JPS59168604A - 交流電磁石装置 - Google Patents

交流電磁石装置

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JPS59168604A
JPS59168604A JP4267683A JP4267683A JPS59168604A JP S59168604 A JPS59168604 A JP S59168604A JP 4267683 A JP4267683 A JP 4267683A JP 4267683 A JP4267683 A JP 4267683A JP S59168604 A JPS59168604 A JP S59168604A
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JP
Japan
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full
wave rectifier
capacitor
circuit
voltage
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JP4267683A
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JPS6258121B2 (ja
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Minoru Ishikawa
稔 石川
Kazumi Uchida
内田 一海
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1805Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
    • H01F7/1838Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current by switching-in or -out impedance

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、単相交流電源を制御電源とする血気器具に用
いられる交流電磁石装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
一般に電気器具に用いられる電磁石装置は、操作コイル
を巻いた固定鉄心とこの固定鉄心に空隙を介して相対す
る可動鉄心を備え、操作コイルに通電すると可動鉄心が
ほぼ空隙長だけ固定鉄心に吸引され、このときの可動鉄
心の移動がストロークとして利用される。ところで、こ
の電磁石装置が普通に得られる単相交流電源で操作され
るとき、操作コイルに交流電流が流れると鉄心中の交流
磁束による鉄損が発生するのでこれを軽減するために電
気鉄板を積層した鉄心が用いられているが、との鉄損を
零にすることはできない。また、電流零点゛における鉄
心の吸引力を維持し、うなりを小さくするためにくま取
りコイルが用いられているが、この損失も無視できない
という欠点があり、かつ積層鉄心、〈甘取りコイルなど
その材料費や工数がか\るという欠点がある。さらに電
磁石装置は、制御電源が交流、直流にかかわらず固定鉄
心と可動鉄心との間に常時大きな空隙があり、かつ可動
鉄心は普通駆動すべき負荷を負うから、固定鉄心がこれ
を吸引するときは大きなアンペアターンを必要とし、操
作コイルに大電流を流さなければならない。しかし可動
鉄心を吸引してしまえば空隙はほぼ消滅し、鉄心はほぼ
完全な磁気回路を形成するので固定鉄心と可動鉄心との
吸引力は増大し、小さいコイル電流でこれを維時するこ
とができる。このような観点から第1図または第2図に
示すような交流電源を整流した直流電流を鉄心と操作コ
イルを備えた電磁石部の操作コイルに通電する電磁石装
置が公知である。
第1図において、操作コイル1は抵抗2を介して全波整
流装置3の直流端子に接続され、との全波整流装置3の
交流端子がスイッチ4を介して交流電源5に接続されて
いる。また抵抗2は常閉接点6により短絡されている。
この電磁石装置は、スイッチ4を閉じると、交流電源5
が全波整流装置3で整流されて、操作コイル1には直流
電流が流れて可動鉄心を吸引する。ここで常閉接点6を
開いて操作コイル1に直列に抵抗2を挿入する。
このような構成にすると操作コイルには直流電流が流れ
るから、鉄心は、その鉄損とうなりを除くことができ、
積層鉄心は軟鋼などの固塊鉄心とし、くま取りコイルを
除いて材料費や工数を節約することができる。また、電
磁石装置の動作中は、抵抗が挿入されてコイル電流が低
減されるから、操作コイルの銅損は小さく、コイルも小
さくできる。
しかし、大きい抵抗器が必要となり、この損失が発生す
る。第2図は、全波整流装置3の交流端子に直列に無極
性コンデンサ7を接続し、スイッチ4を介して交流電源
5に接続されている。コンデンサ7は常閉接点6により
短絡されている。操作コイル1は全波整流装置3の直流
端子に直接接続されている。この電磁石装置は、電源5
が投入されると、全波整流装置3で整流された直流電流
が操作コイル1に流れ、固定鉄心が可動鉄心を吸引する
。可動鉄心が吸弓1されると、常閉接点6が開いてコン
デンサ7が全波整流装置3の交流端子に直列に挿入され
、操作コイル1に流れる電流が低減される。このような
構成とすれば、第1図に示したものと同様に交流電流に
基づく損失やうなりがないほかにコンデンサ内の損失も
ないが、第1図および第2図に示すように常時抵抗やコ
ンデンサを短絡している常閉接点は、可動鉄心が固定鉄
心に完全に吸着されてから開くのが好ましい。しかし、
この常閉接点は、可動鉄心の移動に連動させるのが普通
で、この場合は、可動鉄心が固定鉄心に吸着される直前
に開き、最良に調整されたとしても吸着された瞬間に開
くようにされねばならず、接点の開く時期の調整は微妙
で、かつ接点の開きが小さく、機構の摩耗により開かず
操作コイルに大電流が流れ続けてこれを焼損するとか、
接点の消耗や異物の浸入により接点が閉じないため、次
の動作に不都合を生じるなどのおそれがある。
またリレーなどを用いて常閉接点を可動鉄心の機構から
分離することもできるが、リレーを付属させる分だけ装
置が大形高価になり、電圧不足などの原因でリレーが動
作せず常閉接点が開かない場合には操作コイルに大電流
が流れてこれを焼損するおそれもある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の欠点を除去し、消費電力が小さく、常
閉接点を除いて、鉄心を吸引させるときだけ常開接点を
閉じるようにして、信頼性を高くした交流電磁石装置を
提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
この目的を達成するため本発明は、鉄心を吸引する操作
コイル、この操作コイルがその直流端子に接続された全
波整流装置、この全波整流装置の交流端子に直列に接続
されたコンデンサ、制御回路を有し前記コンデンサと並
列に接続された常開接点、電源電圧の高低を検出する検
出回路、および前記電源電圧が一定値に達するとパルス
を発生するパルス発生回路を備え、このパルス発生回路
の出力端子が前記常開接点の制御回路に接続されている
。すなわち本発明によれば全波整流装置により整流され
た直流電流を操作コイルに流し、鉄心に操作コイルを巻
いた電磁石部を直流電流による操作とするとともに、こ
の全波整流装置の交流端子に接続されたコンデンサを、
電源電圧が一定以上のときに発生するパルスにより開閉
する常開接点で短絡または挿入する構成である。なお常
開接点は無接点スイッチとするとよく、この無接点スイ
ッチは、直流端子にゲート回路を有するサイリスタを接
続した全波整流装置であり、電源電圧がこの電磁石装置
を十分動作させうるものであることを確認した後、電磁
石部が鉄心を吸引する時間だけの幅のパルスを発生させ
て、このノ(ルスによりゲート回路を操作してサイリス
タをオン、オフさせるとよい。
以下本発明の実施例を結線図に基づいて詳細に説明する
本発明の一実施例を示す第3図において、電磁石部の操
作コイル1は、全波整流装置3の直流端子に接続され、
この交流端子はコンデンサ7を直列に接続してその両端
R,Sを単相交流電源に投入するようにされている。8
は安全のだめの低抵抗であるから以下の説明では省略す
る。9は交流電源の異常電圧を吸収するバリスタである
。コンデンサ7と並列に全波整流装置10の交流端子が
接続され、この直流端子にはサイリスタ11が接続され
ている。この全波整流装置10とサイリスタ11がゲー
ト回路12によって開閉操作される無接点スイッチ13
を形成している。電圧検出回路14は、電源電圧の高低
を検出し、この電圧がこの電磁石装置を動作させるに十
分な電圧のとき、この電圧をパルス発生回路15に与え
て、この回路150発生するパルスで、ゲート回路12
を操作する。ゲート回路12は、抵抗16を直列に接続
したトランジスタ17と抵抗18を直列に接続したホト
カプラ19の受光部とからなり、ホトカプラ19のコレ
クタがトランジスタ17のベースに接続され、トランジ
スタ17のコレクタがサイリスタ11のゲートに接続さ
れている。電圧検出回路14は、交流電源を全波整流装
置20で整流し、この直流端子には平滑コンデンサ21
.抵抗22と直列に接続された定電圧ダイオード23、
この定霜、圧ダイオード23と3)(2列に抵抗24を
介して雅汁枠接続された定電圧ダイオード25、互いに
直列に接続され、この整流装置20の出力電圧を分圧す
る抵抗26.27、抵抗27七並列に接続されたコンデ
ンサ28などが接続されている。
そして定電圧ダイオード23.25が導通するか否かに
より電源電圧の高低を検出する。パルス発生回路15は
、二つのトランジスタ30.31とコンデンサ32を組
合わせたシュミット回路とこのシュミット回路が発生す
るパルスをゲート回路12に伝達するホトカプラ19の
発光部を備え、トランジスタ30は、そのコレクタが抵
抗33゜34を介して電源に接続され、そのエミッタは
定電圧ダイオード25の+側に接続されペースへの入力
は分割された直流電圧が抵抗35を介して与えられるよ
うに接続されている。このトランジスタ30の出力は、
次のトランジスタ31のベースに接続されている。トラ
ンジスタ31はエミッタが電源に接続され、コレクタは
抵抗36を介してコンデンサ32を充電するように接続
され、このコンデンサ32と直列にホトカプラ19が接
続きれている。37はダイオード、38は抵抗である。
端子R8に単相交流電源が印加されると、この電圧がコ
ンデンサ7を介して全波整流装置3に加わる。そして操
作コイル1には全波整流装置3により整流された全波整
流波が加わる。また全波整流装置10にはコンデンサ7
0両端の電圧が加わり、サイリスタ11には全波整流装
置10により整流された全波整流波が加わる。このとき
ホトカプラ19には信号がないからホトカプラ19の受
光部はオフ、したがってトランジス月4のペースには抵
抗1繋を介して電圧が加えられ、トランジス月Zはオン
し、サイリス月1はオフ状態にある。したがって全波整
流装置10とサイリスタ11からなる無接点スイッチ1
3は開路状態で、交流電源の電圧は全波整流装置3とコ
ンデンサ7ら、その直流端子に接続された平滑コンデン
サ21は充電され、この電圧が次第に上昇して一定値に
達すると定電圧ダイオード23.25が導通する。
またコンデンサ28が充電される。そして定電圧ダイオ
ード25が接続されたトランジスタ3oのエミッタ電圧
よりもコンデンサ28の電圧が高くなるとトランジスタ
30はオンする。トランジスタ30が゛オンするとトラ
ンジスタ31がオンしてコンデンサ32に充電電流Ic
を流す。この充電電流Icによりホトカプラ19の発光
部が発光し、その受光部に伝達する。するとホトカプラ
19の原端子が短絡され、無接点スイッチ13が閉じ、
イル1に大電流が流れる。次にコンデンサ32は短時間
内で充電され、電流Icがほぼ零に低下するとホトカプ
ラ19は発光しなくなるから、この受光部はオフし、ト
ランジスタ16がオンしてサイリスタ11のゲート電圧
は零になる。サイリスタ11の回路はほとX7ど無誘導
であるから全波整流波が加えられたサイリスタ11はゲ
ート電圧が零になれば次の零電圧でオフになり、無接点
スイッチ13が開くからコンデンサ7は全波整流装置N
3と直列に接続されコイル電流は減少する。このような
動作において、操作コイルに流れる電流を電磁石部の鉄
心を吸引しうる電流とし、コンデンサの充電電流Icを
この鉄心が完全に吸引される時間だけ流し、以後は鉄心
の吸引状態を維持するだけの小電流として電磁石装置を
経済的に運転することができる。ここでもし電源電圧が
低く、電磁石部を動作させることができない場合は定電
圧ダイオード25が導通せず、トランジスタ30のエミ
ッタの電圧がペース電圧より高くなるから、トランジス
タ30、したがってトランジスタ31が導通せず、ホト
カプラ19は発光せずサイリスタ11はオンしないから
、無接点スイッチ13は開路状態であり、全波整流装置
3の電源側にコンデンサ7が挿入されているから、操作
コイル1には大きな電流は流れない。したがって操作コ
イル1が焼損することもなく安全である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、電磁石装置は、電磁
石部が全波整流装置により整流された直流電流を操作コ
イルに流して操作されるから電磁石部は小形で消費電力
が小さい。しかも全波整流装置の交流端子にはコンデン
サと常開接点の並列回路が直列に接続され、鉄心の吸引
時にだけこの常開接点を閉じてコンデンサを短絡し、鉄
心が吸引された後はこの常開接点を開いてコンデンサを
挿入して鉄心の吸引状態を維持するだけの電流値まで減
少させて、コイルの焼損と省エネルギー化をはかつてい
る。この構成では電圧が低くリレーが動作しないときは
常にコンデンサが挿入されるから操作コイルが焼損する
おそれはない。また実施例に示すように常開接点を無接
点スイッチとすれば小形になり信頼度も高く優れた交流
電磁石装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来の交流電磁石装置の
主要部を示す結線図、第3図は本発明による交流電磁石
装置の一実施例の主要部を示す結線図である。 1 ・操作コイル、3,10・・全波整流装置、7・・
コンデンサ、11・・サイリスタ、12 制御回路とし
てのゲート回路、13・常開無接点スイッチ、14 電
圧検出回路、15・・パルス発生回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)鉄心を吸引する操作コイル、この操作コイルをその
    直流端子に接続した全波整流装置、この全波整流装置の
    交流端子に直列に接続されたコンデンサ、制御回路を有
    し前記コンデンサと並列に接続された常開接点、電源電
    圧の高低を検出する電圧検出回路、および前記電源電圧
    が一定値に達するとパルスを発生するパルス発生回路を
    備え、このパルス発生回路の出力端子が前記常開接点の
    制御回路に接続されていることを特徴とする交流電磁石
    装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の交流電磁石装置におい
    て、常開接点が無接点スイッチであることを特徴とする
    交流電磁石装置。 3)特許請求の範囲第2項記載の交流電磁石装置におい
    て、無接点スイッチが直流端子にサイリスクを接続し7
    た全波整流装置であり、制御回路が前記サイリスクのゲ
    ート回路であることを特徴とする交流電磁石装置。
JP4267683A 1983-03-15 1983-03-15 交流電磁石装置 Granted JPS59168604A (ja)

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JPS6258121B2 JPS6258121B2 (ja) 1987-12-04

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5165360A (ja) * 1974-10-28 1976-06-05 Telemecanique Electrique
JPS5828125A (ja) * 1981-08-12 1983-02-19 三菱電機株式会社 電磁接触器の操作コイル組立体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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