JP5606304B2 - 開閉装置の電磁操作装置及び駆動回路 - Google Patents
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Description
投入専用コイルを小型にして大きな電流を投入専用コイルに流すことも考えられるが、投入専用コイルへの電流の供給遮断に必要なスイッチの容量の制約を受ける。
また、投入専用コイルの蓄積エネルギーが大きい場合は、蓄積エネルギーの減衰回路が発生するサージが蓄積エネルギーの減衰開始に必要なスイッチの耐圧を超えないようにすることも必要である。
この可動コンタクト駆動棒が可移動に同心状に貫通する環状の投入専用コイル、
この投入専用コイルにその前記可動コンタクトの側に隣接し前記可動コンタクト駆動棒
が可移動に同心状に貫通する環状の投入・遮断共用コイル、
この投入・遮断共用コイルに前記可動コンタクトの側に隣接する永久磁石、前記可動コンタクト駆動棒に装着され前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイルが開閉装置投入時に付勢されると前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイルの双方の電磁力により吸引されて前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイル内を移動して前記永久磁石に吸着され前記可動コンタクト駆動棒を介して前記可動コンタクトを固定コンタクトに投入させる磁性の可動子、および
一端が前記可動コンタクト駆動棒に固定されるとともに他端が固定のバネ受け固定部材に固定され前記可動子の前記開閉装置投入時の移動により前記可動コンタクト駆動棒および前記バネ受け固定部材を介して圧縮されて蓄勢さる開放バネを備え、
開閉装置遮断時に投入・遮断共用コイルが前記開閉装置投入時と逆極性に付勢され、この逆極性に付勢された投入・遮断共用コイルの電磁力と前記開閉装置投入時に圧縮された前記開放バネの蓄勢放出力とにより前記可動子が前記開閉装置投入時と逆方向に移動し、この可動子の前記開閉装置投入時と逆方向の移動により前記可動コンタクト駆動棒を介して前記可動コンタクトが前記固定コンタクトから離れる遮断動作をする
開閉装置の電磁操作装置であって、
前記投入専用コイルおよび前記投入・遮断共用コイルは、前記開閉装置投入時に、投入用駆動コンデンサの放電エネルギーにより付勢され、
前記投入・遮断共用コイルは、前記開閉装置遮断時に、遮断用駆動コンデンサの放電エネルギーにより前記逆極性に付勢され、
前記投入用駆動コンデンサの静電容量が前記遮断用駆動コンデンサの静電容量より大きい
ものである。
開閉装置投入時に投入駆動用コンデンサの充電エネルギーを第1の投入用スイッチの第1の動作により前記投入専用コイルに供給する第1の通電回路、
開閉装置投入時に投入駆動用コンデンサの充電エネルギーを第2の投入用スイッチの第1の動作およびコイル切り替え用リレーの第1の動作により前記投入・遮断共用コイルに供給する第2の通電回路、および
開閉装置遮断時に遮断駆動用コンデンサの充電エネルギーを遮断用スイッチの第1の動作および前記コイル切り替え用リレーの第2の動作により前記投入・遮断共用コイルに前記逆極性に供給する第3の通電回路
を備えたものである。
この投入専用コイルにその前記可動コンタクトの側に隣接し前記可動コンタクト駆動棒が可移動に同心状に貫通する環状の投入・遮断共用コイル、この投入・遮断共用コイルに前記可動コンタクトの側に隣接する永久磁石、前記可動コンタクト駆動棒に装着され前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイルが開閉装置投入時に付勢されると前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイルの双方の電磁力により吸引されて前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイル内を移動して前記永久磁石に吸着され前記可動コンタクト駆動棒を介して前記可動コンタクトを固定コンタクトに投入させる磁性の可動子、および一端が前記可動コンタクト駆動棒に固定されるとともに他端が固定のバネ受け固定部材に固定され前記可動子の前記開閉装置投入時の移動により前記可動コンタクト駆動棒および前記バネ受け固定部材を介して圧縮されて蓄勢さる開放バネを備え、開閉装置遮断時に投入・遮断共用コイルが前記開閉装置投入時と逆極性に付勢され、この逆極性に付勢された投入・遮断共用コイルの電磁力と前記開閉装置投入時に圧縮された前記開放バネの蓄勢放出力とにより前記可動子が前記開閉装置投入時と逆方向に移動し、この可動子の前記開閉装置投入時と逆方向の移動により前記可動コンタクト駆動棒を介して前記可動コンタクトが前記固定コンタクトから離れる遮断動作をする開閉装置の電磁操作装置であって、前記投入専用コイルおよび前記投入・遮断共用コイルは、前記開閉装置投入時に、投入用駆動コンデンサの放電エネルギーにより付勢され、前記投入・遮断共用コイルは、前記開閉装置遮断時に、遮断用駆動コンデンサの放電エネルギーにより前記逆極性に付勢され、前記投入用駆動コンデンサの静電容量が前記遮断用駆動コンデンサの静電容量より大きいので
、遮断用コイルと開放バネとにより遮断動作が行われ投入コイルによって開放バネの蓄勢および投入動作が行われる開閉装置の電磁操作装置において投入専用コイルを小型小容量とすることができる効果がある。
以下この発明の実施の形態1を図1〜図6により説明する。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
投入用駆動コンデンサ5から投入専用コイル1、投入・遮断共用コイル2へエネルギーを供給するため、コイル切り替え用リレー3,4を接点A側に動作させ、第1及び第2の投入用スイッチ7,8をON動作させ、その直後に第1及び第2の誘導起電力抑制用スイッチ22,23をON動作させる。
投入動作完了後、第1及び第2の投入用スイッチ7,8をOFF動作させ、投入用駆動コンデンサ5から投入専用コイル1、投入・遮断共用コイル2へのエネルギー供給を停止する。
投入用駆動コンデンサ5から投入専用コイル1、投入・遮断共用コイル2へのエネルギー供給停止後、電磁エネルギーとして投入専用コイル1、投入・遮断共用コイル2に蓄積されているエネルギーは、電流エネルギーとなりダイオード10,11を通過し、電流減衰用抵抗12,13で減衰し、電流減衰用コンデンサ14,15,16,17に蓄積される。
投入専用コイル1、投入・遮断共用コイル2に蓄積されていたエネルギーが電流減衰用コンデンサ14,15,16,17に移行したのち、誘導起電力抑制用スイッチがOFF動作させられ、電流減衰用コンデンサ14,15,16,17に蓄積されたエネルギーは、放電抵抗24,25によって徐々に減衰する。
遮断用駆動コンデンサ6から投入・遮断共用コイル2へエネルギーを供給するため、コイル切り替え用リレー3,4を接点B側に復帰させ、遮断用スイッチ9をON動作させる。
遮断動作完了後、遮断用スイッチ9をOFF動作させ、遮断用駆動コンデンサ6から投入・遮断共用コイル2へのエネルギー供給を停止する。
遮断用駆動コンデンサ6から投入・遮断共用コイル2へのエネルギー供給停止後、電磁エネルギーとして投入・遮断共用コイル2に蓄積されているエネルギーは、電流エネルギーとなる。電流エネルギーは、投入・遮断共用コイル2とダイオード27と電流減衰用抵抗26で形成されるループ回路にて減衰する。
また、投入・遮断共用コイル2にコイル切り替え用リレー4を介して直列接続された第2の投入用スイッチ8の回路により第2の通電回路が形成されている。
また、投入・遮断共用コイル2にコイル切り替え用リレー3,4を介して直列接続された遮断用スイッチ9の回路により第3の通電回路が形成されている。
また、投入・遮断共用コイル2にコイル切り替え用リレー3,4を介して直列接続され第2の投入用スイッチ8に並列接続された、ダイオード11と電流減衰用抵抗13と電流減衰用コンデンサ15,17と第2の誘導起電力抑制用スイッチ23との直列接続回路により第2の減衰回路が構成されている。
また、投入・遮断共用コイル2にコイル切り替え用リレー3,4を介して直列接続され遮断用スイッチ9に並列接続された、ダイオード27と電流減衰用抵抗26との直列接続回路により第3の減衰回路が構成されている。
また、本本実施の形態では特許文献1の課題でもある投入専用コイル1に流す電流を投入用駆動コンデンサ5からコイルへ流すエネルギー制御を行うスイッチの性能以上にすることはできないというスイッチ性能限界については、投入側の回路を第1の通電回路と第1の減衰回路及び第2の通電回路と第2の減衰回路で構成し二重化することにより、各回路におけるスイッチへの負担を抑制することができた。
2 投入・遮断共用コイル、
3,4 コイル切り替え用リレー、
5 投入用駆動コンデンサ、
6 遮断用駆動コンデンサ、
7 第1の投入用スイッチ、
8 第2の投入用スイッチ、
9 遮断用スイッチ、
10,11,27 ダイオード、
12,13,26 電流減衰用抵抗、
14,15,16,17 電流減衰用コンデンサ、
18,19,20,21 コンデンサ分圧用抵抗、
22 第1の誘導起電力抑制用スイッチ、
23 第2の誘導起電力抑制用スイッチ、
24,25 放電抵抗、
28 制御回路、
100 開閉装置、
101 電磁操作機構、
102 可動子、
103 開閉器、
103m 可動コンタクト、
103s 固定コンタクト、
104 開放バネ、
105 永久磁石、
106 駆動回路、
107m 可動コンタクト駆動棒、
107s 固定コンタクト支持棒、
108 バネ受け座、
109 バネ受け固定部材。
Claims (6)
- 可動コンタクトを駆動する可動コンタクト駆動棒、
この可動コンタクト駆動棒が可移動に同心状に貫通する環状の投入専用コイル、
この投入専用コイルにその前記可動コンタクトの側に隣接し前記可動コンタクト駆動棒が可移動に同心状に貫通する環状の投入・遮断共用コイル、
この投入・遮断共用コイルに前記可動コンタクトの側に隣接する永久磁石、前記可動コンタクト駆動棒に装着され前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイルが開閉装置投入時に付勢されると前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイルの双方の電磁力により吸引されて前記投入専用コイルおよび投入・遮断共用コイル内を移動して前記永久磁石に吸着され前記可動コンタクト駆動棒を介して前記可動コンタクトを固定コンタクトに投入させる磁性の可動子、および
一端が前記可動コンタクト駆動棒に固定されるとともに他端が固定のバネ受け固定部材に固定され前記可動子の前記開閉装置投入時の移動により前記可動コンタクト駆動棒および前記バネ受け固定部材を介して圧縮されて蓄勢さる開放バネを備え、
開閉装置遮断時に投入・遮断共用コイルが前記開閉装置投入時と逆極性に付勢され、この逆極性に付勢された投入・遮断共用コイルの電磁力と前記開閉装置投入時に圧縮された前記開放バネの蓄勢放出力とにより前記可動子が前記開閉装置投入時と逆方向に移動し、この可動子の前記開閉装置投入時と逆方向の移動により前記可動コンタクト駆動棒を介して前記可動コンタクトが前記固定コンタクトから離れる遮断動作をする
開閉装置の電磁操作装置であって、
前記投入専用コイルおよび前記投入・遮断共用コイルは、前記開閉装置投入時に、投入用駆動コンデンサの放電エネルギーにより付勢され、
前記投入・遮断共用コイルは、前記開閉装置遮断時に、遮断用駆動コンデンサの放電エネルギーにより前記逆極性に付勢され、
前記投入用駆動コンデンサの静電容量が前記遮断用駆動コンデンサの静電容量より大きい
ことを特徴とする開閉装置の電磁操作装置。 - 通電されると付勢される投入専用コイルと通電されると付勢される投入・遮断共用コイルとにより開閉装置投入を行い、前記投入・遮断共用コイルが前記開閉装置投入と逆極性
に通電されると付勢され開放バネと協働して開閉装置遮断を行う開閉装置の駆動回路であって、
開閉装置投入時に投入駆動用コンデンサの充電エネルギーを第1の投入用スイッチの第1の動作により前記投入専用コイルに供給する第1の通電回路、
開閉装置投入時に投入駆動用コンデンサの充電エネルギーを第2の投入用スイッチの第1の動作およびコイル切り替え用リレーの第1の動作により前記投入・遮断共用コイルに供給する第2の通電回路、および
開閉装置遮断時に遮断駆動用コンデンサの充電エネルギーを遮断用スイッチの第1の動作および前記コイル切り替え用リレーの第2の動作により前記投入・遮断共用コイルに前記逆極性に供給する第3の通電回路
を備えている開閉装置の駆動回路。 - 請求項2に記載の開閉装置の駆動回路において、
前記第1の投入用スイッチの第2の動作時の第1の誘導起電力抑制用スイッチの第1の動作により前記投入専用コイルの蓄積エネルギーを減衰させる第1の減衰回路、
前記第2の投入用スイッチの第2の動作時の第2の誘導起電力抑制用スイッチの第1の動作により前記投入・遮断共用コイルの蓄積エネルギーを減衰させる第2の減衰回路、および
前記遮断用スイッチの第2の動作により、前記第2の動作状態の前記コイル切り替え用リレーを介して前記投入・遮断共用コイルの前記逆極性への供給時の蓄積エネルギーを減衰させる第3の減衰回路
を備えている
ことを特徴とする開閉装置の駆動回路。 - 請求項3に記載の開閉装置の駆動回路において、
前記第1の減衰回路および前記第2の減衰回路は何れも直列接続された複数の電流減衰用コンデンサにより前記減衰が行われる
ことを特徴とする開閉装置の駆動回路。 - 請求項4に記載の開閉装置の駆動回路において、
前記第1の減衰回路および前記第2の減衰回路の各々に直列接続された前記電流減衰用コンデンサに蓄積されたエネルギーは、対応する前記第1の誘導起電力抑制用スイッチの第2の動作および前記第2の誘導起電力抑制用スイッチの第2の動作により、何れも対応する前記複数の電流減衰用コンデンサに並列接続の放電抵抗により減衰される
ことを特徴とする開閉装置の駆動回路。 - 請求項3〜請求項5の何れか一に記載の開閉装置の駆動回路において、
前記第1の通電回路、前記第2の通電回路、前記第3の通電回路、前記第1の減衰回路、前記第2の減衰回路、および前記第3の減衰回路が共通の基板上に搭載されている
ことを特徴とする開閉装置の駆動回路。
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