JPH0119206B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁接触器に関するものである。

従来の交流電磁石は一般に定格電力系統電圧の
85％乃至110％の範囲で作動するように設計され
ている。交流であるので電磁石の磁界は半サイク
ル毎に零となる。この期間に磁界を幾分かでも形
成するためには隅取コイルが必要である。このコ
イルは、変圧器の短絡した二次巻線の作用をし、
また保持力を発生する以外にガタツキを防ぎ雑音
を減少させる。交流電磁石は普通、定格作動電圧
の60％乃至70％でドロツプアウトする。

閉状態では、交流電磁石には比較的大電流が流
れて大きな磁気吸引力を発生する。交流インピー
ダンスは極めて低く、電流は主としてコイルの直
流抵抗により制限される。磁石の空隙が減少する
につれて交流インピーダンスは増大する。磁石封
止位置では、交流インピーダンスは比較的大き
く、電流はコイルを過熱させぬ程度の小さな値に
まで減少する。この特性は、閉動作用に強い吸引
力を発生し、封止時には磁石を閉位置に保持する
に充分なだけの小さな吸引力を発生する自動「調
整器」の作用をさせる。

多くの農地潅漑用ポンプ場は、有限の電力系統
の大きな電圧降下が度々起こる末端に在る。大型
ポンプ電動機の起動により電圧が50％あるいはそ
れ以下に降下することもある。この電圧降下は、
他の制御機器を停止させあるいは誤動作させるこ
とがある。電磁石接極子をドロツプアウトさせよ
うとする機械的負荷に対して過大な交流電磁石を
用いぬ限り、普通には低電圧ドロツプアウト動作
を確実にするために直流電磁石が用いられてい
る。

本発明によれば、従来の接触器にあつた問題の
幾つかは解決される。即ち本発明の電磁接触器
は、絶縁性支持体と、この支持体上の固定接触子
構造体と、この固定接触子構造体に対して接触子
開位置および接触子閉位置に可動の可動接触子構
造体と、この可動接触子構造体を上記開閉位置お
よび閉位置に回動できるように支持する支持装置
と、接極子、磁気鉄心および上記支持装置を作動
させるコイルを有する電磁装置とを備え、上記接
極子および上記磁気鉄心の一方は上記支持体上に
あり、他方は上記支持装置上にあり、上記磁気鉄
心はＵ字形磁性部材であり、上記コイルは、ピツ
クアツプ巻線、保持巻線、ブリツジ整流器ならび
にこれら巻線および整流器用の容器装置を備え、
このブリツジ整流器は電気的に上記ピツクアツプ
巻線および上記保持巻線に相互に接続され、この
容器装置は、一体の非金属製絶縁性殻体であつ
て、３部分即ち２部分即ち上記Ｕ字形磁性部材の
一方の脚の周囲に延びた第１部分、他方の脚の周
囲に延びた第２部分を有し、上記非金属製絶縁性
殻体はまた上記第１部分および第２部分に近接し
た第３部分を有しており、上記ピツクアツプ巻線
および上記保持巻線は夫々上記非金属製絶縁性殻
体の第１部分および第２部分内に設けられ、上記
ブリツジ整流器は上記第３部分内に設けられてお
り、両巻線および整流器は夫々の部分内で熱硬化
性樹脂内に埋込まれている。

接触器が閉位置のときは、保持巻線は接触子装
置例えば常閉補助接触子により分路されて回路か
ら外されている。この構成に於ては、直流コイル
電流はコイルの比較的小さな抵抗値によつて制限
されるだけであるので、ピツクアツプ巻線が比較
的大きな吸引力を発生する。電流は巻回数が比較
的小さいにも拘らず非常に大きい。接触器が殆ん
ど閉じた状態となると、常閉補助接触子が開き、
比較的高抵抗の保持巻線を回路に挿入して電流を
減少させ、コイルの過熱を防止する。保持巻線の
巻回数は比較的大きく、ピツクアツプ巻線の巻回
数と相俟つて、入力電圧が比較的低く降下するま
で接触器を閉位置に保持するのに充分な磁気力を
発生する。

ピツクアツプ巻線、保持巻線、ブリツジ整流器
および常閉補助接触子を組合わせたことにより、
上述の如き交流動作に類似した操作電磁石動作が
得られる。

本発明の電磁接触器の利点は、小型で、必要部
品点数の少ない、より経済的なコイル組立体が得
られることである。更に、電磁接触器は定格電圧
の25％乃至30％という低い値でのドロツプアウト
に対して直流動作特性を示す交流入力という利点
を備えている。

次に添附図面に示す本発明の実施例に沿つて本
発明を説明する。

本発明を適用した電磁接触器１１は、例えば米
国特許第3659237号および第3673525号に記載され
ている如き一般的な型のものであり、固定の絶縁
性支持体１３と、接触子構造体１５とを備える三
極接触器である。各極毎に、支持体１３上に装架
され、ボルト２１で固着された固定接触子担体１
９を有する導体１７と、支持体１３上に固着され
た支持板２５上に支持された端子導体２３が設け
られている。端子導体２３は可撓導体２７を介し
て接触子腕２９に接続され、この接触子腕２９
は、一端でピン３１上に枢支され、他端で固定接
触子担体１９上の固定接触子３５と共働する可動
接触子３３を支持している。

支持体１３上に着脱式に取付けられたアークフ
ード構造体３７は、絶縁性成型部材３９および４
１と、これら成型部材内に取付られた複数の溝付
磁性板４３とを備えている。

成型絶縁性接触子腕担体４５が一対の離間した
支持部材４９によりその間で枢軸４７により枢支
されており、接触子腕２９は、ピン３１により接
触子腕担体４５上に枢支されていて、第１図およ
び第２図に示す接触子閉位置および接触子開位置
に可動であるように、また保守用に第３図に示す
保守位置に可動であるようにしてある。

電磁接触器１１は、電磁装置５１を備え、電磁
装置５１は単一の略々Ｕ字形の磁性部材即ち磁気
鉄心５３とコイル装置５５と、略々Ｕ字形の接触
子５７とを備えている。図示の例では磁気鉄心５
３およびコイル装置５５は支持体１３上に適当に
装架され、接極子５７は接触子腕担体４５上に装
架されている。しかしながら、接極子５７および
磁気鉄心５３の位置は、接触器の動作に影響を与
えずに逆にすることができる。

接触器の動作は、基本的には電磁装置５１が作
動したとき接触子３３，３５を閉じ、電磁装置５
１が消勢されたとき接触子３３，３５を開くこと
である。

第４図乃至第７図に示す如く、電磁装置５１は
又コイル装置用のハウジングを備えている。ハウ
ジングは、熱硬化性無機物充填エポキシあるいは
ガガラス強化ポリエステル樹脂等の誘電絶縁体で
形成され、周壁６１、一対の内壁６３，６５およ
び仕切壁６７を有する成型殻体５９を備えてい
る。内壁６３，６５は、磁気鉄心５３の２つの部
分が通つて延びる（第４図）別個の開口を形成し
ており、また周壁６１および仕切壁６７と共に、
仕切壁６７により互いに分離された一対のトラフ
６９，７１をも形成している。殻体５９は、トラ
フ６９内に設けられた保持巻線７３と、トラフ７
１内に設けられたピツクアツプ巻線７５とを備え
るコイル装置５５を収容している。コイル装置５
５は又、保持巻線７３およびピツクアツプ巻線７
５に接続されたプリツジ整流器７７を備え、更に
第８図に回路図で示すように端子７９，８０，８
１および８２と共に端子８０および８２の間には
接触子装置例えば常閉補助接触子７８を備えてい
る。

整流器７７は、周壁６１から一体に延びた壁８
５，８７により同様に殻体５９に形成されたトラ
フ８３内に設けられており（第５図および第６
図）、整流器７７が両巻線７３および７５に近接
して配置されて、従来のもので必要であつた別の
導体を用いる必要が無いように構成されている。
他の重要な利点は、、保持巻線７３、ピツクアツ
プ巻線７５および整流器７７が第５図に示す如く
夫々のトラフ内に収容された後、これらの部品を
無機物充填樹脂等の適当な誘電絶縁体８９（第６
図および第７図）内に埋込まれることである。

保持巻線７３、ピツクアツプ巻線７５および整
流器７７は、定格電圧の25％乃至30％の低ドロツ
プウトに対して直流動作特性を示す交流入力コイ
ル組立体を構成している。例えば、ピツクアツプ
巻線７５が25番線で巻回数700、抵抗約16.9オー
ムの巻線で形成され、保持巻線７３が33番線で巻
回数4000で抵抗約613オームの巻線で形成され、
整流器７７が250ボルト・シリコン・アバランシ
ユ・ダイオード・ブリツジであるとすると、電磁
接触器１１は、67ボルト（120V定格の55％）で
ピツクアツプして封止し、21ボルト（120V定格
の18％）でドロツプアウトし、120ボルトでは閉
位置（接極子封止位置）で15ワツトを放散する。
このような性能は低ドロツプアウトのための要件
の全てを満足するものである。

保持巻線７３およびピツクアツプ巻線７５は、
設計組合わせに相当の余地を与える別個の連続し
た巻線である。例えばより大きな放熱面が必要で
あれば、保持巻線の半分をピツクアツプ巻線の半
分の上に巻いて表面積を２倍として放熱するよう
にできる。但しこのような組合わせは四つの巻線
と付加的接続部を必要とするのでより高価ではあ
る。更に、第５図に示すコイルの構成では、電磁
接触器１１は交流入力（任意周波数）でも直流入
力でも作動する。更に別の利点は、直流電磁石隅
取コイルが取除かれていることである。更に、直
流動作用には積層鉄心構造を厚い積層板あるいは
中実磁石鉄で置換えることができる。また高価な
研磨磁石面が不要である。

第１０図に示す回路は、交流回路に常閉接触子
を用いるためのものであり、別個のシリコン・ダ
イオード・ブリツジ９１および９３が保持巻線７
３およびピツクアツプ巻線７５と共に用いられて
いる。２つのブリツジは定格以外は同じものであ
り、ピツクアツプ巻線７５のブリツジ９１は定格
３アンペアで、保持巻線７３のブリツジ９３は僅
か0.2アンペアの定格である。この実施例に於て
は付加的な整流器ブリツジが必要であるが、常閉
補助接触子９５が交流回路にある点で有利であ
る。交流回路でのアーク遮断の方が小さな接触子
間隙をする直流回路での遮断よりも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁接触器を閉位置で示す垂
直断面図、第２図は電磁接触器を開位置で示す第
１図と同様の図、第３図は可動構造体を保守位置
としアークフード構造体を除去して示す第２図と
同様の断面図、第４図は第３図の保守位置に在る
電磁接触器の平面図、第５図は第１図の線Ｖ−Ｖ
に沿つた断面図で、本発明の電磁接触器に用いら
れる、保持巻線、ピツクアツプ巻線および整流器
を収容する成型殻体の断面図、第６図は第５図の
線−に沿つた断面図、第７図は第５図の線
−に沿つた断面図、第８図は接触器を開位置で
示す回路図、第９図は接触器を閉位置で示す回路
図、第１０図は整流器ブリツジの変形例を示す回
路図である。 １３……支持体、１９，３５……固定接触子構
造体（固定接触子担体１９、固定接触子３５）、
２９，３３……可動接触子構造体（接触子腕２
９、可動接触子３３）、４５……支持装置、５１
……電磁装置、５３……磁気鉄心、５５……コイ
ル装置、５７……接触子、５９……殻体、６１，
６３，６５……２部分（周壁６１、内壁６３，６
５）、７３……保持巻線、７５……ピツクアツプ
巻線、７７……整流器、８５，８７……第３部分
（壁８５，８７）、８９……絶縁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性支持体と、上記支持体上の固定接触子
   構造体と、上記支持体上にあつて上記固定接触子
   構造体に対して接触子開位置および接触子閉位置
   に可動の可動接触子構造体と、上記可動接触子構
   造体を上記接触子開位置および上記可動接触子閉
   位置に回動できるように支持する支持装置と、接
   極子、磁気鉄心、および上記支持装置を作動させ
   るコイルを有する電磁装置とを備え、上記接極子
   および上記磁気鉄心の一方は上記支持体上に取付
   けられ他方は上記支持装置上に取付けられてお
   り、上記磁気鉄心は略々Ｕ字形磁性部材であり、
   上記コイルは、ピツクアツプ巻線、保持巻線、ブ
   リツジ整流器、ならびにこれら巻線および整流器
   用の容器装置を備え、この容器装置は非金属製絶
   縁性殻体であつて、２部分即ち上記Ｕ字形磁性部
   材の一方の脚の周囲に延びた第１部分、他方の脚
   の周囲に延びた第２部分を有し、上記非金属製絶
   縁性殻体はまた上記第１部分および第２部分に近
   接した第３部分を有しており、上記ピツクアツプ
   巻線および上記保持巻線は夫々上記非金属製絶縁
   性殻体の第１部分および第２部分内に設けられ、
   上記ブリツジ整流器は上記第３部分内に設けら
   れ、上記ピツクアツプ巻線及び上記保持巻線は互
   いに直列に上記ブリツジ整流器の直流出力端子に
   接続され、上記保持巻線は、接触器が開のとき上
   記保持巻線を分路し、接触器が閉のとき上記保持
   巻線を上記ピツクアツプ巻線に直列に接続する接
   触子装置を有する電磁接触器。 ２ 上記絶縁性殻体の上記第３部分が一体構造で
   ある特許請求の範囲第１項記載の電磁接触器。 ３ 上記絶縁性殻体が成型された無機物充填エポ
   キシあるいはガラス強化ポリエステル樹脂で形成
   されてなる特許請求の範囲第１項あるいは第２項
   記載の電磁接触器。 ４ 上記絶縁性殻体の夫々の上記部分内の上記両
   巻線および上記ブリツジ整流器が熱硬化性無機物
   充填ポリエステル樹脂内に収納されてなる特許請
   求の範囲第１項、第２項あるいは第３項記載の電
   磁接触器。