JPH0737460A - 遮断器投入用の電磁石装置 - Google Patents

遮断器投入用の電磁石装置

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JPH0737460A
JPH0737460A JP17948893A JP17948893A JPH0737460A JP H0737460 A JPH0737460 A JP H0737460A JP 17948893 A JP17948893 A JP 17948893A JP 17948893 A JP17948893 A JP 17948893A JP H0737460 A JPH0737460 A JP H0737460A
Authority
JP
Japan
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plunger
initial load
electromagnet device
force
support plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP17948893A
Other languages
English (en)
Inventor
Masamitsu Kitsunai
正光 橘内
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】プランジャーの駆動力を打ち消す方向に働く初
期負荷力のばらつきを少なくしてプランジャーの駆動力
のばらつきを少なくする。更にプランジャーの駆動力の
特性そのものを改善する。 【構成】プランジャー3の下面と、このプランジャー3
の下面を支持しこのプランジャー3にプランジャーの駆
動力を打ち消す方向に働く第1の初期負荷力を与える磁
性体の支持板7との間に、非磁性体の間隔板11を設け
る。更にプランジャー3と、ヨーク5の上端板5Aとの
間に挿入され、第2の初期負荷力を与える圧縮ばね12
を設ける。また更に、プランジャー3に空洞3Aを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電磁操作型遮断器などの
開閉操作に用いられる遮断器投入用の電磁石装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図7は従来の遮断器投入用の電磁石装置
(以下単に電磁石装置と称する)を用いた電磁操作型遮
断器の、ここでは真空遮断器の開閉操作系統図を示す。
図7において、電磁石装置1はソレノイドコイル2と、
このソレノイドコイル2の中心より下方に挿入され、こ
のソレノイドコイル2の軸方向に往復動自在な磁性体の
プランジャー3とから構成されている。ソレノイドコイ
ル2の周囲にはその発生磁界を強めるため絶縁体の巻枠
4を介して、磁性体の上端板5A及び下端板5Cと、こ
れらの間を連結する磁性体の連結フレーム5Bとからな
るヨーク5が設けられ、このヨーク5の下端板5Cとプ
ランジャー3との間には空隙gが形成されている。プラ
ンジャー3は、ヨーク5の下端板5Cの下面に磁性体の
支柱(以下磁性支柱と称する)6を介して取り付けられ
た磁性体の支持板(以下磁性支持板と称する)7によっ
その下面が支持され、このプランジャー3の上面に取り
付けられたプランジャーロッド8は、リンク機構31を
介して真空遮断器21の操作ロッド24に連結される。
なお、9および10はそれぞれ非磁性体のスペーサであ
る。この電磁石装置の動作は次の通りである。ソレノイ
ドコイル2に電圧を印加して電流を流すと、通電初期の
電流値の小さいときは、プランジャー3を通る磁束は図
7においてΦ1 に示すように、主として磁性支持板7お
よび磁性支柱6を通して流れ(プランジャー3とヨーク
5の下端板5Cとの間には空隙gがあるため)、この磁
束Φ1 によってプランジャー3は磁性支持板7に吸引さ
れる。時間の経過とともにソレノイドコイル2の電流が
増大すると、磁性支持板7は比較的薄い板で構成されて
いるので直ぐに磁気飽和に達し、プランジャー3と磁性
支持板7との間の吸引力はほぼ一定に抑えられるが、一
方プランジャー3からヨーク5の下端板5Cに流入する
磁束Φ2 は電流値の増大とともに増加し、プランジャー
3を上方向に引き上げる駆動力は電流値の増大とともに
増加する。このプランジャー3の上方向の駆動力がプラ
ンジャー3と磁性支持板7との間の吸着力を越えると、
プランジャー3は下部磁性支持板7から離れ上方向、す
なわちP矢印方向に移動する。プランジャー3がP矢印
方向に移動すると、このプランジャー3の上面に取り付
けられたプランジャーロッド8とリンク機構31を介し
て真空遮断器21の操作ロッド24に伝えられ、この操
作ロッド24はQ方向に移動する。操作ロッド24がQ
方向に移動すると、主接点22は移動して主接点23と
接触し、真空遮断器21は投入される。ソレノイドコイ
ル2の電流を遮断すると、プランジャー3およびプラン
ジャーロッド8の自重あるいは図示しない復帰ばねによ
って、プランジャー3および操作ロッド24は前述の逆
方向に移動し真空遮断器21は遮断される。
【0003】なお、この電磁石装置では、プランジャー
3はこのプランジャー3の上方向の駆動力がプランジャ
ー3とこのプランジャー3を支持する磁性支持板7との
間の吸引力を越えたとき初めて移動するようにしている
が、これはソレノイドコイル2に印加する電圧の低下に
よってプランジャー3の駆動力が低下し、このため、プ
ランジャー3が低速度で移動して真空遮断器21の投入
速度が低下するのを防ぐためのものである。すなわち、
プランジャー3と磁性支持板7との間の吸引力によっ
て、このプランジャー3にプランジャー3の駆動力を打
ち消す方向に働く初期負荷力を付与し、プランジャー3
はプランジャー3の駆動力がこの初期負荷力を上回った
とき初めて移動を始め、プランジャー3が移動を始める
とこのプランジャー3の駆動力が真空遮断器21の操作
ロッド24に加わるようにしたものである。ここでプラ
ンジャー3の初期負荷力を操作ロッド24の初期の負荷
力より充分大きくとることによって、ソレノイドコイル
2に印加される電圧低下によるプランジャー3の駆動力
の低下の影響は緩和され、プランジャー3の操作ロッド
24に加わる駆動力はほぼ一定の値に保持される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の電磁石装置で
は、プランジャーとこのプランジャーの下面を支持する
磁性支持板との間の吸着力によって、このプランジャー
にプランジャーの駆動力を打ち消す方向に働く初期負荷
力を付与しているが、プランジャーの下面と磁性支持板
の上面の当り具合によって接触面積が異なり吸引力、す
なわちプランジャーの初期負荷力にばらつきを生じる問
題がある。プランジャーの初期負荷力にばらつきを生じ
るとプランジャーの駆動力がばらついて、例えば真空遮
断器の操作ロッドの速度がばらつき、この真空遮断器は
主接点に異常発孤を生じ、場合によっては投入不能にな
る事故が発生することがある。
【0005】本発明の目的は、プランジャーとこのプラ
ンジャーの下面を支持する磁性支持板との間の吸引力に
よりこのプランジャーの駆動力を打ち消す方向に働く初
期負荷力が付与される電磁石装置において、この初期負
荷力を付与するプランジャーの下面と磁性支持板の上面
の当り具合によって生じる吸引力のばらつきをなくし
て、プランジャーの駆動力のばらつきを防止することに
ある。
【0006】更に本発明の目的は、プランジャーの駆動
力の特性そのものを改善することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに本発明の第1形態の電磁石装置は、ソレノイドコイ
ルと、このソレノイドコイルの中心より下方に挿入され
このソレノイドコイルの軸方向に往復動自在な磁性体の
プランジャーと、このプランジャーの下面を支持しこの
プランジャーとの間の吸引力によって、このプランジャ
ーにプランジャーの駆動力を打ち消す方向に働く第1の
初期負荷力を付与する磁性体の支持板と、前記プランジ
ャーの下面と前記磁性体の支持板の上面との間に設けた
非磁性体の間隔板とからなるようにする。この第1形態
の電磁石装置において、プランジャーに、プランジャー
の駆動力を打ち消す方向に働く第2の初期負荷力を付与
する初期負荷力付与手段、例えばプランジャーとこのプ
ランジャーの上方に設けられた固定部との間に挿入され
た圧縮ばねからなる初期負荷力付与手段を設ける。本発
明の第2形態の電磁石装置は、ソレノイドコイルと、こ
のソレノイドコイルの中心より下方に挿入されこのソレ
ノイドコイルの軸方向に往復動自在な磁性体のプランジ
ャーと、このプランジャーの下面を支持しこのプランジ
ャーとの間の吸引力によって、このプランジャーにプラ
ンジャーの駆動力を打ち消す方向に働く初期負荷力を付
与する永久磁石の支持板と、前記プランジャーの下面と
前記永久磁石の支持板の上面との間に設けた非磁性体の
間隔板とからなるようにする。前述の各電磁石装置にお
いてプランジャーに空洞を設けるようにする。
【0008】
【作用】本発明の第1形態の電磁石装置は、プランジャ
ーの下面とこのプランジャーの下面を支持する磁性体の
支持板の上面との間に非磁性体の間隔板を設けたことに
ある。この非磁性体の間隔板によってプランジャーの下
面と磁性体の支持板の上面との間に空隙が形成されて、
プランジャーの下面と磁性体の支持板の上面の当り具合
のばらつきは緩和されてこれらの間の吸引力、すなわち
プランジャーの駆動力を打ち消す方向に働く第1の初期
負荷力のばらつきは少なくなり、プランジャーの駆動力
のばらつきは防止される。また、この第1形態の電磁石
装置で、例えばプランジャーとこのプランジャーの上方
に設けられた固定部との間に挿入された圧縮ばねによっ
て第2の初期負荷力を与える初期負荷力付与手段を設け
たので、前述のプランジャーの下面と磁性体の支持板の
上面との間に非磁性体の間隔板を設けることによる第1
の初期負荷力の減少を防止し、更により初期負荷力を大
きくすることができる。本発明の第2形態の電磁石装置
は、第1形態の磁性体の支持体を永久磁石の支持板に換
えたもので、この永久磁石の磁場強度を大きくすること
により初期負荷力を大きくすることができ、かつプラン
ジャーの下面とこの永久磁石の支持板の上面との間の非
磁性体の間隔板によって、同様にこの初期負荷力のばら
つきを少なくできる。また、前述の各電磁石装置におい
てプランジャーに空洞を設けるようにしたので、プラン
ジャーの重量が低減されてプランジャーの移動が高速化
する。
【0009】
【実施例】図1は本発明の電磁石装置の第1形態の一実
施例を示す断面図である。図1に示す本発明の第1形態
の電磁石装置が図7に示す従来の電磁石装置と異なると
ころは、プランジャー3の下面と磁性支持板7の上面と
の間に非磁性体の間隔板(以下非磁性間隔板と称する)
11が設けられた点にある。
【0010】図1に示す電磁石装置では非磁性間隔板1
1によって、プランジャー3の下面と磁性支持板7の上
面との間に空隙が形成されて、プランジャー3の下面と
下部磁性支持板7の上面の当り具合のばらつきが緩和さ
れ、これらの間の吸引力、すなわちプランジャーの駆動
力を打ち消す方向に働く初期負荷力(以下第1の初期負
荷力と称する)のばらつきは少なくなり、プランジャー
3の駆動力のばらつきは防止される。
【0011】図2は本発明の第1形態の電磁石装置の異
なる実施例を示す断面図である。図2に示す本発明の電
磁石装置は、図1に示す電磁石装置においてプランジャ
ー3の上方の固定部、例えばヨーク5の上端板5Aとプ
ランジャー3の間に圧縮ばね12を設けたもので、この
圧縮ばね12はプランジャー3の駆動力を打ち消す方向
に働く第2の初期負荷力を与える。
【0012】図2に示す電磁石装置では、プランジャー
3の下面と磁性支持板7の上面との間に空隙を設けたこ
とにより第1の初期負荷力の大きさは低下するので、初
期負荷力が不足してプランジャー3の動き出しが早く、
場合によっては必要とされるプランジャー3の駆動力が
得られないことがある。このような場合、あるいは更に
初期負荷力を大きくしてプランジャー3の駆動力をより
大きくしたい場合に、圧縮ばね12の圧力が第2の初期
負荷力として、プランジャー3と磁性支持板7との間の
吸引力による第1の初期負荷力に加わるので、この分初
期負荷力が増大する。
【0013】図5は本発明の電磁石装置の第2形態の実
施例を示す断面図である。図5に示す電磁石装置は図1
に示す電磁石装置において、プランジャー3の下面を支
持する磁性支持板7に換えて、永久磁石の支持板(以下
永久磁石支持板と称する)13を設けたものである。図
5に示す電磁石装置では、プランジャー3と永久磁石支
持板13との間の吸引力がプランジャー3の駆動力を打
ち消す方向に働く初期負荷力を与え、この永久磁石支持
板13の磁場の強さを大きくすることに大きな初期負荷
力が得られるとともに、プランジャー3の下面と永久磁
石支持板13の上面との間の非磁性間隔板11によっ
て、プランジャー3の下面と永久磁石支持板13の上面
の当り具合のばらつきが緩和され、ほぼ一定の初期負荷
力が得られる。
【0014】図3,図4および図6はそれぞれ本発明の
電磁石装置の異なる実施例を示す断面図であり、図3に
示す本発明の電磁石装置は図1の電磁石装置の、図4に
示す本発明の電磁石装置は図2の電磁石装置の、図6に
示す本発明の電磁石装置は図5の電磁石装置の各プラン
ジャー3に空洞3Aを設けたものである。この空洞3A
によって、プランジャー3の駆動力を妨げる方向に作用
するプランジャー3の重量が低減されるのでプランジャ
ー3の移動が高速化する。なお、このプランジャー3の
空洞3Aは、ヨーク5,磁性支持板7,あるいは永久磁
石支持板13を通してこのプランジャー3に流れる磁束
をできるだけ妨げないように、例えば図3,図4あるい
は図6に示すようにプランジャー3の下部中央に設ける
ようにする。
【0015】
【発明の効果】本発明の電磁石装置ではプランジャーの
駆動力のばらつきが少なくなり、更にプランジャーの駆
動力が増大し、更にまたプランジャーの移動が高速化さ
れるので、高性能,高信頼性の遮断器の開閉操作が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1形態の電磁石装置の一実施例を示
す断面図
【図2】本発明の第1形態の電磁石装置の異なる実施例
を示す断面図
【図3】本発明の第1形態の電磁石装置の更に異なる実
施例を示す断面図
【図4】本発明の第1形態の電磁石装置の更に異なる実
施例を示す断面図
【図5】本発明の第2形態の電磁石装置の一実施例を示
す断面図
【図6】本発明の第2形態の電磁石装置の異なる実施例
を示す断面図
【図7】従来の電磁石装置を用いた真空遮断器の開閉操
作系統図
【符号の説明】
2 ソレノイドコイル 3 プランジャー 3A 空洞 7 磁性体の支持板 11 非磁性体の間隔板 12 圧縮ばね(初期負荷力付与手段) 13 永久磁石の支持板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ソレノイドコイルと、このソレノイドコイ
    ルの中心より下方に挿入されこのソレノイドコイルの軸
    方向に往復動自在な磁性体のプランジャーと、このプラ
    ンジャーの下面を支持しこのプランジャーとの間の吸引
    力によって、このプランジャーにプランジャーの駆動力
    を打ち消す方向に働く第1の初期負荷力を付与する磁性
    体の支持板と、前記プランジャーの下面と前記磁性体の
    支持板の上面との間に設けた非磁性体の間隔板とからな
    ることを特徴とする遮断器投入用の電磁石装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、プランジャ
    ーに、プランジャーの駆動力を打ち消す方向に働く第2
    の初期負荷力を付与する初期負荷力付与手段を設けたこ
    とを特徴とする遮断器投入用の電磁石装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載のものにおいて、第2の初期
    負荷力を付与する初期負荷力付与手段は、プランジャー
    とこのプランジャーの上方に設けられた固定部との間に
    挿入された圧縮ばねからなることを特徴とする遮断器投
    入用の電磁石装置。
  4. 【請求項4】ソレノイドコイルと、このソレノイドコイ
    ルの中心より下方に挿入されこのソレノイドコイルの軸
    方向に往復動自在な磁性体のプランジャーと、このプラ
    ンジャーの下面を支持しこのプランジャーとの間の吸引
    力によって、このプランジャーにプランジャーの駆動力
    を打ち消す方向に働く第1の初期負荷力を付与する永久
    磁石の支持板と、前記プランジャーの下面と前記永久磁
    石の支持板の上面との間に設けた非磁性体の間隔板とか
    らなることを特徴とする遮断器投入用の電磁石装置。
  5. 【請求項5】請求項1ないし4記載のものにおいて、プ
    ランジャーに空洞を設けたことを特徴とする遮断器投入
    用の電磁石装置。
JP17948893A 1993-07-21 1993-07-21 遮断器投入用の電磁石装置 Pending JPH0737460A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007179841A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Toshiba Corp 真空遮断器
EP1826784A2 (en) * 2006-02-24 2007-08-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Electromagnetic actuator
WO2017154720A1 (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 三菱電機株式会社 電磁アクチュエータ及び開閉装置

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