JPS60121641A

JPS60121641A - コンタクタの直流作動用回路装置

Info

Publication number: JPS60121641A
Application number: JP19408584A
Authority: JP
Inventors: エリツヒ・フーベル; アントン・ハツパツハ; ルツツ・ベルクマン
Original assignee: Schaltbau GmbH
Current assignee: Schaltbau GmbH
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1984-09-18
Publication date: 1985-06-29
Also published as: DE3333833A1; EP0140093B1; EP0140093A3; DE3333833C2; EP0140093A2

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】本発明は、制御電圧が無接触電子スイッチ段を介してコ
ンタクタの励磁コイルに加わるように構成されたコンタ
クタの直流作動用回路装置に関する。

上記形式のコンタクタの直流作動用回路装置は、ドイツ
連邦共和国特許出願公開公報第２５１３０４５号から公
知である。

前掲公開公報では、エネルギを最大限に節約するために
、コンタクタに供給する給電電圧を、電子無接触スイッ
チＸ線トランジスタを介して、パルス方式で動作相及び
保持相の間励磁コイルに加えることが提案されている。

パルス繰返し周波数及び／又はパルス幅は、励磁電流に
比例する電圧と基準電圧どの比較に基づいて定められる
。励磁電流の投入と共に、基準電圧は、動作相の期間よ
り長い時間の間、保持に必俄な値から、動作に必要な値
に、又はこの値を越えて上昇される。かようにして、エ
ネルギを節減しつつ、コンタクタの確実な動作を保障す
ることが可能となる。基準電圧の上昇時間は、空隙の閉
成の際に空隙の近傍に生ずる磁界の変化を測定・評価す
ることＫより、終了させることができる。あるいは時限
素子（例えば安定時間の調節可能な単安定マルチバイブ
レータ）によシ、上記時間を決定することもできる。

本発明の基本的課題は、コンタクタの負荷回路の過電流
を付加的に検出し遮断する、冒頭で記述した形式のコン
タクタの直流作動用回路装置を提供することである。

本発明によればこの課題は次のようにして解決される。

即ち電子スイッチ段のための制御路をサイリスクによシ
短絡可能とし、負荷回路の電流の磁界によりスイッチン
グ可能々リードリレーを介してサイリスクを励振可能と
したのである。

本発明により達成される利点を摘示すれば例えば次のと
おシである；即ちコンタクタは、通常の投入・遮断機能
のほかに、電流制限機能をもつ自動安全装置の安全機能
ももつことになる。

過電流の障害通報及び電子スイッチ段の励振のために、
同じ線路を使用できる、即ちスイッチ段のための制御入
力側が同時に通報出力側である、ようにすれば好都合で
ある。

本発明の有利な実施例は特許請求範囲の従属項に記載さ
れている。

次に本発明を図示した実施例につき詳細に説明する。第
１図は制御段を具備する電磁コンタクタのための回路を
示す。第２図及び第３図はコンタクタの２つの巻線を用
いた変形例を示す。

第１図には、制御段及び過電流開放機能を具備する電磁
コンタクタのための回路を図示してちる。このコンタク
タは例えば主電動機を制御装置と共に運転用電池に結合
するために使用するものである。運転用電池２の正極１
は、第１の入力端子Ｅ１を介して、電磁コンタクタ４の
第１の主接点乙に接続されている。コンタクタ４の第２
の主接点５は、第２の入力端子幻を介して、電池２の負
極６に接続されている。運転用電池２は例えば９６Ｖの
直流電圧を発生する。

コンタクタ４の主接点３，５には、出力端子ＡＩ　、Ａ
２を介して、制御・調整装置７が負荷として接続される
。制御・調整装置７杜、直流分巻電動機１０の電機子巻
線８及び界磁巻線９を給電する。この直流分巻電動機は
例えば電気自動車用の主電動機として使用される。

１ｉ点６，５はコンタクタ４の励磁コイル１１によ多制
御される。励磁コイル１１は出力増幅器１２によシ給電
される。出力増幅器１２の励振ハモシュレータ（トラン
ジスタスイッチ段）１３を介して行なわれる。入力側で
はモジュレータ１３は前置抵抗１４を介してコンタクタ
の制御−通報端子１５に接続される。

更に、モジュレータ１３は入力側でリードリレー１６を
介してサイリスク１７０制御端子に接続されている。サ
イリスタ１７はそのアノードがモジュレータ１５の入力
側に接続されてお）、そのカソードがコンタクタの接続
端子Ｓ２に接続されている。更に、出力増幅器１６の一
方の給電端子がこの接続端子Ｓ２に接続されている。

出力増幅器１２の他方の給電端子は、コンタクタの他方
の接続端子ｓ１を介して、制御電池１９の正極１Ｂに接
続されている。電池１９の負極２０はコンタクタの端子
Ｓ２に接続されている。

制御電池１９は例えば１２Ｖの直流電圧を発生する。

コンタクタ４を操作するために、極１８と制御・通報端
子１５との間において、接続端子間に指令発生器２１が
設けられている。指令発生器２１は、制御信号若しくは
通報信号を処理しさえすればよいだけだから、小電力に
設計することができる。他方励磁コイル１１の励磁社、
出力増幅器１２を介して大電力で行なわれる。

指令発生器２１には更に、コンタクタ４の過電流開放を
判別するために、電流検出装置が設けられている。

コンクフタ４Ｇ主接点３，５を閉成し、もって電動機１
０を制御・調整装置７と共に接続するためＫ、制御・通
報端子１５には、指令発生器２１を介して、例えば１２
Ｖの制御信号が供給される。この制御信号が生じた後、
モジュレータ１５はまずコンタクタの動作時間の間長い
パルスを発生し、次いで保持時間の間例えば３３６１（
ｚの周波数の゛演算パルス”を出力増幅器１２に供給す
る。最初の長いパルスによシ、励磁コイル１１には、短
時間大電力が加わる。その結果コンタクタの確実な動作
が確保される。保持時間の間は、低減された電力を励磁
コイル１１に供給すれば足シる。その場合６演算パルス
”の休止時間（例えば２ｍ８）とパルス時間（例えば１
ｍＢ）との比が保持電流を定める。

コンタクタ４の主接点３，５を開放し、もって制御・調
整装置７と共に電動機１０を遮断するために、指令発生
器２１を介して与えられる正極性の制御信号が遮断され
る（端子１５にはＯｖ電位）。その結果モジュレータ１
３は、出力増幅器１２の励振に使用される６演算パルス
”の発生をやめる。

例えば電動機１０又は装置７で故障が生じたため、負荷
回路で過電流が生ずると、給電路Ｅ１−Ａ１若しくは１
１ｉ２−　Ａ２の直近に設けたリードリレー１６のスイ
ッチ接点は、設定可能な限界値を越える磁界のために、
閉成される。その結果サイリスク１７は、ゲート端子を
介して点弧され、かくてコンタクタの電磁制御段の入力
側が短絡する。短絡電流り、指令発生器２１から制御・
通報端子１５、前置抵抗１４、サイリスク１７を介して
負極性接続端子Ｓ２に流れる。前置抵抗１４は主として
短絡電流の規定及び制限の役割をはたす。これによシ、
指令発生器２１及びサイリスタ１７を小電力に構成する
ことが可能となる。

サイリスタ１７が点弧した後は、コンタクタの電子制御
段にはもはや正極性の制御信号が生じなくなシ、その結
果コイル１１の励磁が終シ、主接点３，５が開く。これ
Ｋより過電流が除去され、再びリードリレー１６の接点
が開く。

しかしサイリスク１７は点弧したｉまであシ、そのため
過電流の減衰後も、°“記憶された”故障通報が可能と
なる。故障を確認し通報するために、指令発生器２１に
電流検出装置が設けられている。この電流検出装置は、
正常の動作状態で流れる小さい制御電流を、故障状態で
生ずる増大した短絡電流と同様に検出する。短絡電流が
生ずると、これは、障害通報として、過電７２：換流遮断のために畦される。抵抗１４を適当に設定するこ
とによシ、サイリスタ１７が点弧する際、端子１５の入
力電流を平常入力電流の数倍に増大させることが可能と
なる。

サイリスタ１７の代わシに、故障状態で記憶機能をもつ
他のスイッチ素子を使用することもできる。更に、ナー
トリレー１６の代わシに、磁界に依存するＭＤＲを使用
することもできる。

第２図には、第１図の回路の第１の変形が図示されてい
る。コンタクタ４は、唯一の励磁コイル１１の代わシに
、別個の２つの巻線を有している。これらの２つの巻線
は、リレーを動作させるための大電流巻＃（動作巻線）
１１Ａと、リレーを保持するための小電流＠ｓ（保持巻
線）１１Ｈである。大電流巻線１１Ａは第１の出力増幅
器１２Ａによシ給電され、小電流巻線１１Ｈは第２の出
力増幅器１２Ｈによシ給電される。

出力増幅器１２Ｈは直接に前置抵抗１４に接続されてお
シ、出力増幅器１２Ａはモジュレータ１３Ａ（単安定マ
ルチパイブレーク）を介して前置抵抗１４に接続されて
いる。出力増幅器１２Ａ、１２Ｈは各々制御電池１９の
極１８，２０に接続されている。残少の回路は第１図で
説明したものと同様である。

第２図の装置では、正極性の制御信号が、その前縁でモ
ジュレータ１３Ａをトリガし、モジュレータＬ５Ａは、
設定可能な動作時間の間、動作巻線１１Ａ（大電流巻線
）のための出力増幅器１２Ａを励振する。保持巻線１１
Ｈのための出力増幅器１２Ｈには直接に制御信号が供給
される。モジュレータ１３Ａの動作時間が経過した後、
出力増幅器１２Ａ、従って動作巻線１１Ａ、が遮断され
る。

小電流嬢線１１Ｈ単独で保持相の維持に充分だからであ
る。

動作巻線１１Ａは投入時間がごく短かい大電流用に設計
されるので、巻線の導線をそれだけ細く設定することが
でき、従って大電流巻線１１Ａは、利用可能な巻線スペ
ースの小部分を占有するだけである。その結果、長時間
使用に適するように設計される保持巻線１１Ｈのために
充分なスペースが残ることになる。

第６図には、第１図の回路の第２の変形例が図示されて
いる。第２図に関連して説明したように、大電流巻線１
１Ａ及び小電流巻ｍ１１Ｈが設けられている。巻線１１
Ａは出力増幅器１２Ａに接続されておシ、巻線１１Ｈは
出力増幅器１２Ｈに接続されている。出力増幅器１２Ａ
はモジュレータ１３Ａ（単安定マルチバイブレータ）を
介して励振され、出力増幅器１２Ｈは直接に励振される
。

第２図に図示した変形例とは異なり、両巻線１１Ａ。

１１１（は直列に接続されている。残夛の回路は第１図
に関連して説明したとおシである一０第３図の装置では
、制御信号の前線によシモジュレータ１３Ａがトリガさ
れる。これによシ、出力増幅器１２Ａが励振され、従っ
て動作巻線１１Ａ電流が巻線１１Ａを介して流れ、小さ
い電流が巻線１１Ｈを介して流れる。モジュレータ１３
Ａの動作時間の経過後、増幅器１２Ａが遮断され、直列
に接続された巻線１１Ａ、　１１Ｈを介して流れる保持
電流が残る。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御段を具備するコンタクタのための回路装置
の実施例を示すブロック回路図、第２図及び第３図は第
１図の実施例の変形例を示す部分ブロック回路図でおる
。１．１８・・・正極２・・・運転用電池３．５・・・主接点４・・・コンタクタ６．２０　・・負極７・・・制御・調整装置８・・・電機子巻線９・・・界磁巻線１０−・・主電動機１１　・・・励磁コイル１１Ａ・・・動作巻線１１Ｈ・・・保持巻線１３．１３Ａ・・・モジュレータ１４・・・前置抵抗１５・・・制御・通報端子１６　・・・リードリレー１７　・・・ザイリスタ１９　・・・制御電池２１　・・・指令発生器代理人江崎光好代理人江崎光史第２図第３図第１頁の続き＠発明者　ルツツ・ベルクマンドイツ連邦共和国、ラムベルトハイム、ベンツストラー
セ、５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）制御電圧が無接触電子スイッチ段を介してコンタ
クタの励磁コイルに加わるように構成されたコンタクタ
の直流作動用回路装置において、電子スイッチ段（１２，１５）のだめの制御路をサイリ
スク（１７）によシ短絡可能とし、負荷回路の電流の磁
界によシスイツチング可能なり−）”　ＩＪ　１．’　
−（ｉｔ５）を介してサイリスク（１υヲ励振可能とし
たことを特徴とするコンタクタの直流作動用回路装置。
（２）　コンタクタの制御入力側（１５）を、通報出力
側として負荷電流の過電流通報にも使用する特許請求範
囲第（１）項に記載のコンタクタの直流作動用回路装置
。
（３）電子スイッチ段（１２，１３）のための制御路を
指令発生器釦）に接続し、障害通報用に指令発生器（２
つに電流検出装置を設けた特許請求範囲第（２）項に記
載のコンタクタの直流作動用回路装置。
（４）　モジュレータθ３）を前置接続した出力増幅器
によルミ子スイッチ段を構成した特許請求範囲第（１）
項〜第（３）項のうちいずれか１項に記載のコンタクタ
の直流作動用回路装置。
（５）　励磁コイル（１つを動作巻線（１１Ａ）及び保
持巻線（１１１１）に分割し、単安定マルチバイブレー
タ（１３Ａ）を前置接続した出力増幅器（１２Ａ）を介
して動作巻線（１１Ａ）を給電可能とし、出力増幅器（
１２Ｈ）のみを介して保持巻線（１１Ｈ）を給電可能と
した特許請求範囲第（１）項〜第（り項のうちいずれか
１項に記載のコンタクタの直流作動用回路装置。