JPH03213782A

JPH03213782A - 電磁弁の省電力駆動回路

Info

Publication number: JPH03213782A
Application number: JP979190A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mogi; 浩茂木; Tatsuhiro Eguchi; 江口　達広
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JP2676956B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は各種プラントにおける流体の制御に使用する
電磁弁の省電力駆動回路の構成に関する。

〔従来の技術〕

電磁弁は一般に弁を閉じる際、流体の圧力を遮断するた
めに大きな電磁駆動力を必要とし、したがって駆動コイ
ルに定格駆動電圧を印加して大きな励磁電流を流す必要
がある。しかし、弁が閉じてしまっ次状態ではその閉塞
状態を保持するだけの電磁駆動力ですむので、駆動コイ
ルに印加する電圧を定格駆動電圧より低い保持電圧に下
げて励磁電流を減らし、その分駆動コイルの消費電力を
節減する省電力駆動方法（一般にエコノミー動作とよぶ
）が知られている。

第６図は従来の省電力駆動回路を示す接続図でろシ、定
格駆動電源８として定格駆動電圧Ｅ１が直流２４ｖ、保
持電源９として保持電圧Ｅ、が直流１２ｖの二つの直流
電源によって駆動される場合を例に示したものである。

図において、１は省電力駆動回路、１０は電磁弁の駆動
コイルでろシ、省電力駆動回路１は外部回路としての駆
動（指令）信号発生回路１１２よび保持（指令）信号発
生間Ｎ１２がそれぞれ発する駆動（指令）信号１１Ｓお
よび保持（指令）信号１２Ｆ’により、駆動コイル１０
に印加する電圧を電磁弁の駆動時（駆動モード）にはＥ
！＝　２４　Ｖ側に、保持状態（エコノミーモード）で
はＥｘ＝１２ｖ側に切り換え制御する。

すなわち、定格駆動電源８の出方側には駆動信号１１Ｓ
によってオン・オフ制御されるトランジスタ３と、トラ
ンジスタ３により励磁電流がオン・オフ制御される駆動
リレー４との直列回路からなる駆動リレー回路２が接続
され、駆動電源８は駆動リレー４のａ接点４Ｘおよび逆
流阻止ダイオード４Ｄ＝２介して電磁弁の駆動コイル１
０に接続され、駆動信号１１Ｓによりトランジスタ３が
導通している間、リレー接点４ｘが閉じ、駆動コイル１
０に定格駆動電圧Ｅ１が印７７１１される。

−万、定格駆動電源８にはトランジスタ６および保持リ
レー７からなる保持リレー回路５が駆動リレー回路２と
並列に接続されておシ、保持電源９は保持リレーのａ接
点７Ｘおよび逆流阻止ダイオード７Ｄを介して電磁弁の
駆動コイル１ｏに接続され、保持信号１２Ｆによりトラ
ンジスタ６が導通している期間中保持リレー７のａ接点
７Ｘが閉じ、電磁弁の励磁コイル１０は定格駆動電圧Ｅ
１のＨに相当する保持電圧Ｅ、＝１２Ｖが印加され、保
持期間中に励磁コイル１０が消費する電力を駆動時のそ
れの％に省エネルギー化したエコノミー動作が行われる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の省電力駆動回路では、駆動電圧Ｅ１　から保持電
圧Ｅ、への切換操作を二つの指令信号１１Ｓ　、　１２
１’により別々に制御している之めに、二つの信号発生
回路１１および１２を必要とし、したがって外部回路と
しての信号発生回路が大型化するという問題がある。

この発明の目的は、駆動電圧から保持電圧への切り換え
操作を一つの指令信号によって行うことにより、外部回
路としての信号発生回路を小型化することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題全解決するために、この発明によれば、一つの
駆動指令信号に基づき電磁弁の駆動コイルにその定格駆
動電圧全所定時間印加して弁操作を行い、しかる後前記
定格駆動電圧より低い保持電圧に切り換えて前記電磁弁
の姿勢を保持するものであって、前記−つの駆動指令信
号釦基づいて前記駆動コイルに定格駆動電圧を供給する
駆動リレーと、この駆動リレーの励磁電流により充電さ
れる直列コンデンサからなり充電電圧が所定レベルに達
したとき前記駆動リレーをオフする切換回路と、前記駆
動リレーのオフ動作を検知して前記駆動コイルを保持電
圧側に切り換える保持リレー回路と、前記駆動指令信号
の出力停止を検知して前記直効コンデンサの光電電荷を
放電する放電リレー回路とを備えてなるものとする。

〔作用〕

この発明の構成において、定格駆動電源から駆動リレー
、保持リレー、および放電リレーに供給される励磁電流
を一つの駆動指令信号によってオン・オフ制御されるト
ランジスタによって同時に励磁するとともに、駆動リレ
ーに直列にコンデンサを設けて定格駆動電圧と保持電圧
の切換制御を行うよう構成したことにより、トランジス
タがオンするとコンデンサを介して駆動リレーに励磁電
流が流れ、駆動リレーのａ接点を介して電磁弁の駆動コ
イルに定格駆動電圧が印加され電磁弁が駆動される。そ
の際コンデンサの充電電圧の上昇に伴なって駆動リレー
〈流れる励磁電流が減少するので、駆動リレーのａ接点
は電磁弁が駆動を終っ念時点で開となるが、すでに閉じ
てｂる保持リレーのａ接点を介して駆動コイルに保持電
圧Ｅ、が印加され、電磁弁を保持状態とすることができ
る。

ま之、ナでに閉じている放電リレーのｂ接点を放電抵抗
を介してコンデンサに並列接続するよう構成すれば、駆
動指令信号がオフとなった時点で保持リレー接点が開く
とともに、コンデンサの蓄積電荷が放電し、次の指令信
号まで電磁弁は開状態となる。したがって、一つの駆動
指令信号により駆動動作とエコノミー動作を切り換え制
御することが可能になる。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例になる電磁弁の省電力駆動回
路を示す接続図、第２図Ｉ／ｉ実施例における駆動モー
ドを示す動作図、第３図は実施例におけるエコノミーモ
ードを示す動作図、第４図は実施例−おける放電モード
を示す動作図、第５図は実施例における回路動作のタイ
ムチャートである。

第１図において、トランジスタ３３は駆動信号発生回路
３１からの駆動指令信号３１Ｓ（外部信号）によってオ
ン・オフ動作し、定格駆動電源８の定格駆動電圧Ｅ１：
　２４　Ｖから励磁電流を受ける駆動リレー′５４．保
接リレー３７．および放電リレー３８を同時に駆動する
。また駆動リレー３４は直列コンデンサ３５および逆流
阻止ダイオード５６Ｄｔ−介して定格駆動電源８に接続
されて切換回路３６を構成するとともに、直列コンデン
サ５５には放電抵抗３９Ｒｋ介して保持リレー３８のｂ
接点３８Ｘが１列接続されて放電リレー回路４０を構成
する。一方、定格駆動電源８Ｆｉ駆動リレー３４のａ接
点３４Ｘおよび逆流阻止ダイオード３４Ｄを介して電磁
弁の駆動コイル１０に接続され、保持電源９は保持リレ
ー３７のａ接点３７Ｘおよび逆流阻止ダイオード３７１
１介して電磁弁の駆動コイル１０に接続される。

つぎに省電力駆動回路２１の動作モードを第２図から第
５図を参照しつつ説明する。第５図において、駆動（指
令）信号３１３がｔ１時点から３３時点にかけてオン状
態とな力、これに対応してトランジスタ３３がオン状態
になったと仮定する。

このとき、第２図に破線で示すように、定格駆動を源８
から切換回路３６．保持リレー３７．および放電リレー
３８にそれぞれ励磁電流が流れ、リレー接点′５４Ｘお
よび３７Ｘがオン状態になり、定格駆動電圧Ｅｌが電磁
弁の駆動コイルに印加され、電磁弁が駆動されて閉状態
となるＸ駆動モード動作が行われる。

このとき、切換回路３６の直列コンデンサ３５の端子電
圧は時定数τａで電圧Ｅ１に向けて上昇し、逆に駆動リ
レー３４のコイル電圧はＥｉ　から時定数τａで零電圧
に向けて低下するので、リレーコイルの最低保持電圧を
下端る時点ｔ、でリレー接点３４Ｘはオフ状態となる。

しかし、逆流阻止ダイオード３７Ｄで電流の供給が阻止
されていた保持電源９から保持リレー接点３７Ｘを介し
て保持電圧Ｅ、が印加されるので、電磁弁コイルにはｔ
８時点から３３時点にかけて保持電圧Ｅｘが印力口され
、指令信号３１３がオフレベルに低下する３３時点まで
定格駆動電圧Ｅ１の例えばＨの電圧Ｅ２で電磁弁の閉状
態を保持するエコノミーモード動作が実行され、この間
電磁弁の駆動コイル１０が消費する電力は駆動モードの
それのほぼＨに低減される。

ｔｓ　ｔＷＰ点で駆動信号３１Ｓがオフ指令に代わると
、トランジスタ′５３がオフ状態となジ、リレー３４．
３７，３８への励磁電流が遮断されるのでリレー接点５
７Ｘもオフ状態となって電磁弁の駆動コイル１０の端子
電圧がＥ、から零に変わりこれに伴なって電磁弁は開動
作を行う。−万、放電リレー３８のｂ接点５８Ｘが閉じ
、直列コンデンサ３５の蓄積電荷はリレー接点３８Ｘお
よヒ放電抵抗Ｒからなる放電回路を通って第５図に示す
ように時定数τｂで放電する。

なお、コンデンサ３５の静電容量をＣ２放電抵抗の抵抗
値ｉＲｄ、駆動リレー３４のコイル抵抗ｔ−Ｒｃとした
場合、第５図における充電時定数はｒａ＝ｃＸＲｏ、放
電時定数はｒ　ｂ　＝　ＣＸ　Ｒｄ　　となる。また、
駆動リレー３４の最低保持電圧５　Ｖｆ駆動モード時間
ｔ−Ｔとした場合、直列コンデンサ３５の静電容量Ｃｉ
次式によって求めることができる。

Ｃ発明の効果〕この発明は前述のように、駆動リレー、保持リレー、お
よび放電リレーに定格駆動電源から供給する励磁電流を
一つの駆動指令信号によってオン・オフ制御されるトラ
ンジスタによって同時に駆動するとと本に、駆動リレー
に直列にコンデンサを設けて駆動モードとエコノミーモ
ードの切り換えを行い、かつ放電リレーのｂ接点金利用
してコンデンサの放電全行うよう構成した。その結果、
従来必要とした保持指令信号が不要になり、その分外部
回路としての指令信号発生回路を簡素化かつ小型化でき
る利点が得られる。また、指令信号発生回路全一つに減
らすことＫよって増加する省電力駆動回路の部品点数も
一つのリレーと数点の回路素子ですみ、逆にトランジス
ターつが不要になるので、部品点数の僅かな増加だけで
省電力駆動回路の機能を大幅に拡張できる利点が得られ
る。

したがって、電磁弁のエコノミー動作による省電力化を
一つの信号発生回路が発する指令信号によって行うこと
のできる簡素な構成の省電力駆動回路を経済的にも有利
に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例になる電磁弁の省電力駆動回
路を示す接続図、第２図、第３図、および第４図は実施
例における回路のモード別動作図、第５図は実施例にお
ける回路のタイムチャート図、第６図は従来の省電力駆
動回路を示す接続図である。１．２１・・・省電力駆動回路、２・・・駆動リレー回
路、５・・・保持リレー回路、３，６．３３・・・トラ
ンジスタ、４．３４・・・駆動リレー　７，３７・・・
保持リレー　８・・・定格駆動電源、９・・・保持電源
、１０・・・電磁弁（駆動コイル）、１１，３１・・・
駆動信号発生回路、１２・・・保持信号発生回路、１１
８，３１８・・・駆動指令信号、３８・・・保持リレー
　３５・・・コンデンサ、３６・・・切換回路、４０・
・・放電リレー回路、４Ｘ、３４Ｘ・・・駆動リレー接
点、７Ｘ、３７Ｘ・・・保持リレー接点、３８Ｘ・・・
放電リレー接点３％Ｚ０．３．３葛、３図

Claims

【特許請求の範囲】

１）一つの駆動指令信号に基づき電磁弁の駆動コイルに
その定格駆動電圧を所定時間印加して弁操作を行い、し
かる後前記定格駆動電圧より低い保持電圧に切り換えて
前記電磁弁の姿勢を保持するものであって、前記一つの
駆動指令信号に基づいて前記駆動コイルに定格駆動電圧
を供給する駆動リレーと、この駆動リレーの励磁電流に
より充電される直列コンデンサからなり、充電電圧が所
定レベルに達したとき前記駆動リレーをオフする切換回
路と、前記駆動リレーのオフ動作を検知して前記駆動コ
イルを保持電圧側に切り換える保持リレー回路と、前記
駆動指令信号の出力停止を検知して前記直列コンデンサ
の充電電荷を放電する放電リレー回路とを備えてなるこ
とを特徴とする電磁弁の省電力駆動回路。