JPS59168607A - 交流電磁石装置 - Google Patents
交流電磁石装置Info
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- JPS59168607A JPS59168607A JP4267983A JP4267983A JPS59168607A JP S59168607 A JPS59168607 A JP S59168607A JP 4267983 A JP4267983 A JP 4267983A JP 4267983 A JP4267983 A JP 4267983A JP S59168607 A JPS59168607 A JP S59168607A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、単相交流電源を制御電源とする電気器具に用
いられる交流電磁石装置に関する。
いられる交流電磁石装置に関する。
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＼ 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、こ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、
うなり金小さくするためにくま取りコイルが用いられて
いるが、この撰失も無視できないという欠点があり、か
つ積層鉄心，くマ取りコイルなど、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
成するから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持することができる。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。
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＼ 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、こ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、
うなり金小さくするためにくま取りコイルが用いられて
いるが、この撰失も無視できないという欠点があり、か
つ積層鉄心，くマ取りコイルなど、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
成するから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持することができる。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、この全波整流装置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。
流装置３の直流端子に接続され、この全波整流装置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／Ｌ−１に直列に抵抗２を挿入する。
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／Ｌ−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。
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
。可動鉄心が吸引されると、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、と
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１７で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侵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。
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
。可動鉄心が吸引されると、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、と
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１７で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侵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。この欠点を除く
ため電源が投入にこの常開接点を開いて、交流電源と直
列にコンデンサを挿入することも考えられるが、このよ
うにしても電源電圧を分担させるための耐圧の高い。
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。この欠点を除く
ため電源が投入にこの常開接点を開いて、交流電源と直
列にコンデンサを挿入することも考えられるが、このよ
うにしても電源電圧を分担させるための耐圧の高い。
容量の大きな、したがって外形の大きいコンデンサを付
属させるために装置が大形化するという欠点は残る。
属させるために装置が大形化するという欠点は残る。
本発明は上述の欠点を除去し、小形で消費電力が小さく
、常閉接点を除いて信頼度を高くし、かつ電源電圧の変
化に応じて動作する交流電磁石装置を提供することを目
的とする。
、常閉接点を除いて信頼度を高くし、かつ電源電圧の変
化に応じて動作する交流電磁石装置を提供することを目
的とする。
この交流電磁石装置は、鉄心を吸引する操作コイル、こ
の操作コイルにスイッチ素子が直列に接続され入力信号
により開閉する無接点スイッチ回路、この無接点スイッ
チ回路に継続信号を送りこのスイッチ回路を開閉させる
チョッパ回路、電源電圧を検出しこの電圧が一定値以下
では前記無接点スイッチに開路信号を送り一定値以上の
とき閉路信号を送る電圧検出回路、この電圧検出回路の
閉信号により始動し一定時間後前記チョツバ回路を始動
させるタイマ回路、およびこれらの回路に直流電圧を与
える整流装置を備えている。この構成により交流電源を
整流した直流電流で操作して鉄心と操作コイルを備えた
電磁石部を小形化し、鉄心を吸引する操作コイルと直列
に無接点スイッチ回路のスイッチ素子を接続し、電圧検
出回路で電圧を検出して、この電圧が低いときは無接点
スイッチを開き、一定値以上の電圧では無接点スイッチ
を閉じて操作コイルに直流電流を流して鉄心このチョッ
パにより無接点スイッチを連続的に開閉させて、操作コ
イルに流れる断続電流で鉄心の吸引を維持させる構成で
ある。
の操作コイルにスイッチ素子が直列に接続され入力信号
により開閉する無接点スイッチ回路、この無接点スイッ
チ回路に継続信号を送りこのスイッチ回路を開閉させる
チョッパ回路、電源電圧を検出しこの電圧が一定値以下
では前記無接点スイッチに開路信号を送り一定値以上の
とき閉路信号を送る電圧検出回路、この電圧検出回路の
閉信号により始動し一定時間後前記チョツバ回路を始動
させるタイマ回路、およびこれらの回路に直流電圧を与
える整流装置を備えている。この構成により交流電源を
整流した直流電流で操作して鉄心と操作コイルを備えた
電磁石部を小形化し、鉄心を吸引する操作コイルと直列
に無接点スイッチ回路のスイッチ素子を接続し、電圧検
出回路で電圧を検出して、この電圧が低いときは無接点
スイッチを開き、一定値以上の電圧では無接点スイッチ
を閉じて操作コイルに直流電流を流して鉄心このチョッ
パにより無接点スイッチを連続的に開閉させて、操作コ
イルに流れる断続電流で鉄心の吸引を維持させる構成で
ある。
本発明の実施例をブロック図に基づいて詳細に説明する
。図示しない鉄心を吸引する操作コイル１は無接点スイ
ッチ７のスイッチ素子、ここではトランジスタ８と直列
に接続されている。この無接点スイッチ回路７の操作は
、平滑で安定なＩＣ用電源】０により駆動される電圧検
出回路１１、タイマ回路１２、チョッパ回路１３により
行われる。無接点スイッチ回路７は、操作コイル１と直
列に接続されたトランジスタ８のほかにこの回路と並列
に接続された抵抗１４とトランジスタ１５の直列回路が
抵抗１６を介して全波整流装置３の直流端子に接続され
ている。またトランジスタ１５のコレクタがトランジス
タ８のベースに接続され、電圧検出回路１１．タイマ回
路１２およびチョッパ回路１３のそれぞれを共通にした
出力端子に二つの分圧抵抗１７．１８を接続し、この抵
抗１８の両端の電圧がトランジスタ１５０ベースに無接
点スイッチ回路７０入力として与えられるように接続さ
れている。全波整流装置３はこの交流電磁石装置を直流
電流で操作する装置で、その直流端子に平滑コンデンサ
１９が、交流端子Ｒ，Ｓに異常電圧吸収用バリスタ２０
がそれぞれ接続されている。電圧検出回路１１は、整流
された電源電圧が低いときに抵抗１７．１８に直流電流
を流し、一定値を超えるとこの電流をしゃ断し、タイマ
回路１２を始動させる。タイマ回路１２は一定時間後チ
ョツバ回路に断続信号を発生させる。チョッパ回路１３
はダイオード２２を介して抵抗１７゜１８に断続電流を
流す。
。図示しない鉄心を吸引する操作コイル１は無接点スイ
ッチ７のスイッチ素子、ここではトランジスタ８と直列
に接続されている。この無接点スイッチ回路７の操作は
、平滑で安定なＩＣ用電源】０により駆動される電圧検
出回路１１、タイマ回路１２、チョッパ回路１３により
行われる。無接点スイッチ回路７は、操作コイル１と直
列に接続されたトランジスタ８のほかにこの回路と並列
に接続された抵抗１４とトランジスタ１５の直列回路が
抵抗１６を介して全波整流装置３の直流端子に接続され
ている。またトランジスタ１５のコレクタがトランジス
タ８のベースに接続され、電圧検出回路１１．タイマ回
路１２およびチョッパ回路１３のそれぞれを共通にした
出力端子に二つの分圧抵抗１７．１８を接続し、この抵
抗１８の両端の電圧がトランジスタ１５０ベースに無接
点スイッチ回路７０入力として与えられるように接続さ
れている。全波整流装置３はこの交流電磁石装置を直流
電流で操作する装置で、その直流端子に平滑コンデンサ
１９が、交流端子Ｒ，Ｓに異常電圧吸収用バリスタ２０
がそれぞれ接続されている。電圧検出回路１１は、整流
された電源電圧が低いときに抵抗１７．１８に直流電流
を流し、一定値を超えるとこの電流をしゃ断し、タイマ
回路１２を始動させる。タイマ回路１２は一定時間後チ
ョツバ回路に断続信号を発生させる。チョッパ回路１３
はダイオード２２を介して抵抗１７゜１８に断続電流を
流す。
交流端子Ｒ，Ｓに単相交流電圧が印加されたとき、電圧
検出回路１１の電圧が一定値に達するまでの間ダイオー
ド２１を介して抵抗１７．１８に直流電流が流れ、トラ
ンジスタ１５がオンし、トランジスタ８はオフ状態とな
る。１７たがって操作コイル１には電流が流れない。電
圧検出回路１１の電圧が一定値に達すると抵抗１７．１
８の直流電流はしゃ断され、トランジスタ１５はオフ、
トランジスタ１６はオンとなり操作コイル１に直流電流
が流れて操作コイル１は鉄心の吸引を開始する。電圧検
出回路１１の電圧が一定値に達したときタイマ回路１２
も始動する。そして鉄心が吸引されるだけの時間を経過
するとタイマ回路１２はチョッパ回路１３に断続信号を
発生させる。この断続信号はダイオード２２を介して抵
抗１７゜１８に与えられるのでトランジスタ１５はオフ
・オンを繰返す。したがってトランジスタ８がオン・オ
フを繰返す。このようにトランジスタ８０オン・オフが
繰返されると、操作コイル１の電流はオフの期間流れな
いのでその分だけ減少する。この電流は吸引した鉄心を
維持する電流とされる。
検出回路１１の電圧が一定値に達するまでの間ダイオー
ド２１を介して抵抗１７．１８に直流電流が流れ、トラ
ンジスタ１５がオンし、トランジスタ８はオフ状態とな
る。１７たがって操作コイル１には電流が流れない。電
圧検出回路１１の電圧が一定値に達すると抵抗１７．１
８の直流電流はしゃ断され、トランジスタ１５はオフ、
トランジスタ１６はオンとなり操作コイル１に直流電流
が流れて操作コイル１は鉄心の吸引を開始する。電圧検
出回路１１の電圧が一定値に達したときタイマ回路１２
も始動する。そして鉄心が吸引されるだけの時間を経過
するとタイマ回路１２はチョッパ回路１３に断続信号を
発生させる。この断続信号はダイオード２２を介して抵
抗１７゜１８に与えられるのでトランジスタ１５はオフ
・オンを繰返す。したがってトランジスタ８がオン・オ
フを繰返す。このようにトランジスタ８０オン・オフが
繰返されると、操作コイル１の電流はオフの期間流れな
いのでその分だけ減少する。この電流は吸引した鉄心を
維持する電流とされる。
もし電源電圧がこの電磁石装置を動作させる値に達しな
いときは、抵抗１７．１８に直流電流を流し続け、タイ
マ回路を始動させないからトランジスタ８はオフ状態を
続け、操作コイル１には電流が流れない。また、電源電
圧が急に降下し、鉄心が釈放されると電圧検出回路１１
から抵抗１７゜１８に直流電流を流し、トランジスタ１
５をオン、トランジスタ８をオフするから操作コイル１
の電流はしゃ断される。また電源電圧が回復すれば電磁
石装置は電源投入時と同様にして動作状態に戻る。
いときは、抵抗１７．１８に直流電流を流し続け、タイ
マ回路を始動させないからトランジスタ８はオフ状態を
続け、操作コイル１には電流が流れない。また、電源電
圧が急に降下し、鉄心が釈放されると電圧検出回路１１
から抵抗１７゜１８に直流電流を流し、トランジスタ１
５をオン、トランジスタ８をオフするから操作コイル１
の電流はしゃ断される。また電源電圧が回復すれば電磁
石装置は電源投入時と同様にして動作状態に戻る。
以上述べたように本発明によればこの交流電磁石装置は
、直流電流で操作されるから電磁石部は小形になり、鉄
心内の損失が少ない。また鉄心吸引後はチョッパ回路に
よりこの鉄心の吸引を維持するだけの断続電流に切換え
られるから電流が断たれる時間だけ電力消費が減少し、
操作コイルを小さくしても焼損などは発生しない。操作
コイルの電流開閉は無接点スイッチで行われるから信頼
度が高い。しかも電源側に発熱量の大きい抵抗や形状の
大きなコンデンサが挿入されることがなく、はとんど集
積回路で形成されているから小形に組立てられる優れた
装置である。
、直流電流で操作されるから電磁石部は小形になり、鉄
心内の損失が少ない。また鉄心吸引後はチョッパ回路に
よりこの鉄心の吸引を維持するだけの断続電流に切換え
られるから電流が断たれる時間だけ電力消費が減少し、
操作コイルを小さくしても焼損などは発生しない。操作
コイルの電流開閉は無接点スイッチで行われるから信頼
度が高い。しかも電源側に発熱量の大きい抵抗や形状の
大きなコンデンサが挿入されることがなく、はとんど集
積回路で形成されているから小形に組立てられる優れた
装置である。
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
制御回路例を示す結線図、第３図は本発明による交流電
磁石装置制御回路の実施例を示すブロック図である。 １ 操作コイル、３・・・全波整流装置、７ 無接点ス
イッチ回路、８ トランジスタ、１１ 電圧検出回路、
１２ タイマ回路、１３ チョッパ回路。 才１ 閃 才２図
制御回路例を示す結線図、第３図は本発明による交流電
磁石装置制御回路の実施例を示すブロック図である。 １ 操作コイル、３・・・全波整流装置、７ 無接点ス
イッチ回路、８ トランジスタ、１１ 電圧検出回路、
１２ タイマ回路、１３ チョッパ回路。 才１ 閃 才２図
Claims (1)
- ｌ）鉄心を吸引する操作コイル、この操作コイルにスイ
ッチ素子が直列に接続され入力信号により開閉する無接
点スイッチ回路、この無接点スイッチ回路に継続信号を
送りこのスイッチ回路を開閉させるチョッパ回路、電源
電圧を検出しこの電圧が一定値以下では前記無接点スイ
ッチに開路信号を送り一定値以上のとき閉路信号を送る
電圧検出回路、この電圧検出回路の閉信号により始動し
一定時間後前記チョッパ回路を始動させるタイマ回路、
およびこれらの回路に直流電圧を与える整流装置を備え
ていることを特徴とする交流電磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267983A JPS59168607A (ja) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | 交流電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4267983A JPS59168607A (ja) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | 交流電磁石装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59168607A true JPS59168607A (ja) | 1984-09-22 |
Family
ID=12642711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4267983A Pending JPS59168607A (ja) | 1983-03-15 | 1983-03-15 | 交流電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59168607A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61187304A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Togami Electric Mfg Co Ltd | 直流電磁石装置 |
| US5023497A (en) * | 1987-12-07 | 1991-06-11 | Pereny Franklin C | Magnetic force generating system |
| US5471360A (en) * | 1992-12-15 | 1995-11-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | DC electromagnet apparatus |
-
1983
- 1983-03-15 JP JP4267983A patent/JPS59168607A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61187304A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Togami Electric Mfg Co Ltd | 直流電磁石装置 |
| US5023497A (en) * | 1987-12-07 | 1991-06-11 | Pereny Franklin C | Magnetic force generating system |
| US5471360A (en) * | 1992-12-15 | 1995-11-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | DC electromagnet apparatus |
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