JPH087464Y2 - 電磁石装置の遅延釈放回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、交流電源を全波整流して給電される電磁
石装置、特に電源電圧の瞬間的な低下や停電に対してこ
れを補償する電磁石装置の遅延釈放回路に関する。

〔従来の技術〕

一般に交流電源を整流した直流電源を電磁石装置のコ
イルに給電する場合、その直流出力電圧に脈動があって
もコイル電流は平滑化されるからその動作に支障はな
い。そこで、整流電圧を直接電磁石装置のコイルに給電
するように接続したものが多い。しかし、このような直
流電源では、交流電源の電圧変動に全く追随して変動す
るという問題がある。このため不足電圧引外し装置など
の電気回路には電源の切換えの際などに数サイクルの間
だけ発生する瞬間的な電圧降下や停電によって電磁石装
置が動作してしまう場合があり、これを防止するために
は電磁石装置に給電する電圧の変動を狭い範囲内に抑え
る必要がある。このため従来は第３図に示すように交流
電源１をダイオードなどのブリッッジに接続した全波整
流回路２で整流し、この全波整流回路２の整流電圧で電
源コンデンサ３を充電し、この充電電圧を電磁石装置の
コイル４に給電するようにされている。この電源コンデ
ンサ３の容量を大きくしておけば瞬間だけ起きる電圧低
下や停電に対してこれを補償することができる。この種
の電源回路として特開昭58-37717号公報が知られてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、電源コンデンサに充電される電圧は整
流電圧の波高値であるからコンデンサを使用しないとき
の平均値または交流電源の実効値に比してほぼルート２
倍と高く、電磁石装置の定格電圧を高くしないと応じら
れないという欠点がある。これを防止するために常時交
流電源を全波整流した電圧を電磁石装置に給電し、交流
電源の電圧が瞬時低下しまたは停電したときは、この電
圧低下または停電を利用して電磁リレーを動作させ、予
め充電した電源コンデンサに切換えるという構成も考え
られるが、電磁リレーは動作が遅く、かつ機械的接点の
信頼性が低いという欠点がある。

そこで、本考案の目的は、上述した従来装置の欠点を
除去し、交流電源の電圧が瞬間だけ低下しまたは停電し
たときにもこれを補償し、常時の直流電圧が整流電圧の
平均値に近い電磁石装置の遅延釈放回路を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため本考案は、直流出力端に電
磁石装置のコイルが接続された全波整流回路と、この全
波整流回路と電磁石装置のコイルとの間に配置され、前
記全波整流回路の直流平滑電圧が所定電圧に低下したと
き出力を発する電圧検出回路と、この電圧検出回路の出
力によりオン・オフするトランジスタと、前記電圧検出
回路と電磁石装置のコイルとの間に配置され、ダイオー
ドおよびこのダイオードを介して前記全波整流回路の波
高値で充電されるコンデンサの直列回路と、前記ダイオ
ードとコンデンサとの接続点と電磁石装置のコイルとの
間に接続され、前記トランジスタでオン・オフするスイ
ッチング素子とを備え、前記電磁石装置のコイルは、ス
イッチング素子がオフ期間中全波整流回路の直流出力電
圧が印加され、スイッチング素子のオン時全波整流回路
の波高値に充電されたコンデンサの充電電圧が印加され
ることを特徴とする。

〔作用〕

上述のように構成された本考案においては、常時は全
波整流回路の整流電圧、すなわち交流電圧の実効値に近
い平均電圧を電磁石装置に給電し、電源電圧の瞬時の低
下や停電の際にはダイオードを介して電磁石装置に関係
なく充電された電源コンデンサの電圧をスイッチング素
子を介して電磁石装置に給電する。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図に基づいて詳細に説明す
る。なお、第３図に示す従来装置と同一の機能を有する
部品については第３図と同一の符号を付してその説明は
省略する。

第１図において、電磁石装置の遅延釈放回路は、交流
電源１、全波整流回路２、電圧検出回路５、トランジス
タ６、充電用ダイオード７と電源コンデンサ３の直列回
路と、スイッチング素子、この場合はトランジスタ8aな
どを備え、全波整流回路２は交流端子に交流電源１が接
続され、直流端子にダイオード９と負荷４、この場合に
は電磁石装置のコイル（以下、これを単に負荷という）
の直列回路が接続されている。電圧検出回路５は抵抗1
1,12が直列に接続されて全波整流回路２の直流端子に接
続され、全波整流回路２の出力電圧を分圧し、抵抗12の
両端に接続されたコンデンサ13で抵抗12の両端の電圧が
平滑されて定電圧ダイオード14,抵抗15,抵抗16の直列回
路に印加されている。充電用ダイオード７と電源コンデ
ンサ３の直列回路は、全波整流回路２の直流端子に接続
され、ダイオード９と負荷４の直列回路に並列に接続さ
れている。スイッチング素子、ここではトランジスタ8a
は、そのコレクタがダイオード７と電源コンデンサ３と
の接続点に接続され、そのエミッタはダイオード17を直
列に接続してダイオード９と負荷４との接続点、すなわ
ち負荷４のプラス極に接続され、そのベースとコレクタ
との間には抵抗８が接続されている。トランジスタ６の
コレクタとエミッタはトランジスタ8aのベースと負荷４
のマイナス極に接続され、このトランジスタ６のベース
は電圧検出回路５の抵抗15と抵抗16の接続点に接続され
ている。

交流電源１が正常のとき全波整流回路２の直流端子の
電圧は正常であるから電圧検出回路５には正常の電圧が
印加され、抵抗16には定電圧ダイオード14と抵抗15を介
して流れる電流によりほぼ一定の電圧降下があり、この
電圧降下がトランジスタ６のベースに印加されるからト
ランジスタ６はオン状態にある。したがって、トランジ
スタ8aはオフしており、電源コンデンサ３は充電用ダイ
オード７を介して整流電圧の波高値で充電されている。
負荷４は電源コンデンサ３の影響を受けずダイオード９
を介して全波整流回路２の電圧、すなわち整流電圧の平
均値で駆動されている。ここで、交流電源１が瞬間的に
所定値以下に低下し、あるいは停電し、全波整流回路２
の直流電圧が低下して定電圧ダイオード14のツェナ電圧
以下に低下すると抵抗16の電流は０になるからこの電圧
降下は０になり、トランジスタ６はオフする。すると、
トランジスタ8aのベースには電源コンデンサ３の充電電
圧が印加され、トランジスタ8aはオンになる。したがっ
て、電源コンデンサ３の充電電圧はトランジスタ8aとダ
イオード17を介して負荷４に給電される。このとき電源
コンデンサ３は最初整流電圧の波高値で充電されている
が、電圧の高い時間は僅かで、負荷４に給電されれば直
ちに低下するから負荷４には悪影響を与えない。

第２図は第１図と異なる他の実施例を示す回路の結線
図で、第１図と異なる点はスイッチング素子としてトラ
ンジスタ8aの代わりにサイリスタ8bが接続されているこ
とである。すなわち、サイリスタ8bはそのアノードがダ
イオード７と電源コンデンサ３との接続点に接続され、
そのカソードは直接、ダイオード９と負荷４との接続
点、すなわち負荷４のプラス極に接続され、サイリスタ
8bのゲートとアノードの間には抵抗18とダイオード19の
直列回路が接続されている。そして、トランジスタ６は
抵抗18とダイオード19との接続点と負荷４のマイナス極
に接続され、このベースは第１図と同様に電圧検出回路
５の抵抗15と抵抗16の接続点に接続されている。その他
第１図と同様な接続部分の説明は省略する。

第２図に示す回路の動作は第１図と同様であるからこ
の説明を省略するが、電源電圧が僅かに低下して定電圧
ダイオード14が導通している範囲内でトランジスタ６に
低いベース電圧が印加されたとき、第１図の回路ではス
イッチング素子としてのトランジスタ8aが不飽和状態で
動作するからコレクタ損失が大きく、トランジスタ8aの
容量は大きくせねばならないが、サイリスタ8bはその性
質上オンかオフかの何れかであるから小容量の素子を使
用できるものである。

〔考案の効果〕

以上に説明したように本考案によれば、直流出力端に
電磁石装置のコイルが接続された全波整流回路と、この
全波整流回路と電磁石装置のコイルとの間に配置され、
前記全波整流回路の直流平滑電圧が所定電圧に低下した
とき出力を発する電圧検出回路と、この電圧検出回路の
出力によりオン・オフするトランジスタと、前記電圧検
出回路と電磁石装置のコイルとの間に配置され、ダイオ
ードおよびこのダイオードを介して前記全波整流回路の
波高値で充電されるコンデンサの直列回路と、前記ダイ
オードとコンデンサとの接続点と電磁石装置のコイルと
の間に接続され、前記トランジスタでオン・オフするス
イッチング素子とを備え、前記電磁石装置のコイルは、
スイッチング素子がオフ期間中全波整流回路の直流出力
電圧が印加され、スイッチング素子のオン時全波整流回
路の波高値に充電されたコンデンサの充電電圧が印加さ
れるように構成したことにより、常時電源コンデンサは
充電用ダイオードを介して全波整流回路の整流電圧のピ
ーク値に充電されるが、電磁石装置には電源コンデンサ
の充電電圧に関係なく全波整流回路の平均値が給電され
るので、電磁石装置として、例えば交流電源が100Vの場
合従来装置では141V定格の特殊な電磁石装置が必要であ
るのに対して100V定格の汎用の電磁石装置を使用するこ
とができ、そして電源電圧が瞬間的に低下し、または停
電すると電源コンデンサの充電電圧が電磁石装置に給電
され、電源電圧の瞬間的変動を補償することが可能な電
磁石装置の遅延釈放回路を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本考案による電磁石装置
の遅延釈放回路の異なる実施例を示す結線図、第３図は
従来装置を示す電磁石装置の結線図である。 2:全波整流回路、3:電源コンデンサ、4:電磁石装置のコ
イル、5:電圧検出回路、6:トランジスタ、7:ダイオー
ド、8a:スイッチング素子としてのトランジスタ、8b:ス
イッチング素子としてのサイリスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 平田 哲夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−37717（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直流出力端に電磁石装置のコイルが接続さ
   れた全波整流回路と、この全波整流回路と電磁石装置の
   コイルとの間に配置され、前記全波整流回路の直流平滑
   電圧が所定電圧に低下したとき出力を発する電圧検出回
   路と、この電圧検出回路の出力によりオン・オフするト
   ランジスタと、前記電圧検出回路と電磁石装置のコイル
   との間に配置され、ダイオードおよびこのダイオードを
   介して前記全波整流回路の波高値で充電されるコンデン
   サの直列回路と、前記ダイオードとコンデンサとの接続
   点と電磁石装置のコイルとの間に接続され、前記トラン
   ジスタでオン・オフするスイッチング素子とを備え、前
   記電磁石装置のコイルは、スイッチング素子がオフ期間
   中全波整流回路の直流出力電圧が印加され、スイッチン
   グ素子のオン時全波整流回路の波高値に充電されたコン
   デンサの充電電圧が印加されることを特徴とする電磁石
   装置の遅延釈放回路。