JPH08731Y2 - 磁気脱着装置の安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、充電コンデンサに高電
圧を充電させる充電回路及び磁界発生コイル間に、充電
終了後に着磁又は脱磁用磁界を発生させるように点弧制
御されるサイリスタが接続して構成された磁気脱着装置
の安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の着磁装置又は脱磁装置において
は、有芯又は空芯の磁界発生コイルに高電圧を印加し、
大電流を供給することにより、着磁又は脱磁用の磁界を
発生させている。この磁界発生コイルは低抵抗である
が、断線又は接続が外れた場合には、サイリスタの出力
端がハイインピーダンス状態となり、作業者がコイル又
コイル接続用端子に触れると、サイリスタの点弧制御或
はそのdv/dt 特性によりサイリスタが点弧して、高電圧
が印加され、致命傷に至らないにしても感電する問題が
あった。また、複数個の磁界発生コイルをスイッチで選
択するようになっている場合、断線等の有無に拘らず、
不注意により装置の動作中に切換選択を行うと、スイッ
チを通してスパークする等の問題もあった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来こ
のような高電圧に起因する問題について特に配慮されて
いなかった。

【０００４】よって、本考案は、磁界発生コイルが非接
続状態になると、サイリスタから高電圧が出力されるの
を防止し得る冒頭に述べた類の磁気脱着装置の安全装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、この目的を達
成するために、昇圧された商用電圧を入力として充電コ
ンデンサに高電圧を充電させる充電回路及び磁界発生コ
イル間に、充電終了後に着磁又は脱磁用磁界を発生させ
るように点弧制御されるサイリスタが接続し、充電時間
はサイリスタの点弧時間に対して長く設定されている磁
気脱着装置において、磁界発生コイルの非接続に起因す
るハイインピーダンス状態でのサイリスタからの高電圧
出力を防止する安全装置であって、サイリスタに並列接
続された抵抗及び磁界発生コイルに並列接続された抵抗
より構成されて高電圧を分圧する分圧回路と、この分圧
回路の分圧電圧を入力とするローパスフィルタと、この
ローパスフィルタの出力電圧が所定レベルに達すると充
電回路の充電動作を中断させる充電中断手段とを備え、
分圧回路は、磁界発生コイルの非接続に起因して磁界発
生コイルの並列接続が解除された状態で、高電圧の立上
り時点の分圧電圧で所定レベルに達するように構成さ
れ、ローパスフィルタは、磁界発生コイルの接続状態で
のサイリスタの点弧時の出力電圧に対して所定レベルに
達しないように減衰させ得るハイカット特性を有するこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】通常の動作では、充電回路により充電コンデン
サに所定の高電圧が充電された時点でサイリスタが着磁
又は脱磁用に点弧制御されることにより、磁界発生コイ
ルに充電電圧が印加され、その抵抗値に相当する電流が
通流し、着磁又は脱磁用磁界が発生される。この際、磁
界発生コイルにサイリスタ点弧で瞬間的に印加される電
圧は、ローパスフィルタで減衰し、その出力電圧は所定
レベルに達し得ない。

【０００７】磁界発生コイルが非接続状態になると、低
抵抗である磁界発生コイルによる分圧回路の並列接続、
即ち実質上の短絡が解除されることにより、分圧回路が
充電電圧の正規の分圧機能を果たし、その充電立上り時
の分圧電圧が、ローパスフィルタから点弧に比べて緩や
かな充電特性によりほとんど減衰を受けることなく出力
され、充電中断手段を作動させる。

【０００８】

【実施例】図１は本考案の一実施例による安全装置を備
えた着磁装置の回路構成を示す。同図において、１は空
芯又はヨーク付の着磁用磁界発生コイルであり、フライ
ホイールダイオード２が並列接続されている。３は、昇
圧トランス４に供給される商用電源電圧を遮断するブレ
ーカである。５はサイリスタ５ａ及び充電用点弧制御回
路５ｂよりなる充電回路であり、昇圧トランス４の２次
側電圧のサイリスタ５ａによる点弧制御により、充電コ
ンデンサ５ｃを例えば２ｋＶに充電させる。６は電圧印
加回路であり、単方向性のサイリスタ６ａ及び電圧印加
用点弧制御回路６ｂよりなり、充電終了直後のサイリス
タ６ａの点弧により、充電コンデンサ５ｃの充電電圧を
磁界発生コイル１を通して放電させる。７は電磁開閉器
７ａ及び放電抵抗７ｂよりなる充電コンデンサ５ｃの放
電回路であり、着磁装置の動作終了後に所定時間電磁開
閉器７ａの接点を閉成させることにより、放電抵抗７ｂ
を通して充電コンデンサ５ｃの残留電圧を放電させる。

【０００９】充電回路５は、逐次搬送されてくる磁性材
の着磁作業時間間隔内で、例えば５秒前後でゆっくり充
電されるように点弧制御し、昇圧トランス４等の関連部
品のコストが不必要に高価にならないようにしてある。
一方、電圧印加回路６は、充電された高電圧をサイリス
タ特性で瞬時に例えば数十ｍｓ程度で低抵抗の磁界発生
コイル１を通して放電させ、瞬間的に着磁させる。

【００１０】このような回路構成自体は周知であるが、
本考案によりサイリスタ６ａに並列接続された抵抗１１
及び磁界発生コイル１に並列接続された抵抗１２、１３
で構成された充電電圧用分圧回路１０と、この分圧回路
の分圧電圧を入力とし、抵抗１４ａ及びコンデンサ１４
ｂで構成されたローパスフィルタ１４と、このローパス
フィルタの出力電圧が所定レベルに達するとブレーカ３
を作動させることにより、充電回路５の充電動作を中断
させると共に、報知手段としてのブザー１９を鳴動させ
る充電中断制御回路１５とより成る安全装置が付属して
いる。このブレーカ及び充電中断制御回路で本考案の充
電中断手段を構成している。

【００１１】抵抗１１、１２は１ＭΩ、抵抗１３、１４
ａは１００ｋΩ、コンデンサ１４ｂは０．４７μＦであ
る。分圧回路１０は、磁界発生コイル１の断線、外れ等
の非接続に起因して５Ω程度の低抵抗の並列接続を解除
された状態で、実質上充電電圧の分圧回路としての機能
を果たす。抵抗１２は、通常状態ではサイリスタ６ａの
オン時の出力電圧を低減させて直接コンデンサ１４ｂに
高電圧が加わるのを阻止するように、抵抗１３とでサイ
リスタ６ａの点弧時の出力電圧用分圧回路を構成してい
る。ローパスフィルタ１４は、サイリスタ６ａの点弧時
に発生されるパルス状の抵抗１２、１３による分圧電圧
が所定レベルに達しないように減衰させるハイカット特
性を有する。一方、磁界発生コイル１の非接続時には、
充電コンデンサ５ｃの充電電圧を抵抗１１、１２、１３
で分圧し、抵抗１３に生じた分圧電圧がローパスフィル
タ１４を通して充電中断制御回路１５に供給される。そ
の際、充電電圧の変化は点弧による印加電圧に比べて周
波数成分が十分低く、ローパスフィルタ１４ではほとん
ど減衰することなく、正規の充電電圧の数％、即ち数十
Ｖの立上り時点の電圧の分圧電圧で充電中断制御回路１
５を作動させる。

【００１２】放電回路７には、その電磁開閉器７ａの接
点の溶着を監視する接点監視回路２０が付属している。
この接点監視回路は、ブレーカ３と協働して充電停止手
段を構成し、充電回路５の作動初期に作動することによ
り、充電開始時に放電抵抗７ｂに所定の電圧が検知され
ると、接点が溶着していると判断して、ブレーカ３を作
動させると共に報知手段としてのブザー２９を鳴動させ
る。

【００１３】このように構成された着磁装置の動作を図
２を参照して説明する。通常の動作では、充電回路５に
より、充電コンデンサ５ｃに所定の高電圧（図２Ａ）が
充電された時点でサイリスタ６ａが点弧制御されること
により、２ｋＶ程度の電圧が磁界発生コイル１に瞬間的
に印加され（図２Ｂ）、その抵抗値に相当する電流が瞬
間的に通流し、着磁用磁界が発生される。この着磁用磁
界は充電回路５の充電周期で発生し、逐次搬入される磁
性材を着磁する。

【００１４】この間、磁界発生コイル１に印加される約
２ｋＶのパルス電圧は、抵抗１３において１／１０程度
に分圧され、さらにローパスフィルタ１４で減衰し、そ
の出力電圧（図２Ｃで電圧レベル及びパルス幅を拡大し
て示す）は所定レベルに達し得ない。磁界発生コイル１
が断線又は外れた場合、或は複数の磁界発生コイル１の
場合にその切換選択時にフローティングすると、磁界発
生コイル１による抵抗１２、１３の実質上の短絡が解除
され、充電電圧が抵抗１３において１／２０程度に分圧
されて、ローパスフィルタ１４に入力し、ほとんど減衰
なしで充電中断制御回路１５に入力する（図２Ｄで電圧
レベルを拡大して示す）。これにより、充電電圧が数十
Ｖに立上った充電開始時点で充電中断制御回路１５が作
動し、ブレーカ３を遮断させて充電動作を停止させると
共に、ブザー１９を鳴動させる。高圧電圧が立上がった
状態で、磁界発生コイル１が非接続状態になった場合で
も同様な動作により当然ブレーカ３は遮断される。

【００１５】装置動作を終了させる時点で、動作終了信
号に応答して電磁開閉器７ａの接点が所定時間オンとな
り、充電コンデンサ５ｃの残留電圧を放電させる。その
際、大電流のくり返しで接点の溶着事故が生じた場合、
次の着磁装置の動作開始時の充電初期に抵抗７ｂに生じ
る電圧で接点監視回路２０が作動して、ブレーカ３を遮
断させて充電動作を停止させると共に、ブザー２９を鳴
動させる。

【００１６】尚、前述の実施例に代えて、充電中断手段
は、ブレーカ３を作動させずに充電用点弧制御回路５ｂ
の制御動作を中断させるように構成することもできる。
場合によっては、抵抗１２は廃止して、サイリスタの出
力電圧をローパスフィルタで直接高電圧のままで減衰さ
せるように構成することもできる。さらに、本考案は、
前述の実施例において、フライホイールダイオード２を
廃止すると共に、サイリスタ６ａを双方向性のサイリス
タで置換するか、或はサイリスタ６ａに逆方向のダイオ
ードを並列接続することにより、充電期間に比べて短い
期間に減衰性の交流電圧を発生するように点弧制御する
ことにより、脱磁磁界を発生する脱磁装置にも適用され
る。

【００１７】

【考案の効果】以上、本考案によれば、磁気脱着装置の
動作時に、磁界発生コイルが外れたり又は断線したり、
或は複数の磁界発生コイルが切換選択されると、低い充
電電圧時点で検知されて自動的に高電圧発生が中断され
る。したがって、サイリスタが、ハイインピーダンス状
態で点弧制御或はそのdv/dt 特性で導通することに起因
する作業者の感電或はコイル切換スイッチでのアーク発
生が防止される。タイミング的に高電圧発生中であって
も直ちに中断される。

【００１８】請求項２により、磁界発生コイルに並列接
続された抵抗が、さらに分圧回路として構成されること
により、ローパスフィルタの入力電圧を低減させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による安全装置付着磁装置の
回路構成を示す図である。

【図２】同装置の動作を説明する波形図である。

【符号の説明】

１ 磁界発生コイル ３ ブレーカ ５ｃ 充電コンデンサ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇圧された商用電圧を入力として充電コ
   ンデンサに高電圧を充電させる充電回路及び磁界発生コ
   イル間に、充電終了後に着磁又は脱磁用磁界を発生させ
   るように点弧制御されるサイリスタが接続し、充電時間
   は前記サイリスタの点弧時間に対して長く設定されてい
   る磁気脱着装置において、前記磁界発生コイルの非接続
   に起因するハイインピーダンス状態での前記サイリスタ
   からの高電圧出力を防止する安全装置であって、 前記サイリスタに並列接続された抵抗及び前記磁界発生
   コイルに並列接続された抵抗より構成されて前記高電圧
   を分圧する分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧を入力
   とするローパスフィルタと、このローパスフィルタの出
   力電圧が所定レベルに達すると前記充電回路の充電動作
   を中断させる充電中断手段とを備え、 前記分圧回路は、前記磁界発生コイルの非接続に起因し
   て前記磁界発生コイルの前記並列接続が解除された状態
   で、前記高電圧の立上り時点の前記分圧電圧で前記所定
   レベルに達するように構成され、 前記ローパスフィルタは、前記磁界発生コイルの接続状
   態での前記サイリスタの点弧時の前記出力電圧に対して
   前記所定レベルに達しないように減衰させ得るハイカッ
   ト特性を有することを特徴とする磁気脱着装置の安全装
   置。
2. 【請求項２】 磁界発生コイルに並列接続された抵抗
   が、前記並列接続状態でのサイリスタの点弧時の出力電
   圧を低減させてローパスフィルタに入力させるように、
   さらに出力電圧用分圧回路として構成されていることを
   特徴とする請求項１の磁気脱着装置の安全装置。