JPS6030284Y2 - リフティングマグネットのコイル温度監視装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、リフティングマグネットのコイル温度を常
時監視し、コイル温度がある値以上になると、コイルへ
の通電を断ち、コイルの過熱から来る焼損を防止する為
のリフティングマグネットのコイル温度監視装置に関す
る。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

一般にリフティングマグネットのコイルは、インダクタ
ンスが大きな為、数秒程度の時定数を持つている。

又、リフティングマグネットの通常の運転は、通電、休
止の繰返しで使用されるもので、リフティングマグネッ
トの能力を最大限に発揮させる為、通電時の電流を大き
くし、さらに通電、休止の比率を高めて使用される場合
が多い。

この様にリフティングマグネットの能力を最大限に発揮
させて使用していると、リフティングマグネットのコイ
ルの温度が当然の如く上昇する為、このコイルの温度を
常に監視しコイルの過熱から来る焼損を防ぐ保護装置が
必要となって来る。

一般にリフティングマグネットコイルの導体の材質には
銅又はアルミが使用されている。

従ってコイルの温度はそのコイルの抵抗値を検出する事
により知る事が出来る。

従来リフティングマグネットコイルの抵抗値をそのコイ
ルの印加電圧とコイルの電流とを検出してこの電圧、電
流から抵抗値を除算器により算出して、その低抗値が予
め設定した低抗値より大きくなった場合には、通電を断
つ方式のリフティングマグネットコイルの保護装置が実
公昭５４−３８６８０号公報、実開昭５２−１６７５５
６号に記されている。

この従来の方法はリフティングマグネットコイルの印加
電圧と通電電流を各々検出し、その電圧と電流から除算
器にてコイル低抗値を算出し、この算出した低抗値と予
め設定した低抗値とを比較する事によりコイルの温度の
異常を検出しているが、リフティングマグネットの使用
方法としては、前述した様に通電、休止の繰返しであり
、しかもコイルの時定数が数秒にも及ぶ為、リフティン
グマグネットコイルへの電圧印加時、あるいは通電中の
電源電圧の変動時には、電力の整定する数秒間は真のコ
イルの抵抗値を算出する事はできない。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、特殊な除算器等の部品を使用する事も
なく極めて簡単な構成により、コイルの温度異常を遅れ
なく確実に検出してリフティングマグネットの保護を行
い得るリフティングマグネットのコイル温度監視装置を
提供するにある。

〔考案の概要〕

本考案によるリフティングマグネットのコイル温度監視
装置は、リフティングマグネットのコイル抵抗、電流検
出用の分流抵抗器および基準抵抗２ケを各辺とするブリ
ッジ回路にてコイルの温度を検出する様に構成したこと
を特徴とするものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案を図面に示す実施例について詳細に説明する
。

第１図において、１はリフティングマグネットのコイル
で、１ａはコイルのインダクタンスＬ、ｌｂはコイル抵
抗Ｒ１を示し、２は分流抵抗Ｒ２，３および４は基準抵
抗器Ｒ３，Ｒ４で、基準抵抗３は異常温度設定用でリフ
ティングマグネットコイル１の異常温度に相当する抵抗
値に設定し、基準抵抗４は分流抵抗２と等しい抵抗値に
しである。

そして基準抵抗３および４の抵抗値は、リフティングマ
グネットコイル１の異常温度に相当する抵抗値Ｒ１と分
流抵抗２の抵抗値Ｒ２の比に等しくなる様に決めればよ
い。

即ち下記の（１）式を満足する様に決める。

蚤一覧 ・・・（１）１−Ｒ３ これらの抵抗は、ブリッジ回路の夫々各辺を構成してい
る。

この様に構成したブリッジ回路のリフティングマグネッ
トのコイル１と基準抵抗３との交点ｔ１と分流抵抗２と
基準抵抗４との交点ｔ２との間に電源電圧■が印加され
ている。

従ってこのブリッジ回路Ａ−Ｂ間の電圧■ＡＢは、一旦
と〔３）□− ■＾Ｂ：ＶｘＣＲ□・＋Ｒ２ｘＲ３＋Ｒ４）０＠（２）
となる。

リフティングマグネットのコイル１には銅あるいはアル
ミの導体が使用されている。

従ってその材質による温度係数にてコイル１の異常温度
に相当するコイル抵抗値が算出できる。

その異常温度時のコイル１の抵抗値にて、電圧ＶＡＢが
Ｏｖとなる様に、即ちブリッジ回路が平衡する様に基準
抵抗３の抵抗値を設定しておくことにより、ブリッジ回
路の出力ＶＡＢがＯｖとなった時、コイル１が異常温度
であると検出すればよい。

しかし、リフティングマグネットコイル１は前述した様
に、数秒に及ぶ時定数を持っている為、電源電圧が変化
した場合には、この時定数の為にリフティングマグネッ
トのコイル１に流れる電流は、この時定数だけ遅れて変
化する為、ブリッジ回路の出力ＶＡＢの電圧を検出して
いたのでは、真のリフティングマグネットコイル１の抵
抗値を検出する事はできない。

従ってこのリフティングマグネットコイル１の時定数に
相当する遅れをブリッジ回路の基準抵抗４の辺に挿入す
る事により、このリフティングマグネットコイル１の時
定数による遅れを相殺する事が出来る。

可変抵抗器６の抵抗Ｒ６とコンデンサ５の容量ツ５がこ
の遅れ時間設定用であり予め可変抵抗器６によりリフテ
ィングマグネットコイル１の時定数と略一致させておく
。

このように第１図の如くブリッジ回路のリフティングマ
グネットコイル１と対向する基準抵抗４の辺にコイルの
時定数と略一致する遅れを持たせる事により、電源電圧
の変化している時においてもブリッジ回路のＡ−Ｃ間の
電圧ＶＡＣの出力は常に正確なリフティングマグネット
コイル１の抵抗値を監視する事ができる。

勿論電源電圧の変化のない場合の電圧■八〇の出力は前
述のＶｘｎと等しくなる。

更に詳細に検討すると、第１図における電圧ｅＡ、 ｅ
Ｃは次の如くなる。

ｅＡ＝：Ｖ Ｘ（１＋Ａｅ−に−」髪ｔ）−（３）Ｒ□
＋Ｒ２ＲＩ Ｌ Ｒ３Ｒ４１ ｅｃ＝Ｖ （１＋−ｅ−ｔ ） （４）Ｒ３Ｒ
４ Ｒ３＋Ｒ４Ｒ３ｃ５（Ｒ６＋１石） 従ってブリッジ回路がバランスするためにはも一覧 Ｒ０Ｒ３°−（５） ±２Ｌ Ｌ ＝Ｃ５（Ｒ６＋ ） ・・・
（６）Ｒ，＋ Ｒ２Ｒ３＋ Ｒ４ （５）および（６）の式が戊り立つ事が条件となる。

又実際にはＲ１はリフティングマグネットコイル抵抗、
Ｒ２は電流検出用の分流抵抗である為、Ｒ２Ｒ１ Ｒ１≧Ｒ２の関係にあるので、Ｒ，”Ｒ，”αとおくと
α≦１となり ３Ｒ４ ’ ＝Ｃ５（Ｒ，＋ −） ＝：＝Ｒ，Ｃ５・・・（７
）Ｒ１＋ Ｒ２Ｒ，＋ Ｒ。

リフティングマグネットコイル１の時定数に相当する遅
れは、（７）式に示す如＜Ｒ６およびＣ５により時定数
を決めれば良い。

第２図は第１図の検出原理を使用した実施例であり、１
はリフティングマグネットコイル、２は分流抵抗器、３
および４は基準抵抗器、５および６はリフティングマグ
ネットコイルの時定数に相当する遅れをもたせる為のコ
ンデンサおよび抵抗であり、これら１〜６要素によりブ
リッジ回路を構成する。

７はブリッジ回路の出力を増幅する為の高入力インピー
ダンスを有する増幅回路。

８は増幅回路７の出力Ｏ“を検出する比較回路、９は比
較回路８の出力とリフティングマグネットコイル１に電
圧が印加されているという条件で動作するＡＮＤ回路、
１０はＡＮＤ回路の出力にて励磁される出力リレーであ
る。

１１はコンタクタ、１２は整流器、１３は可変電源であ
る。

以上の如く構成した本考案のリフティングマグネットコ
イルの温度監視装置の一実施例の動作について説明する
。

まずコンタクタ１１の接続により整流器１２の直流出力
電圧は、分流抵抗２を介してリフティングマグネットコ
イル１に電圧を印加する。

同時にこの直流電圧は基準抵抗３および４の直列回路に
も印加される。

この状態は前述したブリッジ回路の電源として整流器１
２の直流出力電圧が印加されている。

尚予め基準抵抗３にてリフティングマグネットコイル１
の温度異常時に相当する抵抗値でブリッジ回路が平衡す
る様に設定しである。

リフティングマグネットコイル１に通電が続き、コイル
温度が上昇してゆきブリッジ回路が平衡すると、増幅回
路７の出力電圧もＯ“となり、比較回路８が動作し、リ
フティングマグネットコイル１に電圧が印加されている
条件でＡＮＤ回路９を介して出力リレー１０が動作し、
警報を発するか、あるいはコンタクタ１１をトリップさ
せ、リフティングマグネットコイル１の過熱による焼損
を防ぐ様にしている。

またリフティングマグネットの電源としては、整流電源
、直流発電機、サイリスタ電源あるいはバッテリー電源
等信れにも適用できることは言うまでもない。

更に実施例ではリフティングマグネットコイルの時定数
に等しい遅れをブリッジ回路のＲ４の辺に抵抗、コンデ
ンサにて設けたが、アクティブフィルターにて構成して
も良い。

又ブリッジ回路のＲ３の辺に抵抗およびリアクトルにて
リフティングマグネットコイルの時定数と等しい遅れを
持たせても良い。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案はリフティングマグネットコ
イルを一辺とするブリッジ回路にて予め設定した基準抵
抗値に対してリフティングマグネットコイルの抵抗値が
温度上昇とともに増加し、ブリッジ回路が平衡した時、
出力リレーを動作さす様にしてリフティングマグネット
のコイルを過熱から保護する様にしたものであり、又リ
フティングマグネットコイルの時定数と略等しい遅れ回
路を付加する事により電源電圧の変動時においても、リ
フティングマグネットコイルの温度異常を時間遅れなく
正確に検出し、保護する事ができる。

又ブリッジ回路の平衡点でリフティングマグネットコイ
ルの温度異常を検出する方式である為、電源電圧の大き
さに関係なく保護できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるリフティングマグネットのコイル
温度監視装置の検出原理を示す回路図、第２図は本考案
のリフティングマグネットコイルの温度監視装置の一実
施例を示す構成図である。 １・・・・・・リフティングマグネットのコイル、２・
・・・・・分流抵抗器、３・・・・・・設定抵抗器、４
・・・・・・基準抵抗器、５・・・・・・コンデンサ、
６・・・・・・可変抵抗器、７・・・・・・増幅回路、
訃・・・・・比較回路、９・・・・・・ＡＮＤ回路、１
０−−−−−−出力リレー、１１・・・・・・コンタク
タ、１２・・・・・・整流器、１３・・・・・・可変電
源。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 分流抵抗を介して直流電力をリフティングマ
   グネットのコイルに供給するように構成すると共に、こ
   のリフティングマグネットのコイルと分流抵抗の直列回
   路に２個の基準抵抗からなる直列回路を並列に設けてブ
   リッジ回路を構成し、かつこのブリッジ回路のリフティ
   ングマグネットのコイルの辺と相対する前記基準抵抗に
   リフティングマグネットのコイルの時定数と略等しい遅
   れを持たせる遅れ回路を設け、前記ブリッジ回路の出力
   信号によりリフティングマグネットのコイルの温度を監
   視するように構成したことを特徴とするリフティングマ
   グネットのコイル温度監視装置。
2. （２）ブリッジ回路の出力がほぼ零電圧になったことに
   よりリフティングマグネットのコイル温度異常を検出す
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のリフティングマグネットのコイル温度監視装置。