JPH081269B2 - 電磁弁駆動方法および装置 - Google Patents

電磁弁駆動方法および装置

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JPH081269B2
JPH081269B2 JP60146909A JP14690985A JPH081269B2 JP H081269 B2 JPH081269 B2 JP H081269B2 JP 60146909 A JP60146909 A JP 60146909A JP 14690985 A JP14690985 A JP 14690985A JP H081269 B2 JPH081269 B2 JP H081269B2
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ライモント・ハイネン
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ライボルト−ヘレ−ウス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
    • G01K7/20—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コイルを含み電磁弁の弁体を作動させる駆
動部が設けられており、前記コイルに対し、弁体を作動
させるために高励磁電流を供給し、その他の期間は低い
保持電流を供給する形式の電磁弁駆動方法およびこの方
法を実施するのに適した電磁弁駆動装置に関する。
従来技術 モータ電磁弁、変圧器などのコイルのデイメンジヨン
の値は、コイルの巻線を通つて流れる電流に依存する。
電流が、長時間にわたつて許容の限界値を越えると、そ
れと共に巻線が加熱され、絶縁を損なうようになること
がある。そのようなコイルの許容し難い高い加熱を避け
るために、同時に安全機能を有する温度センサを用い
て、コイル温度を検出することが、（たとえば、ドイツ
連邦共和国特許公開第2536375号公報により）公知であ
る。
大きなダイナミックに変化する負荷の加わるコイルの
場合には、不必要に大きな巻線とならないようにするた
めに、コイルを短時間高く励磁して作動させることは、
公知である。この技術は、弁体の移動時相中短時間に高
励磁電流を必要とし、それ以外の時には、所定の位置の
ばね力に抗して弁の弁体を保持する、いわゆる保持電流
が必要であることは公知である。弁体の移動時相の間の
過励磁は、所定の位置に保持するために必要とされるよ
りもより多くの力を、弁体を移動させるために供給して
いる。たとえば作動する電磁石の不都合な吸引力特性曲
線の原因となる。負荷によつて生ずる制動力または、付
加力は、しばしばできる限り速く克報しなければならな
い。短時間の高い励磁を行う電磁弁の作動は、電磁石の
特に経済的な構成を可能とする。それはその電磁石の大
きさが主として保持励磁と単位時間当りの作業サイクル
によつて決まり、吸引励磁のみに依存しないからであ
る。
発明の解決しようとする課題 本発明の課題は、きわめて簡単であり、しかもたとえ
ば温度センサのようなセンサ手段を不要とした電磁弁駆
動方法およびこの方法を実施するのに適した電磁弁駆動
装置を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明によればこの課題は、コイルの巻線の温度を測
定および／または監視するために、コイル巻線温度に依
存する抵抗値を測定量として用い、保持電流を測定電流
として用いる電磁弁駆動方法により解決される。
さらに上記の課題は、保持電流を供給する電圧または
電流源がコイルの巻線と直列接続されており、該電圧ま
たは電流源とコイル巻線との間に電子監視装置が接続さ
れており、該電子監視装置は低域通過フィルタ、閾値検
出器および障害フリップフロップを有する電磁弁駆動装
置により解決される。
また上記の課題は、以下の構成を備えた電磁弁駆動装
置によっても解決される。すなわち、電圧または電流源
がブリッジ回路と直列接続されており、該ブリッジ回路
は、コイルの巻線および前置抵抗から成る第１のブリッ
ジ分岐と、２つの抵抗から成る第２のブリッジ分岐を有
しており、各抵抗の温度係数は、コイルの巻線の温度係
数よりも２つのオーダだけ小さく、前記ブリッジ回路の
比較点は低域通過フィルの入力側と接続されており、該
低域通過フィルタに差動増幅器、閾値検出器および障害
フリップフロップが接続されている。
電磁弁のコイルを形成するのに用いられる導線の抵抗
の温度係数は既知であるので、保持電流が既知であり巻
線で降下する電圧が既知であるならば、巻線の温度に対
する尺度として抵抗値を利用できる。
したがって、別個の特別な温度センサあるいは測定電
流を発生させるための別個の特別な電流源は不要であ
る。
実施例 次に本発明の実施例を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は他の図と同様に、温度を監視すべき巻線また
は、コイル１に対する等価回路のしかも温度に依存する
抵抗Ｒ（Ｔ）とインダクタンスＬを有する原理回路図で
ある。直流電流源４から測定電流IMが巻線１を通つて流
れると、巻線１で所定の電圧UMが降下する。その場合次
の式が成立つ。UM＝Ｒ・IM。
コイルをつくるために用いられる大部分の導線の抵抗
は、１゜K当り1000分の数パーセントの範囲において、正
の温度係数を有する。銅は、たとえば種類によつて１゜K
当り3.9０／00から4.0０／00の正の温度係数を有する。
抵抗は、−50℃と200℃との間の技術的問題とする領
域において、次のような関係が成立つ。
Ｒ（Ｔ）＝Ro（１＋αＲ（Ｔ−To）） Ｒ（Ｔ）＝温度Ｔの場合の抵抗 Ro ＝温度Toの場合の抵抗 αＲ ＝抵抗の温度係数 コイルで降下する電圧は、電流が既知の場合巻線の温
度に対する基準となる。
UM（Ｔ）＝IM・Ro〔１＋αＲ（Ｔ−To）〕 IM，Ro，To，αＲそれぞれの値が既知の場合、UM（Ｔ）
から温度Ｔを求めることができる。
測定電流は、純粋な直流電流である必要はない。測定
電流は、またかなりの大きな交流成分を有していてもよ
い（たとえば、位相制御形または非位相制御形の、半波
整流器回路または両波整流器回路からの電流）。測定電
流の平均値は、持続して保持されることが、重要であ
る。
UMの変化は、全体を、警戒警報または遮断を操作でき
るブロック６で示した電子装置を用いて監視される。
第２図は、特に電磁弁コイルの温度監視のために適し
ている実施例を示している。コイルまたは巻線１には、
スイッチ９を介して選択的切換持続することができる２
つの電流源７と８が、設けられている。電流源７は、吸
引運動時相中に高い励磁電流を供給する。その場合、短
時間の過励磁は、コイルの温度が充分低い時は、許容さ
れる。吸引運動時相の後で、保持電流、つまり弁の弁体
を所定の位置に保持するかなり小さな電流を供給する電
流源８に切換えられる。
この保持電流は、同時に測定電流IMとして用いられ
て、その結果接続点５のところの電圧からコイル１の温
度を求めることができる。
第２図の実施例では５のところの電圧値UMは、低域フ
イルタ11を介して閾値検出器12に供給される。積分器と
して構成されることもできる低域フイルタ11によつて、
電圧降下が閾値検出器をトリガする前で、抵抗Ｒにおい
て電圧降下が最小時間の間生じるようにしなければなら
ない。
そのため、たとえばコイルの自己誘導または、短時間
の過励磁によつて生ずる上記よりももつと短かい時間の
パルスは、全く作用しないか、ごくわずかしか作用しな
い。
閾値検出器12に、電圧源13により発生され、最大電圧
値UMに相応する（ひいては最大許容温度Ｔに相応する）
比較電圧が、供給される。閾値検出器12は、警戒警報ま
たは、遮断を行なうことができる障害フリップフロップ
を作動する。キー15を用いて、障害フリップフロップ14
がリセットされる。
第３図は、巻線１が一定電圧給電の際の相応する構成
を示す。電圧源は、符号16で示されている。コイルまた
は巻線１は、直列抵抗17と抵抗18,19とによつてブリッ
ジ回路に形成されている。抵抗17から19までの温度係数
は、ｘ×10-5／゜Kの範囲にある（ただしＸは10以下の数
である）。すなわち温度係数は、望ましくは、巻線１の
銅線の温度係数よりも10-2のオーダ小さい。ブリッジ回
路の比較点は、低域フイルタ11の入力側と接続されてい
る。この実施例では、低域フイルタにまず差動増幅器21
が接続されている。この差動増幅器21は温度に依存する
ブリッジ電圧を新しい基準電位に変換する。後続の回路
の機能（閾値検出器12、障害フリップフロップ14など）
は、第２図の実施例に相応している。直流電圧源16の代
わりに直流、交流混合電圧源を設けてもよい。
第４図は、交流電圧源22と、第３図に示されているよ
うな、後続のブリッジ回路を有する実施例を示す。温度
と共に変化する抵抗Ｒを検出するために、この回路にお
いてまず、電流IMの純有効分を形成しなければならな
い。入力側がブリッジ回路の比較点と接続されている、
掛算段23を用いて、電流IMの純有効分が形成される。こ
の掛算段23は、電流に比例する信号と、抵抗19で降下す
る電圧に比例する信号との掛算を行なう。上述と同じこ
とを、抵抗17と19に依存する、電圧信号の位相検波によ
つてもまた行うことができる。電流IMの有効分の形成す
る回路の後に再び低域フイルタ11、閾値検出器12、電流
フリップフロップ14が続いている。
発明の効果 本発明によれば、付加的な温度センサないし測定電流
発生用の付加的な電流源を設けることなく、コイルの巻
線の温度を測定および／または監視することのできる簡
単な電磁弁駆動方法、およびこの方法の実施に適した電
磁弁駆動装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、巻線またはコイルの温度を評価する電子装置
を有する本発明の原理等価回路図である。第２図は、電
磁弁コイルの温度監視に適した本発明の実施例の回路図
である。第３図は、巻線１が、直流電圧源から給電され
る本発明の実施例の回路図である。第４図は、交流電圧
源から給電される本発明の回路図である。 Ｒ…抵抗、１…コイル、６…電子装置、７…電流源、８
…電流源、11…低域フイルタ、12…閾値検出器、14…障
害フリップフロップ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コイル（１）を含み電磁弁の弁体を作動さ
    せる駆動部が設けられており、 前記コイル（１）に対し、弁体を作動させるために高い
    励磁電流を供給し、その他の期間中は低い保持電流を供
    給する形式の電磁弁駆動方法において、 前記コイル（１）の巻線の温度を測定および／または監
    視するために、コイル巻線温度に依存する抵抗値を測定
    量として用い、前記保持電流を測定電流として用いるこ
    とを特徴とする電磁弁駆動方法。
  2. 【請求項２】コイル（１）を含み電磁弁の弁体を作動さ
    せる駆動部が設けられており、 前記コイル（１）に対し、弁体を作動させるために高励
    磁電流が供給され、その他の期間は低い保持電流が供給
    されるように構成されている電磁弁駆動装置において、 前記保持電流を供給する電圧源または電流源（4,8,16,2
    2）が前記コイル（１）の巻線と直列接続されており、 該電圧源または電流源（4,8,16,22）とコイル巻線との
    間に電子監視装置（６）が接続されており、 該電子監視装置（６）は低域通過フィルタ（11）、閾値
    検出器（12）および障害フリップフロップ（14）を有す
    ることを特徴とする電磁弁駆動装置。
  3. 【請求項３】コイル（１）を含み電磁弁の弁体を作動さ
    せる駆動部が設けられており、 前記コイル（１）に対し、弁体を作動させるために高い
    励磁電流が供給され、その他の期間中は低い保持電流が
    供給されるように構成されている電磁弁駆動装置におい
    て、 電圧源または電流源（16,22）がブリッジ回路と直列接
    続されており、 該ブリッジ回路は、コイル（１）の巻線および前置抵抗
    （17）から成る第１のブリッジ分岐と、２つの抵抗（1
    8,19）から成る第２のブリッジ分岐を有しており、 各抵抗（17〜19）の温度係数は、コイル（１）の巻線の
    温度係数よりも２つのオーダだけ小さく、 前記ブリッジ回路の比較点は低域通過フィルタ（11）の
    入力側と接続されており、 該低域通過フィルタ（11）に差動増幅器（21）、閾値検
    出器（12）および障害フリップフロップ（14）が接続さ
    れていることを特徴とする電磁弁駆動装置。
  4. 【請求項４】前記電圧源は交流電圧源（22）であり、前
    記ブリッジ回路の比較点と低域通過フィルタ（11）との
    間に乗算段（23）が介在接続されている、特許請求の範
    囲第３項記載の装置。
JP60146909A 1984-07-06 1985-07-05 電磁弁駆動方法および装置 Expired - Lifetime JPH081269B2 (ja)

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JPS6162833A JPS6162833A (ja) 1986-03-31
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