JPS5929407A - 電磁石装置 - Google Patents
電磁石装置Info
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- JPS5929407A JPS5929407A JP14039682A JP14039682A JPS5929407A JP S5929407 A JPS5929407 A JP S5929407A JP 14039682 A JP14039682 A JP 14039682A JP 14039682 A JP14039682 A JP 14039682A JP S5929407 A JPS5929407 A JP S5929407A
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- actuating coil
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
- H01F7/1838—Circuit 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (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】
この発明は、単相交流電源によシ作動し、操作回路を改
良した電磁石装置に関する。
良した電磁石装置に関する。
従来、仁の種の電磁石装置としては、第１図ないし第２
図に示すものが知られている。
図に示すものが知られている。
第１図において、Ｈｊ可動鉄心、２は固定鉄心、３はこ
の固定鉄心２に装着したくま取りコイル、４は操作コイ
ル、５は前記くま取りコイル３により囲まれたくま取り
部、６はくま取りコイル３の外にある非くま取り部、φ
、はこの非くま取り部６中を通る非くま取シ部磁束、φ
２は前記くま取り部５中を通るくま取り部磁束、Ｇは前
記可動鉄心１と固定鉄心２との間の空隙である。
の固定鉄心２に装着したくま取りコイル、４は操作コイ
ル、５は前記くま取りコイル３により囲まれたくま取り
部、６はくま取りコイル３の外にある非くま取り部、φ
、はこの非くま取り部６中を通る非くま取シ部磁束、φ
２は前記くま取り部５中を通るくま取り部磁束、Ｇは前
記可動鉄心１と固定鉄心２との間の空隙である。
第２図は上記の装置の操作コイル４を単相交流電源７に
接続した回路図で、８はスイッチである。
接続した回路図で、８はスイッチである。
また、第３図は、上記単相交流電源７の電圧■と、操作
コイル４の内部抵抗Ｒ，およびインダクタンスＬ （ｔ
ｌとの関係を、単相交流電源７の角周波数をω、操作コ
イル４を流れる電流を１（ｔｌとして示したベクトル図
である。
コイル４の内部抵抗Ｒ，およびインダクタンスＬ （ｔ
ｌとの関係を、単相交流電源７の角周波数をω、操作コ
イル４を流れる電流を１（ｔｌとして示したベクトル図
である。
上記構成による電磁石装置は、スイッチ８を閉じると操
作コイル４が励磁されて、可動鉄心１は固定鉄心２に吸
引される。ここで、交流電磁石は、第１図に示す空隙Ｇ
が大きい時、第３図に示す操作コイル４のインダクタン
スＬ（ｔｌが小きいので。
作コイル４が励磁されて、可動鉄心１は固定鉄心２に吸
引される。ここで、交流電磁石は、第１図に示す空隙Ｇ
が大きい時、第３図に示す操作コイル４のインダクタン
スＬ（ｔｌが小きいので。
操作コイル４には大きなラッシュ電流が流れ、直流電磁
石に比べて大きな吸引力を発生させることができる。そ
して、可動鉄心１が固定鉄心２に吸着して閉じると、上
記インダクタンスＬ（ｔｌは犬きくなシ、操作コイール
４を流れる電流ｉ （ｔ）は小さくなる。この時、くま
取シコイル３により、くま取り部磁束φ２と、非くま取
シ部磁束φ、との間に位相差ができ、電磁石の吸引力は
零になることがなくなシ、前記可動鉄心１と固定鉄心２
とは吸着状態を維持することができる。この電磁石装置
の良否は、吸引力の最小値をいかに大きくとれるかにか
かつている。
石に比べて大きな吸引力を発生させることができる。そ
して、可動鉄心１が固定鉄心２に吸着して閉じると、上
記インダクタンスＬ（ｔｌは犬きくなシ、操作コイール
４を流れる電流ｉ （ｔ）は小さくなる。この時、くま
取シコイル３により、くま取り部磁束φ２と、非くま取
シ部磁束φ、との間に位相差ができ、電磁石の吸引力は
零になることがなくなシ、前記可動鉄心１と固定鉄心２
とは吸着状態を維持することができる。この電磁石装置
の良否は、吸引力の最小値をいかに大きくとれるかにか
かつている。
第４図（ａｌに吸引開始からの操作コイル４に加わる端
子電圧波形図を、第４図（ｂｌに吸引力の変化曲線図を
示す。
子電圧波形図を、第４図（ｂｌに吸引力の変化曲線図を
示す。
以上説明した電磁石装置は、吸引力の脈動があるため、
鉄心による騒音が発生する問題点があった。そこで、交
流電磁石は初期吸引力が比較的太きいので、吸引時間を
短かくすることも可能であるが、この場合でも、投入衝
撃は犬きく、寿命や他の部品へ悪影響を及はす問題点が
あった。芒らに、鉄心内を通る磁束が交番するため、鉄
心内のヒステリシス損およびくま取シコイル３を流れる
電流によるくま取り損は避けられず、吸着状態での消費
入力は大きかった。また、上記ヒステリシス損を小さく
するため、高価なケイ素鋼板を積層した積層鉄心を用い
るようになり、くま取りコイル装置の製作にも大変な技
術を要した。
鉄心による騒音が発生する問題点があった。そこで、交
流電磁石は初期吸引力が比較的太きいので、吸引時間を
短かくすることも可能であるが、この場合でも、投入衝
撃は犬きく、寿命や他の部品へ悪影響を及はす問題点が
あった。芒らに、鉄心内を通る磁束が交番するため、鉄
心内のヒステリシス損およびくま取シコイル３を流れる
電流によるくま取り損は避けられず、吸着状態での消費
入力は大きかった。また、上記ヒステリシス損を小さく
するため、高価なケイ素鋼板を積層した積層鉄心を用い
るようになり、くま取りコイル装置の製作にも大変な技
術を要した。
これらの問題点に対処するため、第５図および第６図に
示すような直流操作の電磁石装置が知られており、図に
おいて、９は全波整流器、１０は全電圧印加の操作コイ
ル、１１は投入時全電圧印加で、吸着後抵抗１２によっ
て分割した電圧を印加される操作コイル、１３は投入時
閉状態、吸着後間状態となる接点である。
示すような直流操作の電磁石装置が知られており、図に
おいて、９は全波整流器、１０は全電圧印加の操作コイ
ル、１１は投入時全電圧印加で、吸着後抵抗１２によっ
て分割した電圧を印加される操作コイル、１３は投入時
閉状態、吸着後間状態となる接点である。
第５図に示す電磁石装置は、交番磁束がないため、鉄心
内のヒステリシス損もなく、＜ま取シコイルも必要なく
なるが、投入時には大きな起磁力が必要であり、大きな
ラッシュ電流を流すと吸着後もこの大電流が流れるので
、コイルの銅損が大きすぎて長時間使用するとコイルが
焼損してしまう。したがって、電流を制限して起磁力を
大きくするため、非常に多くの巻数が必要になシ、操作
コイル１０は大きなコイルとなってしまう。このコイル
自体が大きくなると、吸着後での消費入力が非常に大き
くなってしまうという問題点がある。
内のヒステリシス損もなく、＜ま取シコイルも必要なく
なるが、投入時には大きな起磁力が必要であり、大きな
ラッシュ電流を流すと吸着後もこの大電流が流れるので
、コイルの銅損が大きすぎて長時間使用するとコイルが
焼損してしまう。したがって、電流を制限して起磁力を
大きくするため、非常に多くの巻数が必要になシ、操作
コイル１０は大きなコイルとなってしまう。このコイル
自体が大きくなると、吸着後での消費入力が非常に大き
くなってしまうという問題点がある。
また、第６図に示す電磁石装置は、上述のコイルが大き
くなるのを防ぎ、吸着後の入力を小さくするために、投
入時と吸着後とで接点１３によって、操作コイル１１に
印加する電圧を切換えている。
くなるのを防ぎ、吸着後の入力を小さくするために、投
入時と吸着後とで接点１３によって、操作コイル１１に
印加する電圧を切換えている。
第７図、第８図にそれぞれ第５図、第６図に示す電磁石
装置の操作コイル１０．１１に印加される端子電圧と吸
引力の投入時からの時間的変化を示す、しかし、第６図
に示す電磁石装置においても。
装置の操作コイル１０．１１に印加される端子電圧と吸
引力の投入時からの時間的変化を示す、しかし、第６図
に示す電磁石装置においても。
第５図に示す電磁石装置と同様、交流入力を全波整流し
ているので、その全波整流のためのダイオードが少なく
とも４個必要となシ、部品点数が多くなる問題がある。
ているので、その全波整流のためのダイオードが少なく
とも４個必要となシ、部品点数が多くなる問題がある。
この発明は、上記問題点に着目してなされたもので、固
定鉄心が可動鉄心を吸引する前は閉状態、吸着寸前ある
いは吸着後に開状態となる接点と並列に抵抗を接続し、
この接点および抵抗と直列に、互いに逆方向に接続した
２個のダイオードの中間接続部に操作コイルを接続する
ことによシ、部品点数を少なくし、かつ鉄心の騒音を少
なくした、消費入力の少ない電磁石装置を提供すること
を目的としている。
定鉄心が可動鉄心を吸引する前は閉状態、吸着寸前ある
いは吸着後に開状態となる接点と並列に抵抗を接続し、
この接点および抵抗と直列に、互いに逆方向に接続した
２個のダイオードの中間接続部に操作コイルを接続する
ことによシ、部品点数を少なくし、かつ鉄心の騒音を少
なくした、消費入力の少ない電磁石装置を提供すること
を目的としている。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
なお、従来と同一、または相当部分は同一符号をもって
詳細な説明は省く。
詳細な説明は省く。
第９図において、１４ａは第１のダイオードで、接点１
３および抵抗１２と直列に接続しである。
３および抵抗１２と直列に接続しである。
１４ｂは第２のダイオードで、第１のダイオード１４ａ
と互いに逆方向に接続するとともに操作コイル１１と並
列に接続しである。
と互いに逆方向に接続するとともに操作コイル１１と並
列に接続しである。
コイルに通電前は、接点１３は閉状態にしておく。この
状態でスイッチ８を閉じると、操作コイル１１に大電流
が流れ、可動鉄心が固定鉄心に吸引される。そして、可
動鉄心が固定鉄心に吸着する寸前に接点１３を開状態に
し、操作コイル１１に、抵抗１２で制限した電流を流し
て可動鉄心の吸着状態を保持する。ここで、時刻ｔ。に
スイッチ８を閉じたとすると、この時刻ｔ０で単相交流
電源７の入力電圧Ｖ、が操作コイル１１に印加され。
状態でスイッチ８を閉じると、操作コイル１１に大電流
が流れ、可動鉄心が固定鉄心に吸引される。そして、可
動鉄心が固定鉄心に吸着する寸前に接点１３を開状態に
し、操作コイル１１に、抵抗１２で制限した電流を流し
て可動鉄心の吸着状態を保持する。ここで、時刻ｔ。に
スイッチ８を閉じたとすると、この時刻ｔ０で単相交流
電源７の入力電圧Ｖ、が操作コイル１１に印加され。
第１のダイオード１４ａによシ半波整流された大電流鳳
、が接点１３を経て流れる。操作コイル１１の端子間電
圧が逆転している間、操作コイルｌｌを流れる電流Ｉ、
は、第２のダイオード＋４ｂを経由して操作コイル１１
に環流され、操作コイル１１には脈動電流１２が流れて
いる。そして、可動鉄心が固定鉄心に吸着する寸前の時
刻１．に接点１３を開くと、入力電流１１は抵抗１２で
制限され、可動鉄心が固定鉄心に吸着した後は、操作コ
イル１１にほぼ直流に近い電流が流れる。この時の、入
力電圧Ｖ、入力電流’Ｉｍ操作コイル１１を流れる電流
ｉ６、および第２のダイオード１４ｂを流れる電流ｉ３
のそれぞれの波形を第１０図に示す。
、が接点１３を経て流れる。操作コイル１１の端子間電
圧が逆転している間、操作コイルｌｌを流れる電流Ｉ、
は、第２のダイオード＋４ｂを経由して操作コイル１１
に環流され、操作コイル１１には脈動電流１２が流れて
いる。そして、可動鉄心が固定鉄心に吸着する寸前の時
刻１．に接点１３を開くと、入力電流１１は抵抗１２で
制限され、可動鉄心が固定鉄心に吸着した後は、操作コ
イル１１にほぼ直流に近い電流が流れる。この時の、入
力電圧Ｖ、入力電流’Ｉｍ操作コイル１１を流れる電流
ｉ６、および第２のダイオード１４ｂを流れる電流ｉ３
のそれぞれの波形を第１０図に示す。
また、接点１３を流れる電流ｉｌは、第１０図に示すよ
うに５通電状態と通電休止状態とを交互に繰シ返すので
、通電休止期間中に接点１３を開状態になるように回路
を構成すれは、接点１３にアークが生じないので、アー
クによる損傷を防止することができる。
うに５通電状態と通電休止状態とを交互に繰シ返すので
、通電休止期間中に接点１３を開状態になるように回路
を構成すれは、接点１３にアークが生じないので、アー
クによる損傷を防止することができる。
なお、上記の実施例では、可動鉄心と固定鉄心の吸着寸
前に接点を開状態としたが、吸着後に開としても同様の
結果が得られ、吸着後に開とした方がチャタリング現象
が確実に防止できる。抵抗も入力電圧を分圧するもので
あれば他のものでもよい。
前に接点を開状態としたが、吸着後に開としても同様の
結果が得られ、吸着後に開とした方がチャタリング現象
が確実に防止できる。抵抗も入力電圧を分圧するもので
あれば他のものでもよい。
また、上述の電磁石装置は、く筐取りコイル形電磁石装
置に限らず、その他の電磁接触器、電磁継電器、タイマ
等多くの分野の電磁石駆動装置に適用が可能である。
置に限らず、その他の電磁接触器、電磁継電器、タイマ
等多くの分野の電磁石駆動装置に適用が可能である。
以上説明したように、この発明によれば、固定鉄心が可
動鉄心を吸引する前は閉状態、吸着寸前、あるいは吸着
後に開状態となる接点と並列に抵抗を接続し、この接点
および抵抗と直列に第１のダイオード、第２のダイオー
ドを順次互いに逆方向に接続するとともに、その第１の
ダイオード、第２のダイオードの中間接続部に上記第２
のダイオードと並列に操作コイルを接続し、単相交流電
源から前記第１のダイオード、第２のダイオードを経て
、操作コイルに通電するようにしたので１部品点数が減
るとともに、鉄心による騒音を防止できるという効果が
あり、しかも入力消費電力が低減できるという効果があ
る。
動鉄心を吸引する前は閉状態、吸着寸前、あるいは吸着
後に開状態となる接点と並列に抵抗を接続し、この接点
および抵抗と直列に第１のダイオード、第２のダイオー
ドを順次互いに逆方向に接続するとともに、その第１の
ダイオード、第２のダイオードの中間接続部に上記第２
のダイオードと並列に操作コイルを接続し、単相交流電
源から前記第１のダイオード、第２のダイオードを経て
、操作コイルに通電するようにしたので１部品点数が減
るとともに、鉄心による騒音を防止できるという効果が
あり、しかも入力消費電力が低減できるという効果があ
る。
第１図は従来の電磁石装置を示す図、第２図は第１図に
示す電磁石装置の回路図、第３図は第１図および第２図
に示す電磁石装置の電圧ベクトル図、第４図は第１図お
よび第２図に示す電磁石装置の操作コイルの端子電圧と
吸引力の投入時からの時間的変化を示す図、第５図、第
６図はそれぞれ他の従来の電磁石装置の回路図、第７図
、第８図はそれぞれ第５図、第６図に示す電磁石装置の
操作コイルの端子電圧と吸引力の投入時からの時間的変
化を示す図、第９図はこの発明の一実施例を示す回路図
、第１０図は第９図に示す電磁石装置の入力電圧および
各部分の電流の波形を示した図である。 １・・・・・・・・・可動鉄心 ２・・・・・・・・・固定鉄心 ４．１０．１１・・・・・・操作コイルト・・・・・・
・・単相交流電源 １２・・・・・・抵抗 １３・・・・・・接点 １４ａ・・・第１のダイオード １４ｂ・・・第２のダイオード なお、図中同一符号は同一、または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −（＃１か１名）第７図 第θ［１ Ｃｙを膜、関 端関 持ｒｆ’ｌ’ Ｉ：ｌ長官殿 １ ・１を件の表示 ↑−Ｖ願昭 ６７−１４０
３９６号２、発明の名Ｉろ、 電磁石製置 ３、補正をする台 事１′１−との関係 特許出願人 ｆｉ：、所 東ｊｉｊ都千代田区九の内二Ｉ’
１４２計３″ｉ″ｊ−名 称（６０１）］−′、菱゛電
機株式会社代表台片山仁八部 ５、 補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄。 ６ 補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙のとおり訂正
する。 （２）明細書の第３頁第２０行の「そこで、」を削除す
る。 ７、 添付書類の目録 （１）補正後の特許請求の範囲を記載した書面１通 以上 特許請求の範囲 （１１固定鉄心が可動鉄心を吸引する前は閉状態。 吸着寸前あるいは吸着後に開状態となる接点と並列に抵
抗を接続し、この接点および抵抗と直列に第１のダイオ
ード、第２のダイオードを順次互いに逆方向に接続する
とともに、その第１のダイオード、第２のダイオードの
中間接続部に上記第２のダイオードと並列に操作コイル
を接続して成り。 単相交流電源から、前記第１のダイオードを経て。 操作コイルに通電するようにしたことを特徴とする電磁
石装置。 （２）接点は１通電休止期間中に開状態となるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁石
装置。
示す電磁石装置の回路図、第３図は第１図および第２図
に示す電磁石装置の電圧ベクトル図、第４図は第１図お
よび第２図に示す電磁石装置の操作コイルの端子電圧と
吸引力の投入時からの時間的変化を示す図、第５図、第
６図はそれぞれ他の従来の電磁石装置の回路図、第７図
、第８図はそれぞれ第５図、第６図に示す電磁石装置の
操作コイルの端子電圧と吸引力の投入時からの時間的変
化を示す図、第９図はこの発明の一実施例を示す回路図
、第１０図は第９図に示す電磁石装置の入力電圧および
各部分の電流の波形を示した図である。 １・・・・・・・・・可動鉄心 ２・・・・・・・・・固定鉄心 ４．１０．１１・・・・・・操作コイルト・・・・・・
・・単相交流電源 １２・・・・・・抵抗 １３・・・・・・接点 １４ａ・・・第１のダイオード １４ｂ・・・第２のダイオード なお、図中同一符号は同一、または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −（＃１か１名）第７図 第θ［１ Ｃｙを膜、関 端関 持ｒｆ’ｌ’ Ｉ：ｌ長官殿 １ ・１を件の表示 ↑−Ｖ願昭 ６７−１４０
３９６号２、発明の名Ｉろ、 電磁石製置 ３、補正をする台 事１′１−との関係 特許出願人 ｆｉ：、所 東ｊｉｊ都千代田区九の内二Ｉ’
１４２計３″ｉ″ｊ−名 称（６０１）］−′、菱゛電
機株式会社代表台片山仁八部 ５、 補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄。 ６ 補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙のとおり訂正
する。 （２）明細書の第３頁第２０行の「そこで、」を削除す
る。 ７、 添付書類の目録 （１）補正後の特許請求の範囲を記載した書面１通 以上 特許請求の範囲 （１１固定鉄心が可動鉄心を吸引する前は閉状態。 吸着寸前あるいは吸着後に開状態となる接点と並列に抵
抗を接続し、この接点および抵抗と直列に第１のダイオ
ード、第２のダイオードを順次互いに逆方向に接続する
とともに、その第１のダイオード、第２のダイオードの
中間接続部に上記第２のダイオードと並列に操作コイル
を接続して成り。 単相交流電源から、前記第１のダイオードを経て。 操作コイルに通電するようにしたことを特徴とする電磁
石装置。 （２）接点は１通電休止期間中に開状態となるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁石
装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１固定鉄心が可動鉄心を吸引する前は閉状態。 吸着寸前あるいは吸着後に開状態となる接点と並列に抵
抗を接続し、この接点および抵抗と直列に第１のダイオ
ード、第２のダイオードを順次互いに逆方向に接続する
とともに、その第１のダイオード、第２のダイオードの
中間接続部に上記第２のダイオードと並列に操作コイル
を接続して成り。 単相交流電源から、前記第１のダイオード、第２のダイ
オードを経て、操作コイルに通電するようにしたことを
特徴とする電磁石装置。 （２）接点は、通電休止期間中に開状態となるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁石
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14039682A JPS5929407A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14039682A JPS5929407A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 電磁石装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929407A true JPS5929407A (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=15267814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14039682A Pending JPS5929407A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929407A (ja) |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP14039682A patent/JPS5929407A/ja active Pending
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