1に示す全波整流回路2
1の正側出力端、即ち、ダイオード48のカソード端子
に接続され、その出力端子であるトランジスタ66のコ
レクタは図3の単安定マルチバイブレータ67のリセッ
ト端子に接続されている。そして負荷である電磁クラッ
チのコイル23への通電開始時からの所定時間を限時す
るタイマ機能を有するものである。端子Dに接続された
正側ライン51と接地回路の負側ライン52との間に
は、ダイオード53と抵抗器54の並列回路にコンデン
サ55と抵抗器56が直列に接続されている。そしてコ
ンデンサ55と抵抗器56との間にはトランジスタ57
のベースが接続されている。トランジスタ57のコレク
タは抵抗器58を介して正側ライン51に、エミッタは
負側ライン52に接続されている。 【0021】符号59で示すものは単安定マルチバイブ
レータである。図示するように、この単安定マルチバイ
ブレータ59には電源端子(VCC)とグランド端
(GND)、トリガ端子、リセット端子、コントロール
端子、スレッショルド端子、ディスチャージ端子ならび
に出力端子が設けられている。そして電源端子は正側ラ
イン51に、接地端子は負側ライン52に接続されてい
る。トリガ端子は抵抗器58とトランジスタ57のコレ
クタとの接続点と、抵抗器60を介して正側ライン52
に接続されている。 【0022】リセット端子と正側ライン51との間には
抵抗器61が接続されている。コントロール端子はコン
デンサ62を介して負側ライン52に接続され、スレッ
ショルド端子、ディスチャージ端子は、コンデンサ63
を介して負側ライン52に接続されている。またスレッ
ショルド端子と正側ライン51との間には抵抗器64が
接続されている。 【0023】単安定マルチバイブレータ59はトリガ端
子に入力があったときに限時(約1秒間)を開始し、出
力端子をハイレベルにする。この出力端子には抵抗器6
5を介してトランジスタ66のベースが接続されてい
る。トランジスタ66のコレクタは端子Eに、エミッタ
は負側ライン52に接続されている。 【0024】次に、図3についてタイミング制御回路1
5の説明をする。この回路には端子A,B,CおよびE
が設けられており、パワースイッチ素子としてのFET
25(図1参照)の導通角を決定するものである。そし
てその中心となるのは単安定マルチバイブレータ67で
ある。この単安定マルチバイブレータ67にも前述した
単安定マルチバイブレータ59と全く同様の端子があ
り、電源端子は端子Bに、グランド端子は接地回路に接
続されている。 【0025】端子Bには抵抗器68〜71の各一端が接
続されており、抵抗器68の他端はスイッチ72を介し
て抵抗器69の他端とともに抵抗器73の一端とスイッ
チ74の一極に接続されている。抵抗器73の他端とス
イッチ72の他極は接続されている。そして抵抗器73
とスイッチ74の接続点は単安定マルチバイブレータ6
7のスレッショルド端子に接続されており、スイッチ7
4には並列に、スイッチ75と抵抗器76の直列回路が
接続されている。単安定マルチバイブレータ67のコン
トロール端子はコンデンサ77を介して接地回路に接続
され、スレッショルド端子とディスチャージ端子はコン
デンサ78を介して接地回路に接続されている。 【0026】単安定マルチバイブレータ67のトリガ端
子は端子Cに、またリセット端子は端子Eに接続されて
おり、出力端子は抵抗器79を介してトランジスタ80
のベースに接続されている。トランジスタ80のコレク
タは端子Aに、エミッタは接地回路に接続されている。 【0027】次に回路(図1ないし図3のものを接続し
た全体回路)の作動を説明する。電源スイッチ22をオ
ンにすると、商用電源16の交流電流が全波整流回路2
1によって整流され、抵抗器47、ダイオード48およ
びコンデンサ50によって平滑され、タイミング制御回
路15の電源(VCC)となる。ツェナダイオード49
は定電圧化用のものである。 【0028】次に、過励磁制御回路14について説明す
る。コンデンサ55は抵抗器54によって制限された電
流で充電され、その充電電流によってトランジスタ57
がオンする。コンデンサ55の充電が完了するとトラン
ジスタ57はオフになる。トランジスタ57のコレクタ
は単安定マルチバイブレータ59のトリガ端子に接続さ
れており、この単安定マルチバイブレータ59の入力は
ローアクティブであることから、トランジスタ57のオ
ンのタイミングでトリガされる。したがってトリガ端子
に入力信号が入った時、抵抗器64とコンデンサ63で
決定される時定数(約1秒間)の間、単安定マルチバイ
ブレータ59の出力はハイレベルになり、トランジス
66はオンとなる。 【0029】一方、タイミング制御回路15の単安定マ
ルチバイブレータ67のトリガ端子には、交流電源16
を2個のフォトカプラ33,35で検出し、インバータ
39で極性反転し、コンデンサ43を介した信号が入力
される。ここでインバータ39の電源電圧VCCとトラ
ンジスタ57の立上がり電圧はほぼ等しいので、単安定
マルチバイブレータ67はリセットされ、出力はローレ
ベルになり、トランジスタ80はオフになる。FET2
5のゲートは抵抗器46,45によって電源に接続され
ているのでハイレベルとなり、FET25はオンする。 【0030】FET25がオンすると、コイル23には
商用電源16を全波整流した直流電圧が印加され、非作
動となる(負作動型電磁機器の場合)。すなわち、FE
T25は、商用電源16の正負サイクルの全て(導通角
180°、図4の)で導通する。この期間が過励磁期
間である。単安定マルチバイブレータ59の出力がロー
レベルになると、トランジスタ66はオフとなり、単安
定マルチバイブレータ67はリセット状態を解除され
る。 【0031】次に、定常状態におけるFETのオン、オ
フタイミングをとるタイミング制御回路15の説明をす
る。商用電源16の極性によりフォトカプラ33がオン
すると、そのエミッタ電圧は図4ののようになる。こ
の電圧は、インバータ39で極性反転され、コンデンサ
43を介して単安定マルチバイブレータ67をトリガす
る。単安定マルチバイブレータ67の出力電圧は、抵抗
器69,73とコンデンサ78で決定される時定数(約
5msec)ハイレベルになる。これは、電源周波数を
50Hzとしたとき1/4周期に相当する。電源周波数
が60Hzのときには4.2msecとなる。 【0032】定常時のクラッチ印加電力を電源周波数を
電源周波数が変化しても一定にするためには、単安定マ
ルチバイブレータ67のオン時定数を電源周波数に応じ
て切換えるようにすればよい。これは、具体的には抵抗
器69,73とコンデンサ78を切換えればよく、本回
路ではスイッチ72をオン、オフさせ、抵抗器69に抵
抗器68が並列接続するかしないかを制御するようにし
ている。この定常時の期間は、トランジスタ80はオン
になるので、FET25のゲートはローレベルになり、
したがってオフになる。単安定マルチバイブレータ67
の出力がローレベルになると、トランジスタ80はオフ
になり、FET25はオンになる。すなわち、商用電源
16の電圧の1/2が電磁クラッチのコイル23に印加
されることになり、印加電力は過励磁時に比べて1/4
になる。ただし、これは一例であり、このときの時定数
は任意に設定できるので、定常時におけるコイル23へ
の印加電力は自由に設定することができる。 【0033】負作動型の電磁機器においては、定常時に
は定格電力以下の電力供給でも動作が可能であるので、
省エネ運転が可能となる。また過励磁時間も任意に設定
できることは言うまでもない。 【0034】商用電源16の波形が、図4のと逆のと
きには、フォトカプラ35がオンし、フォトトランジス
タ38のエミッタ電圧は図4ののようになる。この電
圧はインバータ39で極性反転され、コンデンサ43を
介して端安定マルチバイブレータ67をトリガする。こ
れにより、商用電源16の1/2の電圧がコイル23に
印加される。すなわち、商用電源16の全波整流された
直流電圧がコイル23に印加されることになる。 【0035】次に、スナバー回路の動作について説明す
る。電源スイッチ22がオンしてFET25がオンの期
間に、コイル23に蓄積された電磁エネルギは、FET
25がオフになると、コイル23の端子電圧極性は反転
し、ダイオード27から電源スイッチ22、コイル23
の系路で電流が流れ、電磁エネルギはコイル23の巻線
抵抗24で熱エネルギに変換される。電源スイッチ22
がオフのときには、オフとなった瞬間のタイミングが電
源電圧の最大のときには、電磁エネルギが最大となり、
コイル23の両端に非常に大きなサージ電圧が発生す
る。この電圧はFET25を破壊するので、バリスタ2
6で吸収する。このときには、電源スイッチ22はオフ
なので、ダイオード27には電流が流れない。 【0036】以上のように作動するとき、フォトカプラ
35のフォトトランジスタ38のエミッタ電圧は図4の
で示すようになり、単安定マルチバイブレータ67の
トリガ入力波形はのようになる。この入力に対し出力
波形はのようになり、その結果、FET25のドレイ
ン電圧はに、コイル23の印加電圧はに示すような
波形になる。 【0037】次に、全波−半波切換え方式への応用につ
いて説明する。この場合には、フォトカプラ33または
35を非動作にすれば、定常時に電磁クラッチのコイル
23には商用電源を半波整流した電圧が印加される。ま
た単安定マルチバイブレータ67の時定数を、電源周波
数が50Hzのとき1/2周期(10msec)に設定
することにより、ほぼ商用電源の半周期の長さでFET
25をオンさせることができるので、従来方式と同様の
動作が可能となる。本実施の形態においては、スイッチ
31をオフにすることにより、フォトカプラ35をオフ
にする。 【0038】また、単安定マルチバイブレータ67のス
レッショルド端子に接続されたスイッチ74をオンにす
ると全波整流になり、オフにすると時定数が全波整流時
に比べて大きくなるので半波整流になる。そして電源周
波数が50Hzのときは、スイッチ75をオンにすると
抵抗器73に抵抗器76が並列に接続されて時定数が短
くなる。電源周波数が60Hzのときは、スイッチ75
をオフにすると時定数が長くなる。このようにスイッチ
75を操作すれば、商用電源の周波数に変動があっても
定常時のコイル23への電流供給が制御できるから、そ
の影響を受けないことになる。 【0039】 【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た電磁機器への電源供給装置であるから、請求項1に記
載された装置の発明によれば、定常時に全波整流した電
圧の導通角を変えて電磁機器のコイルに供給することに
より、従来の半波整流のもののように電流の実効値が大
きくならない。したがってコイルの発熱が小さいので、
コイルひいては電磁機器の小型化を図ることができる。 【0040】また、定常時のパワースイッチの導通角を
任意に設定できるので、電磁機器への印加電力を定格電
力以下に設定することが可能となり、省エネ運転が可能
となる。そして定常時の印加電力を定格電力以下に設定
することにより、電源をオフにしたときのサージ電力を
減少させ、スナバー素子を小型、安価なものとすること
ができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic device used for supplying power to an electromagnetic clutch, an electromagnetic brake and the like widely used in various production machines, industrial robots and the like. Power supply to
It relates to a feeding device . 2. Description of the Related Art Some of the above-described electromagnetic devices are driven by a voltage other than a voltage obtained by rectifying a commercial power supply (voltage and current provided by a power company). FIG. 5 shows an example of a power supply circuit used in such a case, in which an electromagnetic clutch is used as an electromagnetic device (an electromagnetic brake can be similarly considered). This circuit is connected to a commercial power supply 1 on the input side of a bridge circuit 7 including diodes 2 to 5 and a thyristor 6. On the output side of the bridge circuit 7, a coil 8 of an electromagnetic clutch, which is one of the electromagnetic devices, and a varistor 9 as a snubber element are connected in parallel. The clutch coil 8 has an inductance component 10 and a resistance component 11. [0005] The gate of the thyristor 6 is connected to the output side of the full-wave / half-wave switching control circuit 12.
The current supplied to the load is switched between a full-wave current and a half-wave current. In the conventional circuit constructed as described above, the coil 8 of the electromagnetic clutch is used to operate an electromagnetic clutch (not shown) or to stop the operating electromagnetic clutch (negative operation). In the negative operation type, the thyristor 6 is controlled by the full-wave / half-wave switching control circuit 12, and at the start of energization, a fixed time of about 1 second (this period is called an overexcitation period). A current is supplied, and then a half-wave rectified current is supplied in a steady state (see the waveform diagram in FIG. 6). In the above operation, when the current supply to the coil 8 is turned off, the inductance component 10
Is absorbed by a varistor 9 as a snubber element. The above-described conventional power supply has the following problems. That is, since the voltage applied to the coil of the electromagnetic device in the steady state is a half-wave waveform, the effective value of the current is doubled as compared with the full-wave waveform, and the temperature rise of the coil becomes large. As a countermeasure to prevent this, it is inevitable to increase the winding diameter, and as a result, the size of the electromagnetic device is increased. Further, since the applied voltage supplied to the coil in a steady state has a half-wave rectified waveform, the current flowing through the coil cannot be controlled, and as a result, the surge power when the power is turned off cannot be reduced. SUMMARY OF THE INVENTION [0007] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional power supply device. In addition to being able to be set arbitrarily, the effective value of the current flowing through the coil can be reduced,
It is intended to provide a power supply device for an electromagnetic device. [0008] According to an aspect of the present invention, as means for solving the above problems, the power supply according to claim 1
In the invention of the power supply device , when the voltage is kept
During the steady state, and then applied during the overexcitation.
Power supply that applies a voltage lower than the
Is an electromagnetic clutch equipped with a rectified power
In a power supply device such as a rake,
A circuit that switches the threshold voltage that limits the fixed time
Monostable multivibrator having a conduction angle control
Supplies current to the load and supplies the first monostable
Power conducted in synchronization with the output signal of the multivibrator
-Detects positive and negative cycles of switch elements and commercial power
A photocoupler that outputs a detection signal
It is started at the timing of the detection signal of the
A second monostable multi-buy for determining the conduction angle of the switch element
It is characterized by having a brater . According to the present invention having the above-described structure, a voltage obtained by full-wave rectifying a commercial AC power supply at the time of overexcitation at the start of energization is applied to a coil of an electromagnetic device for a predetermined time. Responsibility improves because it is applied,
Thereafter, in a steady state, a full-wave rectified voltage whose conduction angle is controlled is applied. Energy saving operation is possible. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are divided into three circuits, that is, a current supply circuit 13 for the coil, an overexcitation control circuit 14 and a timing control circuit 15 for the sake of convenience, but they are one circuit as a whole. Terminals A to E of these circuits are respectively connected to terminals having the same symbol. The description starts with the current supply circuit 13. The commercial power supply 16 has four diodes 17 to 20
Are connected to form a full-wave rectifier circuit 21. The output side of the full-wave rectifier circuit 21 is connected via a power switch 22 to a coil 23 of an electromagnetic clutch (24 is a winding resistor) and a power MOSF as a power switch element.
An ET (hereinafter referred to as FET) 25 is connected in series. A varistor 26 is connected to the coil 23 in parallel so as to absorb electromagnetic energy stored in the coil 23. A diode 27 is connected between a connection point between the coil 23 and the varistor 26 and a positive output terminal of the full-wave rectifier circuit 21. The commercial power supply 16 is connected in parallel with a series circuit of a resistor 28 and a diode 29 and a series circuit of a resistor 30, a switch 31 and a diode 32. The photodiode 29 of the photocoupler 33 is connected in parallel to the diode 29, and the photodiode 36 of another photocoupler 35 is connected in parallel to the diode 32 . First and second photocouplers 33, 3
The emitters of the fifth phototransistors 37 and 38 are connected to the input terminals of a waveform shaping inverter 39. The bases of the phototransistors 37 and 38,
Resistors 40 and 41 are connected between the emitters, and a resistor 42 is connected between the input terminal of the inverter 39 and the ground circuit. The collectors of the phototransistors 37 and 38 are connected to the terminals B and D, the output terminal of the inverter 39 is connected to the terminal C via the capacitor 43, and the power supply terminal is full-wave.
The positive output terminal of the rectifier circuit 21, that is, the power of the diode 48
Connected to sword terminal . [0019] The gate terminal of the FET 25 is connected to a resistor 44 in parallel, the resistor 45 is connected between the gate terminal and the pin A of FET 25. A resistor 46 is connected between the terminals A and B. A resistor 47 and a diode 48 are connected in series between the output side of the power switch 22 and the terminal B, and the cathode side of the diode 48 and the negative output terminal (ground circuit) of the full-wave rectifier circuit 21 are connected to each other. Between the Zener diode 49 and the capacitor
5 0 are connected in parallel. The overexcitation control circuit 14 will be described with reference to FIG. This circuit has a terminal D connected to the full-wave rectifier circuit 2 shown in FIG.
1, the positive output terminal , that is, the cathode terminal of the diode 48
To the output terminal of the transistor 66.
The resetter of the monostable multivibrator 67 shown in FIG.
Connected to the terminal. It has a timer function for limiting a predetermined time from the start of energization to the coil 23 of the electromagnetic clutch as a load. Between the positive line 51 connected to the terminal D and the negative line 52 of the ground circuit, a capacitor 55 and a resistor 56 are connected in series in a parallel circuit of a diode 53 and a resistor 54. A transistor 57 is provided between the capacitor 55 and the resistor 56.
The base is connected. The collector of the transistor 57 is connected to the positive line 51 via the resistor 58, and the emitter is connected to the negative line 52. The reference numeral 59 designates a monostable multivibrator. As illustrated, the power supply terminal (VCC) and ground point element in monostable multivibrator 59 (GND), trigger terminal, a reset terminal, a control terminal, a threshold terminal and discharge terminal and an output terminal is provided. The power supply terminal is connected to the positive line 51, and the ground terminal is connected to the negative line 52. The trigger terminal is connected to the connection point between the resistor 58 and the collector of the transistor 57 and the positive line 52 through the resistor 60.
It is connected to the. A resistor 61 is connected between the reset terminal and the positive line 51. The control terminal is connected to the negative line 52 via a capacitor 62, and the threshold terminal and the discharge terminal are connected to a capacitor 63.
Is connected to the negative side line 52 via the. A resistor 64 is connected between the threshold terminal and the positive line 51. The monostable multivibrator 59 starts a time limit (approximately 1 second) when there is an input to the trigger terminal, and sets the output terminal to high level. A resistor 6 is connected to this output terminal.
5 is connected to the base of the transistor 66. The collector of the transistor 66 is connected to the terminal E, and the emitter is connected to the negative line 52. Next, referring to FIG.
5 will be described. This circuit has terminals A, B, C and E
Is provided, and FET as a power switch element
25 (see FIG. 1). At the center is a monostable multivibrator 67. The monostable multivibrator 67 has exactly the same terminal also monostable multivibrator 59 described above, the power supply terminal to the terminal B, the ground pin is connected to the ground circuit. One end of each of the resistors 68 to 71 is connected to the terminal B. The other end of the resistor 68 is connected to one end of the resistor 73 together with the other end of the resistor 69 via the switch 72. Connected to poles. The other end of the resistor 73 and the other pole of the switch 72 are connected. And resistor 73
Is connected to the switch 74 by the monostable multivibrator 6.
7 is connected to the threshold terminal of
4, a series circuit of a switch 75 and a resistor 76 is connected in parallel. The control terminal of the monostable multivibrator 67 is connected to a ground circuit via a capacitor 77, and the threshold terminal and the discharge terminal are connected to a ground circuit via a capacitor 78. The trigger terminal of the monostable multivibrator 67 is connected to the terminal C, the reset terminal is connected to the terminal E, and the output terminal is connected to the transistor 80 via the resistor 79.
Connected to the base. The collector of the transistor 80 is connected to the terminal A, and the emitter is connected to the ground circuit. Next, the operation of the circuit (the whole circuit connecting the components shown in FIGS. 1 to 3) will be described. When the power switch 22 is turned on, the alternating current of the commercial power supply 16
1 and smoothed by a resistor 47, a diode 48 and a capacitor 50, and becomes a power supply (VCC) of the timing control circuit 15. Zener diode 49
Is for constant voltage. Next, the overexcitation control circuit 14 will be described. The capacitor 55 is charged with the current limited by the resistor 54, and the charging current causes the transistor 57 to charge.
Turns on. When the charging of the capacitor 55 is completed, the transistor 57 is turned off. The collector of the transistor 57 is connected to the trigger terminal of the monostable multivibrator 59. Since the input of the monostable multivibrator 59 is low active, it is triggered when the transistor 57 is turned on. Thus when the input signal enters the trigger pin, between the time constant (about 1 second) which is determined by resistor 64 and capacitor 63, the output of the monostable multivibrator 59 becomes high level, transistor capacitor
66 turns on. On the other hand, the trigger terminal of the monostable multivibrator 67 of the timing control circuit 15
Is detected by the two photocouplers 33 and 35, the polarity is inverted by the inverter 39, and a signal via the capacitor 43 is input. Here, since the power supply voltage VCC of the inverter 39 and the rising voltage of the transistor 57 are substantially equal, the monostable multivibrator 67 is reset, the output becomes low level, and the transistor 80 is turned off. FET2
Since the gate of No. 5 is connected to the power supply by the resistors 46 and 45, the gate of the No. 5 becomes high level, and the FET 25 is turned on. When the FET 25 is turned on, a DC voltage obtained by full-wave rectification of the commercial power supply 16 is applied to the coil 23, and the coil 23 is deactivated (in the case of a negative operation type electromagnetic device). That is, FE
T25 conducts in all the positive and negative cycles of the commercial power supply 16 (conduction angle 180 °, FIG. 4). This period is the overexcitation period. When the output of the monostable multivibrator 59 becomes low level, the transistor 66 is turned off and the monostable multivibrator 67 is released from the reset state. Next, a description will be given of the timing control circuit 15 which takes on and off timings of the FET in the steady state. When the photocoupler 33 is turned on by the polarity of the commercial power supply 16, the emitter voltage is as shown in FIG. This voltage is inverted in polarity by the inverter 39 and triggers the monostable multivibrator 67 via the capacitor 43. The output voltage of the monostable multivibrator 67 becomes a high level time constant (about 5 msec) determined by the resistors 69 and 73 and the capacitor 78. This corresponds to a quarter cycle when the power supply frequency is 50 Hz. When the power supply frequency is 60 Hz, it is 4.2 msec. In order to make the power applied to the clutch in a steady state constant even when the power supply frequency changes, the ON time constant of the monostable multivibrator 67 may be switched in accordance with the power supply frequency. Specifically, it is sufficient to switch between the resistors 69 and 73 and the capacitor 78. In this circuit, the switch 72 is turned on and off, and whether or not the resistor 68 is connected in parallel to the resistor 69 is controlled. I have to. During this steady period, the transistor 80 is turned on, so that the gate of the FET 25 becomes low level,
Therefore, it is turned off. Monostable multivibrator 67
Becomes low, the transistor 80 turns off and the FET 25 turns on. That is, 1/2 of the voltage of the commercial power supply 16 is applied to the coil 23 of the electromagnetic clutch, and the applied power is 1/4 that of the overexcitation.
become. However, this is only an example, and the time constant at this time can be set arbitrarily, so that the power applied to the coil 23 in the steady state can be set freely. In a negative-acting type electromagnetic device, it is possible to operate even at a power supply below the rated power in a steady state.
Energy saving operation becomes possible. Needless to say, the overexcitation time can also be set arbitrarily. When the waveform of the commercial power supply 16 is opposite to that of FIG. 4, the photocoupler 35 is turned on, and the emitter voltage of the phototransistor 38 becomes as shown in FIG. This voltage is inverted in polarity by the inverter 39 and triggers the edge stable multivibrator 67 via the capacitor 43. As a result, half the voltage of the commercial power supply 16 is applied to the coil 23. That is, the full-wave rectified DC voltage of the commercial power supply 16 is applied to the coil 23. Next, the operation of the snubber circuit will be described. While the power switch 22 is on and the FET 25 is on, the electromagnetic energy stored in the coil 23
When the switch 25 is turned off, the terminal voltage polarity of the coil 23 is reversed, and the power switch 22 and the coil 23
Current flows through the system path, and the electromagnetic energy is converted into heat energy by the winding resistance 24 of the coil 23. Power switch 22
Is off, the electromagnetic energy becomes maximum when the timing at the moment of turning off is the maximum of the power supply voltage,
An extremely large surge voltage is generated at both ends of the coil 23 . Since this voltage destroys the FET 25, the varistor 2
Absorb at 6. At this time, since the power switch 22 is off, no current flows through the diode 27. When operating as described above, the emitter voltage of the phototransistor 38 of the photocoupler 35 becomes as shown in FIG. 4 and the trigger input waveform of the monostable multivibrator 67 becomes as shown in FIG. With respect to this input, the output waveform is as follows. As a result, the drain voltage of the FET 25 and the voltage applied to the coil 23 are as shown in FIG. Next, application to a full-wave / half-wave switching system will be described. In this case, if the photocoupler 33 or 35 is deactivated, a voltage obtained by half-wave rectifying the commercial power supply is applied to the coil 23 of the electromagnetic clutch in a steady state. Further, by setting the time constant of the monostable multivibrator 67 to a half cycle (10 msec) when the power supply frequency is 50 Hz, the FET can be almost half the length of the commercial power supply.
25 can be turned on, so that the same operation as the conventional method can be performed. In the present embodiment, the photocoupler 35 is turned off by turning off the switch 31. When the switch 74 connected to the threshold terminal of the monostable multivibrator 67 is turned on, full-wave rectification is performed. When the switch 74 is turned off, the time constant becomes larger than that in full-wave rectification, so that half-wave rectification is performed. When the power supply frequency is 50 Hz, when the switch 75 is turned on, the resistor 76 is connected in parallel to the resistor 73, and the time constant is shortened. When the power supply frequency is 60 Hz, the switch 75
Turning off turns the time constant longer. By operating the switch 75 in this manner, even if the frequency of the commercial power supply fluctuates, the current supply to the coil 23 in a steady state can be controlled, so that it is not affected. Since the present invention is a power supply device for an electromagnetic device configured as described above, according to the invention of the device described in claim 1, full-wave rectification in a steady state By changing the conduction angle of the applied voltage and supplying the voltage to the coil of the electromagnetic device, the effective value of the current does not increase as in the conventional half-wave rectifier. Therefore, the heat generated by the coil is small,
The size of the coil and thus the size of the electromagnetic device can be reduced. Further, since the conduction angle of the power switch in the steady state can be arbitrarily set, it is possible to set the power applied to the electromagnetic device to be equal to or less than the rated power, thereby enabling energy saving operation. By setting the applied power in the steady state to the rated power or less, the surge power when the power is turned off can be reduced, and the snubber element can be made small and inexpensive.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態のうち電磁機器のコイルへ
の電流供給回路を示す回路図である。 【図2】本発明の実施の形態のうち過励磁制御回路を示
す回路図である。 【図3】本発明の実施の形態のうちタイミング制御回路
を示す回路図である。 【図4】作動時の各部の波形を示すグラフである。 【図5】従来の回路を示す回路図である。 【図6】図5のものの作動波形を示すグラフである。 【符号の説明】 13 電流供給回路 14 過励磁制御回路 15 タイミング制御回路 16 商用電源 21 全波整流回路 22 電源スイッチ 23 コイル 25 FET 33 フォトカプラ 35 フォトカプラ 39 インバータ 59 単安定マルチバイブレータ 67 単安定マルチバイブレータ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing a current supply circuit to a coil of an electromagnetic device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing an overexcitation control circuit according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing a timing control circuit in the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a graph showing waveforms at various points during operation. FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional circuit. FIG. 6 is a graph showing an operation waveform of FIG. [Description of Signs] 13 Current supply circuit 14 Overexcitation control circuit 15 Timing control circuit 16 Commercial power supply 21 Full-wave rectification circuit 22 Power switch 23 Coil 25 FET 33 Photocoupler 35 Photocoupler 39 Inverter 59 Monostable multivibrator 67 Monostable multi Vibrator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−76553(JP,A) 特開 平3−12000(JP,A) 特開 昭62−144563(JP,A) 特開 平10−164845(JP,A) 実開 昭56−115038(JP,U) 実開 平4−97313(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 48/06 F16D 65/21 H02M 7/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-52-76553 (JP, A) JP-A-3-12000 (JP, A) JP-A-62-144563 (JP, A) JP-A-10-107 164845 (JP, A) Shokai 56-115038 (JP, U) Shokai 4-97313 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F16D 48/06 F16D 65 / 21 H02M 7/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】通電開始の過励磁時に電圧を一定時間印加
し、その後の定常時には前記過励磁時に印加される電圧
より低い電圧を印加する商用電源を全波整流または半波
整流した整流電源を備える電磁クラッチ、電磁ブレーキ
等の電源供給装置において、通電開始時からの所定時間
を限時するスレッショルド電圧を切換える回路を有する
第1の単安定マルチバイブレータ、導通角の制御により
負荷に電流を供給すると共に前記第1の単安定マルチバ
イブレータの出力信号に同期して導通されるパワースイ
ッチ素子、商用電源の正および負のサイクルを検出して
検出信号を出力するフォトカプラ、前記フォトカプラの
検出信号のタイミングで起動され、前記パワースイッチ
素子の導通角を決定する第2の単安定マルチバイブレー
タを備えることを特徴とする電磁クラッチ、電磁ブレー
キ等の電源供給装置。
(57) [Claims] [Claim 1] Voltage is applied for a certain period of time at the time of overexcitation at the start of energization
Then, in the steady state, the voltage applied during the overexcitation is
Full-wave rectification or half-wave of commercial power supply applying lower voltage
Electromagnetic clutch and electromagnetic brake with rectified rectified power supply
In a power supply device such as
Circuit for switching threshold voltage to time limit
First monostable multivibrator, by controlling conduction angle
A current is supplied to a load and the first monostable
A power switch that is turned on in synchronization with the output signal of the
Switch, detects positive and negative cycles of commercial power
A photocoupler that outputs a detection signal;
Activated at the timing of the detection signal, the power switch
Second monostable multivibrator for determining conduction angle of element
Electromagnetic clutch and electromagnetic brake
Power supply device such as key.
JP19957798A 1998-06-30 1998-06-30 Power supply for electromagnetic equipment Expired - Fee Related JP3413547B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19957798A JP3413547B2 (en) 1998-06-30 1998-06-30 Power supply for electromagnetic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19957798A JP3413547B2 (en) 1998-06-30 1998-06-30 Power supply for electromagnetic equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000018285A JP2000018285A (en) 2000-01-18
JP3413547B2 true JP3413547B2 (en) 2003-06-03

Family

ID=16410163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19957798A Expired - Fee Related JP3413547B2 (en) 1998-06-30 1998-06-30 Power supply for electromagnetic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3413547B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001349358A (en) * 2000-06-02 2001-12-21 Oriental Motor Co Ltd Rectifying circuit for electromagnetic brake
KR20210026812A (en) * 2019-09-02 2021-03-10 주식회사 만도 Brkae actuator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000018285A (en) 2000-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01202170A (en) Power saving circuit
JP3871345B2 (en) Power circuit
JP2002010694A (en) Control unit for field-winding type rotating electirc machine
JP3413547B2 (en) Power supply for electromagnetic equipment
JPH08308219A (en) Chopper type dc-dc converter
JP3584606B2 (en) RCC switching system power supply circuit
JP3637887B2 (en) Battery charge control device
JP3661272B2 (en) Timer circuit relay drive circuit
JPH03872Y2 (en)
JP3215273B2 (en) Switching power supply
JPH11146645A (en) Power supply equipment
JPS5840427B2 (en) Thyristor phase control circuit
JPS6349875B2 (en)
JP3312145B2 (en) Timer device
JPH10243654A (en) Capacitor drop type power circuit
JPH0646600B2 (en) Power supply
JP2599623B2 (en) Charging device
JP3615052B2 (en) Power circuit
JP2629842B2 (en) Solid state relay
JPH0510520Y2 (en)
JPH11168884A (en) Dc power supply circuit
JP2830517B2 (en) Power supply
JP3579789B2 (en) High power factor switching power supply
JP3198592B2 (en) Remote control relay controller
JP2001008445A (en) Chopper dc-dc converter

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees