JPH08725U - 電磁接触器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】有接点式と無接点式の欠点を補い、有接点の開
閉に伴い発弧のない電磁接触器を得る。 【構成】操作用電磁石６による開閉操作時、主接点３，
４，４の内の１極の主接点３を最初に投入，最後に開離
するようにすると共に、他の主接点４，４には、主接点
３についで閉成しかつ早く開離する補助接点５，５を介
して点弧される半導体スイッチ８，８を並列接続するこ
とにより、主接点３は１極のみの開閉、半導体スイッチ
８，８は電路の開閉時のみ通電されるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、有接点式の電気開閉器と半導体を用いた無接点式の電気開閉器と の組合せによる電磁接触器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、操作回路の信号により主回路の電気的開閉を行うものとして有接点式の 電磁接触器と、半導体を用いた無接点式の電気開閉器があることは知られている 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来装置では、まず有接点式の電磁接触器は開閉時におけるアーク 短絡に対する防止構造，遮断動作後の絶縁劣化に対する配慮等のために、構造設 計面の対策および運転時の保守点検が必須のことであった。これらの有接点式の 電磁接触子における欠点を除去するものとして開発されたのがサイリスタ，トラ イアック，トランジスタ等を用いた半導体式の電気開閉器である。ところが、こ れら半導体式の電気開閉器においては、その内部電圧降下に起因する損失による 発熱のため、放熱フィンを付帯して使用せねばならず、電流容量が大きくなると 放熱フィンは所要の放熱効果を得るためには寸法的に非常に大きなものとなり、 その占有空間，価格，放熱が他の機器に及ぼす悪影響等が大きな欠点となること から、有接点式の電磁接触器にとって代わって一般的に使用されるまでには到っ ていないのが現状である。

【０００４】 この考案の目的は、前述した従来の有接点式および無接点式の欠点を除去し、 小形にして接点部の保守点検の必要がなく、かつ安価にして絶縁劣化のない無発 弧の電磁接触器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 前述の目的を達成するため本考案は、三相主回路に接続された三相負荷を開閉 する電磁接触器において、操作電磁石と、この操作電磁石に保持され、三相主回 路の１相に接続された第１の主接点および他の２相に接続された第２の主接点と 、前記操作電磁石に連動して開閉動作する点弧用補助接点と、この点弧用補助接 点により点弧および消弧され、前記第２の主接点に並列接続された半導体スイッ チとを備え、前記第の主接点は操作用電磁石の励磁により最初に閉成し操作用電 磁石の消磁後に最後に開成し、前記点弧用補助接点は第１の主接点より遅れて閉 成し前記第１の主接点より早く開成し、前記半導体スイッチは前記点弧用補助接 点の閉成により点弧されて導通し点弧用補助接点の開成により消弧されて前記第 １の主接点より早く不導通となり、前記第２の主接点は半導体スイッチより遅れ て閉成し半導体スイッチより早く開成するように構成したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

本考案における電磁接触器においては、操作用電磁石の励磁により最初に閉成 し消磁後最後まで開離しない第１の主接点は、電源と負荷とが１線接続となるこ とから開閉いずれの場合も電流の投入，遮断はないことから投入，遮断にともな う消耗による接点の保守点検は必要なくなり、またその他の主接点も無接点の半 導体スイッチを介しての時間差をおく開閉であることから発弧はなく、そして半 導体スイッチは電路の開閉時における容量のみあればよいことになるので、連続 通電に必須の放熱フィンはこれまた必要なく、したがって有接点式と無接点式と がその短所を互いに補い合う。

【０００７】

【実施例】

図１ないし図５と図７はこの考案による電磁接触器の一実施例を示す図で、図 １はこの考案の原理を説明するための結線図、図２は平面図、図３および図４は 要部側面図、図５は要部正面図、図７は動作のタイムチャートである。 図において、まず図１の鎖線で囲まれた電磁接触器は３極形で、３相電源Ｒ， Ｓ，Ｔが接続される電源側端子１Ｒ，１Ｓ，１Ｔおよび負荷20が接続される負荷 側端子２Ｕ，２Ｖ，２Ｗと、電源側端子１Ｒ，１Ｓ，１Ｔと負荷側端子２Ｕ，２ Ｖ，２Ｗとの間のＳ相に設けられた第１の主接点３およびＲ，Ｔ相に設けられた 第２の主接点４，４と、第１，第２の主接点３，４，４の可動接点３ａ，４ａ， ４ａおよび後述の点弧用補助接点５，５の可動接点５ａ，５ａを支承し、操作用 電磁石６に連結された可動接点支え７と、第２の主接点４，４のそれぞれに並列 接続された半導体スイッチ８，８と、一端がＳ相の電源側に接続され他端がＲ， Ｔ相の両半導体スイッチ８，８のゲートに接続された前述の点弧用補助接点５， ５と、各電源側端子１Ｒ，１Ｓ，１Ｔに一端が接続され、他端が負荷側端子２Ｕ ，２Ｖ，２Ｗに接続されて互いに対向し、各相可動接点３ａ，４ａ，４ａの接離 可能な主固定接点３ｂ，４ｂ，４ｂとを備えている。そして、半導体スイッチ８ ，８には電流遮断時の発生サージから保護するための直列接続された抵抗９およ びコンデンサ10が並列接続されている。可動接点支え７は図７の動作タイムチャ ートに示すように各主接点３，４，５および半導体スイッチ８が動作するように 構成され、それはまず閉成過程で主接点３のＡ時点を最初とし、点弧用補助接点 ５，５のＢ時点、点弧用補助接点５，５の閉成により点弧される半導体スイッチ ８，８のＣ時点、主接点４，４のＤ時点の順となり、次に開離過程で主接点４， ４のＥ時点を最初とし、点弧用補助接点５，５のＦ時点、点弧用補助接点５，５ の開離にともない半導体スイッチ８，８が消弧するＧ時点、主接点３のＨ時点を 最後とするようになっている。そして、図３はＢ時点の瞬間におけるＳ相すなわ ち主接点３と点弧用補助接点５との接点接触状態で、Ａ時点既に接触を開始して いる主接点３は寸法Ｓだけオーバーシュートしている。主接点３の可動接点３ａ が固定接点３ｂに接する以前には接点ばね11により可動接点３ａは可動接点支え ７の当該窓７Ｓの下辺に押し付けられており、このときＳ＝０になっている。図 ４は図３と同時点におけるＲ，Ｔ相すなわち主接点４，４の状態で、この時点で は可動接点４ａは固定接点４ｂとは接触していない。そのために可動接点支え７ には図５に示すように可動接点３ａ，４ａ，４ａ；５，５を支持するために前述 の窓７Ｓを含めてＲ相用の７Ｒ、Ｔ相用の７Ｔおよび点弧用補助接点５，５用の 窓７ａ，７ｂとが前述した動作に見合う上下差を持って設けられている。

【０００８】 なお、主接点３，４，４の可動接点３ａ，４ａ，４ａは他の実施例として図６ に示すように可動接点３ａと４ａとの構成を変えることにより上下差Ｌを確保し 、可動接点支え７の主接点の窓７Ｒ，７Ｓ，７Ｔを同一レベルにしてもよい。 以上の構成においての閉成動作は操作用電磁石６に接続された制御電源12用の 操作スイッチ13を閉じると、図７の動作タイムチャートにより、まず第１の主接 点３が閉成することになるが、このとき第２の主接点４，４はまた開離状態であ ることから負荷20を通しても閉回路は形成されず、したがって電流が流れないの で、閉路に伴う発弧はない。次に、点弧用補助接点５，５が接触を開始すると点 弧回路に電流が流れて半導体スイッチ８，８が点弧すると、半導体スイッチ８， ８と既に閉成状態にある主接点３とで負荷20を通しての閉回路が形成されて電流 が流れる。しかし、この時点ではまだ主接点４，４は開離状態にあるためこれに 電流は流れず、引き続いて閉成状態になるが、そのときには既に半導体スイッチ ８，８を通じて電流が流れているため主接点４，４は無発弧で閉成する。そして 主接点４，４の接触抵抗は半導体スイッチ８，８の回路抵抗の１から２桁以上小 さくため、主接点４，４の閉成と同時に半導体スイッチ８，８を流れていた電流 の大部分が主接点４，４側に転流する。したがって、連続通電時においては半導 体スイッチ８，８に流れる電流はほとんどなく、半導体スイッチ８，８の電圧降 下に起因する電力損失は生じないことから発熱がなく、半導体スイッチに必須の 放熱フィンは不要となる。

【０００９】 次に開離動作は、操作用電磁石６の制御電源12の操作スイッチ13は切られると 、まず主接点４，４が開離し、直ちに負荷電流は半導体スイッチ８，８に転流さ れ、主接点４，４は無発弧で開離し、引き続く点弧用補助接点５，５の開離によ り半導体スイッチ８，８は開路して、無発弧で電流遮断が行われる。半導体スイ ッチ８，８による遮断完了後主接点３の開離が始まるが、既に閉回路は開放され ており、主接点３は電流の流れていない無発弧で開離を完了する。

【００１０】

【考案の効果】

この考案によれば、操作用電磁石による開閉操作時に複数極の主接点の内の１ 極を最初に閉成，最後に開離するようにし、他極の主接点には先の１極についで 閉成し早く開離する補助接点を介して点弧される半導体スイッチを並列接続する 構成とすることにより、小形にして主接点の消耗の原因となる発弧がなくして絶 縁劣化がなくかつ安価な電磁接触器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の原理を説明するための結線図

【図２】この考案の一実施例を示す電磁接触器の平面図

【図３】図２の要部側面図

【図４】図２の要部側面図

【図５】図２の要部正面図

【図６】この考案の他の実施例を示す要部側面図

【図７】この考案の動作を説明するための動作タイムチ
ャート

【符号の説明】

３ 第１の主接点 ４ 第２の主接点 ５ 点弧用補助接点 ６ 操作用電磁石 ８ 半導体スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】三相主回路に接続された三相負荷を開閉す
   る電磁接触器において、操作電磁石と、この操作電磁石
   に保持され、三相主回路の１相に接続された第１の主接
   点および他の２相に接続された第２の主接点と、前記操
   作電磁石に連動して開閉動作する点弧用補助接点と、こ
   の点弧用補助接点により点弧および消弧され、前記第２
   の主接点に並列接続された半導体スイッチとを備え、前
   記第の主接点は操作用電磁石の励磁により最初に閉成し
   操作用電磁石の消磁後に最後に開成し、前記点弧用補助
   接点は第１の主接点より遅れて閉成し前記第１の主接点
   より早く開成し、前記半導体スイッチは前記点弧用補助
   接点の閉成により点弧されて導通し点弧用補助接点の開
   成により消弧されて前記第１の主接点より早く不導通と
   なり、前記第２の主接点は半導体スイッチより遅れて閉
   成し半導体スイッチより早く開成するように構成したこ
   とを特徴とする電磁接触器。