JPS61140114A - 電磁石駆動装置 - Google Patents

電磁石駆動装置

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JPS61140114A
JPS61140114A JP59262233A JP26223384A JPS61140114A JP S61140114 A JPS61140114 A JP S61140114A JP 59262233 A JP59262233 A JP 59262233A JP 26223384 A JP26223384 A JP 26223384A JP S61140114 A JPS61140114 A JP S61140114A
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修 永田
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KOUSHINRAIDO HAKUYO SUISHIN PLANT GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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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】 産業上の利用分野 本発明は、強磁性材料から成る移動体をコイルの電磁力
によって高速動作させる電磁石駆動装置に関し、もつと
詳しくはたとえばディーゼル機関の燃料の噴射を正確に
行なうための電磁弁や電磁遮断器などに好適に泪いちれ
ることがでさる電磁右駆動装置に関する。
背景技術 第２図は、本発明が関連して災ｔＩＡされる興型的な電
磁石１の断面図である。電磁石１は基本構成要素として
、輪線方向に移動可能な移動体としてのプランツヤ２と
、プランツヤ２を巻回する電磁コイルＳＣと、ｔＩ４１
のヨーク４と、第２のヨーク５とを有する。プランツヤ
２は強磁性材料から成り、紬６に固着されている。紬６
の一層（第２図の左方端）ｇＡ寄りには軸受７が設けら
れ、またプランツヤ２には案内体８が設けられる。紬６
の一端には復帰ぽね９の一端が固定され、復帰ばね９の
他端は固定位置に固定されている。プランツヤ２の第２
図の右方側は芒体、１０によって覆われている。電磁コ
イルＳＣが励磁とれると、参照符φ１で示されるように
磁力縁が流れ、第２のヨーク５とプランツヤ２との闇の
磁気空隙Ｇで磁気吸引力が発生し、これに上ってプラン
ツヤ２はばね９のばね力に抗して矢符Ｗの方向に移動す
る。電磁コイルＳＣへのコイル′ＩＬ流を除去すると、
磁力線が消滅して電磁吸引力も喪失する。これによっで
ばね９のばね力によってプランツヤ２は矢符Ｙ方向に移
動していき、再びもとの状態に復帰する。
第１１図は第２図に示された電磁石１を駆動する先行技
術に従う電磁石駆動装置の電気回路図であり、第１２図
はその電磁石駆動装置の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。電磁石１の構成要素である電磁コイ
ルＳＣは、スイッチ素子であるトランジスタＱ　１　ｊ
Ｑ　２と電流検出抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｅと接続さ
れる。また、電磁コイルＳＣ、トランジスタＱ２、電流
検出抵抗Ｒ１の直列回路と並列に、ダイオードＣＲ１が
電磁コイルＳＣの励磁電流の方向とは逆方向性に接続さ
れる。さらに電磁コイルＳＣにはその励磁電流の方向と
は逆方向性結合されるダイオードＣＲ２と、電磁コイル
ＳＣに発生する逆起電圧の向きとは逆方向性にツェナー
ダイオードＺＤの直列回路が接続される。トランジスタ
Ｑ１は後述するＮＯＲデー）Ｇｌ　１１出力がローレベ
ルとなるとオン状態となり、トランジスタＱ２は、励磁
指令信号がハイレベルになるとオフ状態となる。動磁指
令信号がハイレベルであって電磁コイルＳＣが励磁′ｙ
−れでいると塾、電流検出抵抗Ｒ１で検出される電磁コ
イルＳ　Ｃｌ：流れる電１ｌｔＩ　ｅに対応した電圧と
、予め設定された保持電流レベルＩ）（設定に対応した
電圧とが、ヒステリシス幅Δ工を有するｂステリシス特
性を備えた比較器ＣＭで比較され、電流Ｉｅが保持電流
レベルＩＨ設定より大きくなると、トランジスタＱ１が
オフ状態となり、１Ｌ流Ｉｅが減少してゆき、保持電流
レベルＩＨからにステリシス幅ΔＩだけ減じた値よりも
小さくなると、トランジスタＱ１がオン状態となる。
次に第１２図に示されているタイミングチャートを参照
して電磁石駆動装置の動作について説明する。第１２図
（１）には電磁コイルＳＣを励磁するか否かを指令する
励磁指令信号が示され、第１２図（２）には電磁コイル
ＳＣに印加される電圧波形が示され、第１２図（３）に
は電磁コイルＳＣに流れる電流の波形が示されている。
第１２図（４）はトランジスタＱ１の動作状態が示され
、第１２図（５）はトランジスタＱ２の動作状態が示さ
れている。第１２図（１）に示されるように、励磁指令
信号がローレベルからハイレベルになるとともに、第１
２図（５）に示されるようにトランジスタＱ２はオン状
態となって、またタイマ回路ＴＭＩ　１１が動作して、
第１２図（４）に示されるようにタイマ設定時間Ｔ１の
閏、トランジスタＱ１は強制的にオン状態となって、直
流電源ＥからトランジスタＱｌ、電磁コイルＳＣ，）ラ
ンノスタＱ２と電流検出抵抗Ｒ１を通って第１１図の実
線の矢符Ａ１の方向に電流が流れる。その電流Ｉｅは、
電磁コイルＳＣのイングクタンス成分Ｌ９のために瞬時
的に増加できず、時間　ｔとともにゆるやかに増加して
ゆく、直流電源Ｅの電圧をＶｅとし、電磁コイルＳＣの
直流抵抗成分をＲｓとすると、電流１ｅは次の第１式の
ようになる。
Ｖｅ Ｉｅ”　　Ｒｓ＋Ｒ１（１−ｅ　　　ｔｓ　　’）＝ｉ
ｌ　）電磁石１のプランツヤ２の動作時間よりも僅かに
大きいタイマ回路ＴＭＩＩＩの設定部１１１ＴＩが経過
すると、タイマ回路ＴＭＩ　１１出力はローレベルに戻
り、第１２図（４）に示されるように、比較器ＣＭの出
力により、電磁コイルＳＣはトランジスタＱ１のオン／
オフ動作を繰り返す保持電流レベルＩＨの定電流チョッ
パモードで駆動される。
定電流チョッパモードでは、電流検出抵抗Ｒ１で電流レ
ベルＩｅを検出し、保持電流レベルＩＨ設定よりも大と
なると、トランジスタＱ１がオフ状態となり、電流！ｅ
はダイオードＣＲＩを通って第１２図の破線の矢符Ａ２
の方向に流れ減少してゆり、１に流Ｉｅが保持電流レベ
ルＩＨ設定よりも比較器ＣＭのヒステリシス幅Δｌだけ
小となったときは、再びトランジスタＱ１がオン状態と
なり、第１１図の夷縄の矢符Ａ１の方向に電流を流れ、
電流１ｅが増加され、保持１！流レベルＩＨ設定よりも
大きくなろとトランジスタＱ１がオフ状態となる動作が
繰り返される。すなわち定電流チョッパモードは、トラ
ンジスタＱ１のオン／オフ動作の時間比を変えて、電磁
石１の吸引状態を継続させる電流Ｉｅを保持電流レベル
ＩＨ相当とし、第１式から得られるプランジャ２移動時
の電流の整定値レベルよりも低減させ、電磁コイルＳＣ
の温度上昇を抑え、かつ電源の効率を高めている。
ｔＡ１２図（１）に示されるように、励磁指令信号がハ
イレベルからローレベルにナルト、トランジスタＱ２は
オフ状態となり、電磁コイルＳＣに生じる逆起電圧によ
って、第１２図の１点鎖線の矢ｆｆＡ３の方向にツェナ
ーダイオードＺＤお上りダイオードＣＲ２を通って電流
が流れ急速に消磁される。このときの電流Ｉｅは、ツェ
ナーダイオードＺＤのツェナー電圧をＶＺとすると大の
第２式％式％ また、このときのトランジ入りＱ２のコレクタに生じる
最大のサージ電圧を■Ｐとすると、このサージ電圧ＶＰ
は、次の第３式のようになる。
Ｖ　Ｐ　＝　Ｖ　Ｚ　＋　Ｖ　ｅ　　　　−（３）つま
りトランジスタスイッチＱ２には、最大ツェナー電圧ｖ
Ｚと電源電圧Ｖｅの和相当の最大サージ電圧ＶＰが印加
されることになる。したがって電磁コイルＳＣの消磁時
には、ツェナー電圧ＶＺが高い程早く消磁されるがサー
ジ電圧ＶＰも高くなる。
発明が解決しようとする問題点 電磁石の作動を高速化するには、プランツヤ２吸引時の
電磁石１の発生する力、すなわち電磁吸引力を急激に高
める必要があるが、その電磁吸引力は電磁コイルＳＣに
流れる’Ｆｉ　ＦＩＬ　Ｉ　ｅに支配される。そのため
プランジャ２を連（移動するには電磁コイルＳＣに流れ
る電’ｔｉＬｒｅを連（増大し、また、プランシャ２の
復帰時には復帰ばね９などの抵抗とならぬ謳う電磁コイ
ルＳＣに流れる電流を速く減少せねばならない、ところ
が！＠１式および第２式に示＠れるように、電磁コイル
ＳＣのインダクタンスＬ３のために電流Ｉｅの急激な変
化が規制され、プランツヤ２の移動の高速化が妨げら八
でいる。電磁コイルＳＣの励磁時には１！源電圧■ｅを
高圧化したり、また消磁時にはツェナー電圧■Ｚを高め
ると、プランシャ２の移動の高速化を得ることができる
。しかしその結果、トランジスタスイッチＱｌ、Ｑ２が
高耐圧化というだけでなく、定ｔＩＬ流チョッパモード
でのスイッチのオン動作時間が非常に短くなるので高速
動作のスイッチが必要となる。さらに電ｍ電圧Ｖｅを高
めろために、高耐電圧の素子であるダイオードやコンデ
ンサなどで電源回路を構成する必要が生じろ、このよう
な部品の入手は非常に困難であり、たとえ入手できたと
しても高価でしかも信糟性の劣ったものとなり、またそ
の高耐圧化には限度がある。
本発明の目的は、比較的低い電源電圧を使用して高速度
で電磁石が作動するような信頼度の高い電磁石駆動装置
を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明は、電磁石に関連して接続されろ電磁二牟ルギス
ト７用コイルと、 予め電源から前記ストア用コイルに電流を供給する電流
供給回路と、 電磁石の励磁にあたっては、前記ストア用コイルと電磁
石の電磁コイルを直列に接続して、前記ストア用コイル
にストアされている電磁エネルギの一部を瞬時的に電磁
コイルに移行する回路と、電磁エネルギ移行後、電磁コ
イルに電源から電磁エネルギを供給し続けるように前記
電流供給回路を制御する制御回路とを含むことをＷ徴と
する電磁石駆動装置である。
また本発明は、電磁石に関連して接続される電磁エネル
ギストア用コイルと、 予め前記ストア用コイルを消磁しておく消磁回路と、 電磁石の消磁にあたっては前記ストア用コイルと電磁石
の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる電
磁エネルギの一部を瞬時的に前記ストア用コイルに移行
する回路と、 電磁コイルと並列に接続され、コイルの励磁電流の方向
とは逆方向性に結合されるダイオードと、そのダイオー
ドに直列に接続され、しかも電磁石のコイルの逆起電圧
が予め定めた値を超えたとき導通ずる非線形素子とから
成る直列回路と、エネルギ移行後、残在の電磁コイルの
エネルギを、前記直列回路で消滅させるように、前記駆
動回路を制御する制御回路とを含むことを特徴とする電
磁石駆動装置である。
作用 本発明に従えば、電磁石に関連して接続される電磁エネ
ルギストア用コイルを備え、電磁石の励磁にあたっては
前記ストア用コイルと電磁石の電磁コイルを直列に接続
して、前記ストア用コイルに蓄えられている電磁エネル
ギの一部を電磁コイルに与えて、電磁コイルが予め定め
た状態に励磁されるまでの時間を短くしている。また、
電磁石の消磁にあたっては前記ストア用コイルと電磁石
の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる電
磁エネルギの一部を前記ストア用コイルに与えて、電磁
コイルが消磁されるまでの時間を短くしている。そのた
め比較的低い電源電圧を使用して高速度で電磁石を駆動
することができる。
実施例 第１図は本発明の一実施例の電磁石駆動装置の構成を示
す電気回路図であり、第２図は本発明が関連して実施さ
れる典型的な電磁石１の断面図である。電磁石１は基本
構成要素として、軸線方向に移動可能な移動体としての
プランツヤ２と、プランツヤ２を巻回する電磁コイルＳ
Ｃと、ｆｊ４１のヨーク４と、第２のヨーク５とを有す
る。プランツヤ２は強磁性材料から成り、紬６に固着さ
れている。紬６の一端（第２図の左方ｊ１）側寄りには
輪受７が設けられ、またプランツヤ２には案内体８が設
けられる。紬６の一端には復帰ばね９の一端が固定され
、復帰ばね９の他端は固定位置に固定されている。プラ
ンツヤ２の第２図の右方側は蓋体１０によって覆われて
いる。電磁コイルＳＣが励磁されると、参照符φ１で示
されるように磁力線が流れ、＠２のヨーク５とプランツ
ヤ２との間の磁気空隙Ｇで磁気吸引力が発生し、これに
よってプランツヤ２はぼね９のばね力に抗して矢符Ｗの
方向に移動する。電磁コイルＳＣへのコイル電流を除去
すると、磁力線が消滅して磁気吸引力ら喪失する。これ
によってばね９のばね力によってプランツヤ２は矢符Ｙ
方向に移動していさ、再びもとの状態に復帰する。
このような電磁石１を駆動するために、本発明の電磁石
駆動装置が実施されろ、直流電源Ｅに対して、スイッチ
素子であるトランジスタＱｌｌ。
Ｑ１２、トランジスタＱ４１．Ｑ１２の間に接続され、
電磁石１の構成要素である電磁コイルＳＣお上り電磁コ
イルＳＣに流れる電流を検出するための抵抗Ｒ１１とか
ら成る直列回路と、スイッチ素子であるトランジスタＱ
１３およびアナログスイッチＱ１４、）ランノスタＱ１
３およびアナログスイッチＱ１４の間に接続され、本発
明に関連して設けられた電磁エネルギストア用のチョー
クコイルＣＣおよびそのチョークコイルＣＣに流れる′
ｗＬ流を検出するための抵抗Ｒ１２とから成る直列回路
とが並列に接続されている。チョークコイルＣＣとアナ
ログスイッチＱ１４の接続点と、トランジスタＱｌｌと
電磁コイルＳＣの接続点の間には、チョークコイルＣＣ
側がら電磁コイルＳＣ側の方向にダイオードＣＲＩＩが
順方向性に接続されている。また、電磁コイルＳＣには
その励磁電流の方向とは逆方向性結合されるダイオード
ＣＲ１２と、電磁コイルＳＣに発生する逆起電圧の向き
とは逆方向性にツェナーダイオードＺＤ１の直列回路が
接続されている。さらにチョークコイルＣＣ、アナログ
スイッチＱ　ｉ　４、抵抗Ｒ１２の直列回路と並列に、
ダイオードＣＲ１３がチョークコイルＣＣの直流？Ｉｔ
源Ｅによって印加される電流の方向とは逆方向性に接ａ
されている。トランジスタＱｌｌ〜Ｑ１３およびアナロ
グスイッチＱ１４は次に説明する制御回路２０によって
制御される。
制御回路２０には電磁コイルＳＣの励磁を指令する励磁
指令信号が入力される。その励磁指令信号は、信号の立
ち上がりを検出するエツジディテクタＥＤＩＩ、信号の
立ち下がりを検出するエツジディテクタＥ　Ｄ　１．２
、ＮＡＮＤデートＧ１６の一方端子および信号レベルを
反転するＮＯＴ回路ＩＮＩ　１にそれぞれ与えられる。
エツジディテクタＥＤＩＩに励磁指令信号が入力される
と、瞬時の期間Ｔ３の間ハイレベルとなる信号が出力さ
れる。エツジディテクタＥＤ１１の出力信号は、信号レ
ベルを反転するＮＯＴ回路ｌＮｌ２、タイマ回路ＴＭ１
１、ＮＯＲデートＧ１７の一方端子およびＯＲデートＧ
１１の一方端子にそれぞれ与えられる。タイマ回路ＴＭ
１１では、エツジディテクタＥＤ１１からハイレベルの
信号が入力されると、期間Ｔ１の間ハイレベルの信号が
ＡＮＤデートＧ１２の一方端子に出力される。ＮＯＴ回
路ｌＮｌ２の出力信号はＡＮＤデートＧ１２の他方端子
にそれぞれ与えられる。ＡＮＤデー）　Ｇ　１．２の出
力はＯＲデー）Ｇｌ　５の一方端子に与えられる。
励磁指令信号が立ち下がりに変化すると、エツジディテ
クタＥＤ１２は、瞬時の期間Ｔ４の間ハイレベルとなる
信号を出力する。エツジディテクタＥＤ１２の出力信号
は、信号レベルを反転するＮＯＴ回路ｌＮ１３、ＮＯＲ
デートＧ１７の他方端子およびタイマ回路ＴＭ１２にそ
れぐれ与えられる。励磁指令信号の立ち上がりから期間
Ｔ３お上りその立ち下がりから期間Ｔ４の間口−レベル
となるＮＯＲデートＧ１７の出力信号はアナログスイッ
チＱ　１４の制御端子に４元られ、ローレベルのときア
ナログスイッチＱ１４はオフ状態に、ハイレベルのとき
オン状態になる。タイマ回路ＴＭ１２では、エツジディ
テクタＥＤ１２からハイレベルの信号が入力されると、
期間Ｔ２の間ハイレベルの信号がＮＡＮＤデートＧ１３
の一方端子に出力される。ＮＯＴ回路ＩＮＩ　３の出力
信号はＮＡＮＤデートＧ１３の他方端子およびＮＡＮＤ
デー）Ｇ１８の一方端子にそれぞれ与えられる。ＮＡＮ
Ｄデー）Ｇ１３の出力信号に上って前記トランジスタＱ
１２の動作が制御され、その出力信号がハイレベルであ
ろとトランジスタＱ１２がオン状態となり、ローレベル
であるとオフ状態となる。
制御回路２０に入力され、チョークコイルＣＣに流丸る
電流を設定するためのチョークコイル設定電流レベルＩ
Ｄに対応した電圧は、ヒステリシス幅Δ１１のヒステリ
シス特性を有する比較器ＣＭ１１の非反転端子に入力さ
れる。比較器ＣＭ１１の反転端子には、前記抵抗Ｒ１２
で検出されるチョークコイルＣＣＩ：流れる電流に対応
した電圧が与えられ、前記電流レベルＩＤに対応した電
圧と比較される。前記電流レベルＩＤに対応した電圧が
高くなったときハイレベルの信号が出力され、その電圧
が低くなったときローレベルの信号が出力される。比較
器ＣＭＩＩの出力信号はＡＮＤ？−）Ｇｌ　４の一方端
子に与えられる。ＡＮＤデートＧ１４の他方端子には前
記Ｎ０７回路ＩＮＩ　１の出力信号が与えられる。ＡＮ
Ｄデー）Ｇ１４の出力信号は前記ＯＲデートＧ１１に与
えられる６０Ｒデー）Ｇ１１の出力信号は、ＮＡＮＤ？
’−トＧ１８の他方端子に与えられる。ＮＡＮＤデート
Ｇ１８の出力信号によって前記トランジスタＱ１３が制
御され、その出カイ１号がローレベルになるとトランジ
スタＱ１３がオンとなり、ハイレベルになるとオフ状態
となる。制御回路２０に入力され、電磁石１が吸引状態
を保持することができる電磁コイルＳＣに流れる電流を
設定するための保持電流レベルＩＨに対応した電圧は、
ヒステリシス幅ΔＩ２のヒステリシス特性を有する比較
器ＣＭ１２の非反転端子に入力される。前記電流レベル
ＩＨに対応した電圧が高くなったときハイレベルの信号
が出力され、その電圧が低くなったときローレベルの信
号が出力される。比較器ＣＭ１２の出力信号はＯＲデー
トＧ１５の他方端子に与えらｊｌ、ＯＲ？−）Ｇ１５の
出力信号は、ＮＡＮＤデートＧ１６の他方端子に与えら
れる。そのＮＡＮＤＧ１６の出力信号によってトランジ
スタＱ１１の動作が制御され、その出力信号がローレベ
ルのときトランジスタＱｌｌはオン状態となり、ハイレ
ベルのときオフ状態となる。
第３図は、第１図に示されている電磁石駆動装置の動作
を説明するためにトランジスタＱｌｌ〜Ｑ１３およびア
ナログスイッチＱ１４をスイッチとして表わし、スイッ
チＱｌｌ〜Ｑ１４のオン／オフ状態によって流れる電流
の方向を示した説明図である。ｔＡ４図は、第１図に示
されている電磁石駆動装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。第４図（１）には励磁指令信号
が示され、第４図（２）（こはスイッチＱｌｌのオン／
オフ状態が示され、ｆＡ４図（３）にはスイッチＱ１２
のオン／オフ状態が示され、第４図（４）にはスイッチ
Ｑ１３のオン／オフ状態が示され、第４図（５）にはス
イッチＱ１４のオン／オフ状態が示されでいる。第４図
（６）はチョークコイルＣＣに流れろ電流波形を示し、
第４図（７）は電磁コイルＳＣ！：流れる電流波形を示
す、第３図および第４図を参照して電磁石駆動装置の動
作を説明する。まず、第４図（１）に示されるように励
磁指令信号がローレベルであって電磁コイルＳＣが励磁
されないときの動作について述べる。第３図（１）で示
されるようにスイッチＱｌｌはオフ状態であり、スイッ
チＱｌ　２１Ｑ１３．Ｑｌ　４はオン状態であろと、第
３図（１）の矢ｒｆＡ１１で示す方向に直ｔｌＬ電源Ｅ
からチョークコイルＣＣに電流が流れる。このチョーク
コイルＣＣに流れる電流が電流検出抵抗Ｒ１２で検出さ
れ、予め設定された電流レベルＩＤに達すると、スイッ
チＱ１３がオフ状態となり、第３図（２）の矢符Ａ１２
の方向にグイオードＣＲ１３を通って流れ、この■回路
内の直流抵抗成分でチョークコイルＣＣの電磁工率ルギ
が損失させられて、チョークコイルＣＧに流れる電流が
減少して行（。設定電流レベルＩＤよりΔ■１だけ低く
なると、スイッチＱ１３が再びオン状態となり、第４図
（４）で示すようにスイッチＱ１３が定電流チョッパモ
ードで駆動される。この闇、スイッチＱ１２はオン状態
となっているか、スイッチＱ１４および電流検出抵抗Ｒ
１２による電圧降下は非常に小さいため、はとんど電磁
石コイルＳＣ側には電流が流れない。
電磁コイルＳＣ９：ｒＩＩｉ磁するために励磁指令信号
がローレベルからハイレベルになると、第３図（３）に
示すようにスイッチＱ１４が瞬時の期間Ｔ３の間オフ状
態となり、チョークコイルＣＧに流れる電流は、矢符Ａ
１３で示す方向に、すなわちチョークコイルＣＣと電磁
コイルＳＣを直列に接続した回路を流れる。この閉回路
の電流ＩＯは公知の電磁篤学の頷交磁束不変の原理「回
路状態が２変する直前と直後を通じて、その回路に鎖交
する磁束は一定不変である」より、チョークコイル　。
ＣＣのイングクタンス分をＬｄ　とすると、次の第４式
のようになる。
すなわちチョークコイルＣＣＩ：流れる電流は第４図に
示すように電流レベルＩＤより第４式にしめず電流レベ
ルＩＯに瞬時に降下し、電磁コイルＳＣに流れる電流は
同レベルに瞬時に上昇する。
先行技術では第１式で示したように、時１１ｔ　ととも
に電磁コイルＳＣの電流が増加していたが、本発明では
電磁コイルＳＣの励磁′ＩＬｔｉＬは、励磁直前の電流
レベルＩＤを有するチョークコイルＣＣと電磁コイルＳ
Ｃのイングクタンス戊分の分配比として励磁初期に与え
られるので、先行技術と比較して格段に励磁電流の立ち
上がり時間を短くすることができる。たとえばチョーク
コイルＣＣと電磁コイルＳＣのイングクタンス成分が等
しいとすれば、第４式よりチョークコイルＣＣの電流レ
ベルＩＤの１７２が励磁電流の初期値として得られ、電
磁コイルＳＣのイングクタンス成分がチョークコイルＣ
Ｃの１／２のイングクタンス成分とすると、電流レベル
ＩＤの２／３が励磁電流の初期値として得られる。この
ように本発明では、電源電圧Ｖｅを高圧にさせることな
く、電磁コイルＳＣの励磁電流を瞬時に増加することが
できる。
スイッチＱ１４が第４図（５）に示されるように期間Ｔ
３の間オフ状態となった後、スイッチＱ１４がオン状態
に復帰すると同時に、第３図（４）に示すようにスイッ
チＱ１３がオフ状態となり、スイッチＱｌｌがオン状態
になる。この時チョークコイルＣＣに流れる電流は、矢
符Ａ１４で示す方向にダイオードＣＲ３を通って流れて
減少して行く。一方、電磁コイルＳＣに流れる電流は、
電磁石１のプランツヤ２の動作時間より僅かに長い期間
Ｔ１に、矢符Ａ１５で示されるように流れて増加して行
き、電流レベルＩＯよりも太き（なる。
このため本発明ではさらに電磁石のプランツヤの移動の
高速化を図られる。なお、このときダイオードＣＲ１１
にはほぼ電ｔｌＬＷＬ圧Ｖｅが逆方向に与えられて、ダ
イオードＣＲＩＩには電流は流れず、チョークコイルＣ
Ｃの電ｔｉＬ経路と電磁コイルＳＣの電流経路とは切り
離される１期間Ｔ１が経過すると、電流検出抵抗Ｒ１１
で電磁コイルＳＣに流れる電流が検出され、その検出電
流値に従って、！＠４図（２）で示されるようにスイッ
チＱｌｌがオン／オフ動作され、予め設定された保持電
流レベルＩＨの定電流チョッパモードで電磁コイルＳＣ
が駆１１ｉ１Ｊされる。すなわちスイッチＱｌｌがオフ
のとさ、電磁コイルＳＣに流れる電流は、第３図（５）
の矢符Ａ１８ｔ％示されろように、スイッチＱ１２、Ｑ
１４およびダイオードＣＲＩＩの開回路内をｇｈて減少
して行く、このとき電磁コイルＳＣの両端に誘起される
逆電圧は低いので、ツェナーダイオードＺＤＩとダイオ
ードＣＲ１２１％の回路には、電流はほとんど流れない
。
励磁指令信号がハイレベルからローレベルになると、第
４図（２）に示されろようにスイッチＱ１１がオフ状態
となり、そしてスイッチＱ１４が瞬時の期間Ｔ４の間オ
フ状態になると、電磁コイルＳＣＩこ流れろ電流が、第
３図（６）に示される矢符Ａ１７の方向、すなわちスイ
ッチＱ１２、ダイオードＣＲ１３、チョークコイルＣＣ
１グイオードＣＲＩ　１を通って流れる。この閉回路の
電流ＩＣは鎖交磁束不変の原理から次の第５式のように
なる。
Ｌｏ　　　　　　　　　　・・・（５）ＩＣ”Ｌｓ＋Ｌ
ｄ　　・ＩＨ 電磁コイルＳＣの励磁時と逆に消磁時には、電磁コイル
ＳＣに流れる電流は保持電流レベルＩＨから電流ＩＣま
で降下する。チョークコイルＣＣと電磁コイルＳＣのイ
ンダクタンス成分が等しν）とすると保持電流レベルＩ
Ｈの１／２に、また後者のインダクタンス成分が前者の
それの１７２とすると保持電流レベルＩＨの１／３に消
磁時の電流が瞬時的に減少される。その後、第４図（３
）で示されろようにスイッチＱ１２がオフ状態となろと
、第３図（７）の矢符でＡ１８で示すツェナーダイオー
ドＺＤ１とダイオードＣＲ１２の閉回路を通って電磁コ
イルＳＣに流れる電流は急速に減少して行く、スイッチ
Ｑ１３が再びオン状態になると、第３図（１）に示され
る状態に戻り、チョークコイルＣＣに電流が流れる。第
３図（７）における電磁コイルＳＣに流れる電流Ｉｅは
、次の第６式％式％ 第２式と比較して、はぼ電流レベルＩＨと電流レベルＩ
Ｃの比に消磁時間が短縮される。
第５図は、本発明の他の実施例として、本発明を電磁石
の励磁時のみに適用した場合の電磁石駆動装置の構成を
示す電気回路図であろ、直ｔＩｔ電源Ｅに対して、チョ
ークコイルＣＧと抵抗Ｒ５１とから成る直列回路とダイ
オードＣＲ５１とトランジスタＱ５１とが並列に接続さ
れた回路と、抵抗Ｒ５２と電磁コイルＳＣとから成る直
列回路とダイオードＣＲ５２とツェナーダイオードＺＤ
５とから成る直列回路が並列に接続され、トランジスタ
Ｑ５２が直列に接続された回路にトランジスタＱ５３が
並列に接続された回路とが直列に接続されている。ダイ
オードＣＲ５１はチョークコイルＣＣに対してその励磁
電流の向きに逆方向性に接続されている。電磁コイルＳ
Ｃに対して、ダイオードＣＲ５２はその励磁電流の向き
に逆方向性に接続され、ツェナーダイオードＺＤ５はそ
の逆起電圧の向きとは逆方向性に接続されている。トラ
ンジスタＱ５１．Ｑ５２．Ｑ５３は次に説明する制御回
路３０から導出される１３号によって制御される。
制御回路３０には電磁コイルＳＣの励磁を指令するため
の励磁指令信号が与えられる。その励磁指令信号は、制
御回路３０のタイマ付さエツノディテクタＴＥＤおよｃ
／ＮＯＴ回路ＩＮ５１に入力されるとともに、Ｍ接トラ
ンノ入りＧ５２のベースに与えられる。タイマ付きエツ
ノデイテクタＴＥＤは、励磁指令信号が与えられる可変
抵抗Ｒ５３とコンデンサＣ５の遅延回路と、その出力信
号レベルを反転するＮＯＴ回路ｌＮ５２と、そのＮＯＴ
’回路５２からの出力信号が一方端子に与えられ、、を
万端子には励磁指令信号が４允られるＡＮＤデートＧ５
１とから成る１このタイマ付きエツノデイテクタＴＥＤ
は、入力される励磁指令信号がローレベルからハイレベ
ルになると、遅延回路で設定される期間ＴＳの開のみ出
力信号を／１イレベルとしてＯＲデートＧ５２の一方端
子に与える。
ＮＯＴ回路回路５１では励磁指令信号が反転され、その
出力信号はトランジスタＱ５３のベースと０ＲデートＧ
５２の他方端子にそれぞれ与えらる。
ＯＲ？−トＧ５２の出力信号はトランジスタＱ５１のベ
ースに与えられる。
第６図のタイミングチャートを参照して、第５図の電磁
石駆動装置の動作を説明する。第６図（１）は励磁指令
信号を示し、第６図（２）はタイマ付きエツノデイテク
タＴＥＤのＡＮＤデートＧ５１の出力信号を示す。第６
図（３）にはトランジスタＱ５１のオン／オフ状態が示
され、第６図（４）には１ランノスタＱ５２のオン／オ
フ状態が示され、第６図（５）にはトランジスタＱ５３
のオン／オフ状態が示されている。第６図（６）はチョ
ークコイルＣＣに流れる電流波形を示し、第６図（７）
は電磁コイルＳＣに流れる電流波形を示す。第６図（１
）に示されるように励磁指令信号がローレベルであると
、トランノ入りＧ５１．Ｇ５２はオフ状態となり、トラ
ンジスタＱ５３はオン状態とな’）、ｆｐＪｓ図の実線
の矢符Ａ５１で示される方向１こ、直流電源Ｅからチョ
ークコイルＣＣに電流が供給される。このとき抵抗Ｒ５
１は、＠１式に従って、チョークコイルＣＣの励磁電流
の立ち上が□り時間を早めるとともにチョークコイルＣ
Ｃの電流制限抵抗として働く。励磁指令信号がローレベ
ルからハイレベルとなると、第６図（４）に示されるよ
うにＦランノスタＱ５２はオフ状態からオン状態になり
、第６図（５）に示されるようにトランジスタＱ５３は
オン状態からオフ状態になる。また第６図（２）に示さ
れるようにタイマー付エツノデイテクタＴ’ＥＤの出力
信号が瞬時の期間Ｔｓの間ハイレベルとなり、第６図（
３）に示されるようにトランジスタＱ５１は、期ＩＩＩ
　Ｔ　ｓの間更にオフ状態を継続してオフ状態となる。
このとき、期間Ｔｓの間チョークコイルＣＣと電磁石コ
イルＳＣが直流電源Ｅに対して直列となり、ｆｐＪ５図
の破線の矢符Ａ５２で示される方向に、鎖交磁束不変の
原理で求められる電流が瞬時に流れる。瞬時の期Ｉ’Ｊ
Ｉ　Ｔ　ｓが経過するとトランジスタＱ５１がオン状態
となって、電磁コイルＳＣに流れる電流が低下しないよ
うに、直流電源Ｅから第５（２Ｉの１．任鎖線の矢符Ａ
５３で示される方向へ電流が供給される。抵抗Ｒ５２は
この保持電流を設定するための抵抗である。チョークコ
イルＣＣを流れる電流は第５図の２点鎖線の矢符Ａ５４
で示される方向に、ダイオードＣ，Ｒ５］を通って流れ
、ゆるやかに減少しで千ｔく。
第６図（１）に示されるように励磁指令信号が７１イレ
ベルからローレベルに切り換ると、第６図（３）および
第６図（４）に示されるようにトラツク　′スタＱ５１
．Ｑ５２はオン状態からオフ状態になり、第６図（５）
１こホされるようにトランジスタＱ５３はオフ状態から
オン状態になる。このとき電磁コイルＳＣ１こ流れる電
流は、第５図の２点鎖線の矢符Ａ５５で示される方向に
ツェナダイオードＺＤ５とダイオードＣＲ５２の消磁回
路を流れて急速に消滅する。一方、チョークコイルＣＣ
ｌ：ｉｌｌ。
れる電流は図示の実線の矢符Ａ５１の方向に流れて増加
して行き、初期状態に戻る。
第７図は、本発明のさらに他の実施例として、本発明を
電磁石の消磁時のみに適用しｒこ場合の電磁５駆動装置
の溝底を示す電気回路図である。チヨークコイルＣＣと
ダイオードＣＲ７１とから成る並列回路にトランゾスタ
Ｑ７１とダイオードＣＲ７２が直列に接続された回路と
、電磁コイルＳＣと抵抗Ｒ７１とから成る直列回路と、
ツェナーダイオードＺＤ７とダイオードＣＲ７３とから
成る直列回路が並列に接続され、その並列回路とトラン
ゾスタＱ７２が直流電源Ｅに対して直列に接続されてい
る。チョークコイルＣＣに対して、ダイオードＣＲＴ’
　１はその励磁電流の向きに逆方向性に接続され、ダイ
オードＣＲＴ２その向きに同方向性に接続されている。
電磁コイルＳ　Ｃ１，ｍ対して、ダイオードＣＲＴ　３
はその励磁電流の向きに逆方向性に接続され、ツェナー
ダイオードＺＤ７はその逆Ｂ、電圧の向きとは逆方向性
に接続されている。トランゾスタＱ７１．Ｑ７２は次に
説明する制御回路４０から導出される（ｉ号によって制
御される。
制御回路４０には電磁コイルＳＣの励磁を指令するため
の励磁指令信号が与えられる。その励磁指令信号は、制
御回路４０のタイマ付きエツノデイテクタＴＥＤ２に入
力されるとともに、直接トランツスタＱ７２のベースに
与えられる。タイマ付さエツノデイテクタＴＥＤ２は、
励磁指令信号が与えられる可変抵抗Ｒ７２とコンデンサ
Ｃ７の遅延回路と、その出力信号レベルを反転するＮＯ
Ｔ回路ｌＮ７１と、ＮＯＴ回路ｒＮ７１からの出力信号
が一方端子に与えられ、他方端子には前記遅延回路の出
力信号が与えられるＡＮＤ′ｆ−）Ｇ７１とから成る。
このタイマ付さエツノデイテクタＴＥＤ２は、入力され
る励磁指令信号がハイレベルからローレベルになると、
遅延回路で設定される期間Ｔｆの間のみ出力信号をハイ
レベルとして、レベル変換器ＬＳ７１に与える。、レベ
ル変換器ＬＳ７１は、トランゾスタＱ７１のエミッタ電
位より大の信号としてそのベースに与え、トランゾスタ
Ｑ７１をオン状態とする。
第８図のタイミングチャートを参照して、第７図の電磁
石駆動装置の動作を説明する。第８［１ｉＵ（１）は励
磁指令信号を示し、第８図（２）はタイマ付きエツノデ
イテクタＴＥＤ２１のＮＯＴ回路ｌＮ７１の出カイＪ号
を示す、第８図（３）にはトランゾスタＱ７１のオン／
オフ状態が示され、第８図（４）ｉこはトランゾスタＱ
７２のオン／オフ状態が示されている。第８図（５）は
チョークコイルＣＣに流れる電流波形を示し、第８図（
６）は電磁コイルＳＣに流れる電流波形を示す、励磁指
令信号がローレベルのときトランツスタＱ７１．Ｑ７２
がともにオフ状態になっていて、どの経路にも電流は流
れていない、ｆｊ＆８図（１）に示されるように励磁指
令信号がローレベルからノ）イレベルになると、第８図
（３）に示されているようにトランゾスタＱ７１はオフ
状態が続くが、第８図（４）に示されているようにトラ
ンゾスタＱ７２はオフ状態となって、直流電源Ｅより第
７図の実線の矢符Ａ７１で示さ八る方向に電流が流れて
電磁コイルＳＣが励磁される。抵抗Ｒ７１は第１式に従
ってこの励磁時の電磁コイルＳＣ１：流れる電流の立ち
上がり時間を早めるとともに、電磁石のプランツヤを吸
引し続けるだめの保持電流を設定するために設ら汽でい
る。第８図（１）に示されているように励磁指令信号が
ハイレベルからａ−レベルに切り換ると、第８図（４）
に示されるようにトランツスタＱ７２はオン状態からオ
フ状態になり、第８図（３）に示されるようにトランゾ
スタＱ７１はタイマ付きエツノデイテクタＴＥＤの出力
信号が瞬時の期間Ｔｆの間ハイレベルとなるので、期間
Ｔｆの間オン状態となる。このとき、第７図の１点Ｍ縄
の矢符Ａ７２で示される方向に電流が流れて、第８図（
６）に示されるように電磁コイルＳＣに流れる電流は鎖
交磁束不変の原理で求められる瞬時値に急減し、一方、
チョークコイルＣＣに流れろ電流は第８図（５）に示す
ように急増する。第８図（３）に示されるように期間Ｔ
ｆの経過後、トランゾスタＱ７１がオン状態からオフ状
態に戻ると、電磁コイルＳＣに流れる電流は、ｔＪＳ７
図の破籾の矢符Ａ７３で示されるようにツェナーダイオ
ードＺＤ７およびダイオードＣＲ７３を通って流れ急減
する。また第７図の二点鎖線の矢符Ａ７４で示される方
向に、チョークコイルＣＣに流れる電流はダイオードＣ
Ｒ７１を通って流れ徐々に減少してＩＴき、回路内の総
ての電流は消失して初期状態に戻る。ダイオードＣＲ７
２は電磁コイルＳＣが励磁されるとさ、トランジスタＱ
７１を保オするために設けられている。
第９図は、本発明を電磁石の励磁のみに適用し、励磁指
令の繰り返し頻度が非常に高い場合に実施される電磁石
駆動装置の構成を示す電気回路図である。電磁コイルＳ
Ｃと、ダイオードＣＲ９１とツェナーグイオードＺＤ９
とから成る直列回路とが並列に接ａされた回路と、トラ
ンジスタＱ９１゜Ｑ９２と抵抗Ｒ９１とが低電圧直流電
源Ｅ１に対し、て直列に接続されている。電磁コイルＳ
Ｃに対して、ダイオードＣＲ９１はその励磁電流の向き
に逆方向性にＩｌ！！され、ツェナーグイオードＺＤ９
はその逆起電圧の向きとは逆方向性に＃に続されている
。また低電正直流電ｆｉＥ１には、高電圧直流電源Ｅ２
と）ランノスタＱ９３とから成る直列回路と、チョーク
コイルＣＣとトランジスタＱ９４とから成る直列回路と
が並列に接続される回路と、ダイオードＣＲ９２と抵抗
Ｒ９２とが直列に接続されている。ダイオードＣＲ９２
はチョークコイルＣＣの励磁電流の流れる順方向に接続
されている。チョークコイルＣＣとトランジスタＱ９４
の接続点Ｂと、抵抗Ｒ９１と電磁コイルＳＣの接続点Ａ
との間には、チョークコイルＣＣから電磁コイルＳＣＩ
：電流が流れる順方向にダイオードＣＲ９３が接続され
ている。トランジスタＱ９１〜Ｑ９４は制御回路５０か
ら導出される信号によって制御される。制御回路５０に
は電磁コイルＳＣの励磁を指令するための励磁指令信号
が４元られる。その励磁指令信号は、制御回路５０のタ
イマ回路ＴＭ９１．７Ｍ９２およびエツジディテクタＥ
Ｄ９１にそれぞれ与えられる。タイマ回路ＴＭ９１では
、励磁指令信号が与えられる可変抵抗Ｒ９３とコンデン
サＣ９１の遅延回路と、その励磁指令信号レベルを反転
するＮＯＴ回路ｌＮ９１と、ＮＯＴ回路ｌＮ９１からの
出力信号が一方端子に与えられ、他方端子には前記遅延
回路の出力信号が与えられるＮＡＮＤデートＧ９１とか
ら成る。このタイマ回路ＴＭ９１は、入力される励磁指
令信号がハイレベルからローレベルになると、遅延回路
で設定される期１１１１　Ｔ　ａの間のみ出力信号をロ
ーレベルとしてトランジスタＱ９２のベースに４乏、ト
ランジスタＱ９２をオフ状態にする。
タイマ回路ＴＭ９２では、励磁指令信号が与えられる可
変抵抗Ｒ９４とコンデンサＣ９２の遅延回路と、その出
力信号レベルを反転するＮＯＴ回路ｌＮ９２と、そのＮ
ＯＴ回路ｌＮ９２からの出力信号が一方端子に与えられ
、他方端子には励磁指令信号が与えられるＮＡＮＤデー
）Ｑ９２とから成る。このタイマ回路ＴＭ９２は、入力
される励磁指令信号がローレベルからハイレベルになる
と、遅延回路で設定される期間Ｔｂの間のみ出力信号を
ローレベルとし、レベル変換回路ＬＳ９１を通ってトラ
ンジスタＱ９３のベースに与え、トランジスタＱ９３を
オン状態とする。エツジディテクタＥＤ９１は、励磁指
令信号が与えられる抵抗Ｒ９５とコンデンサＣ９３の遅
延回路と、その出力信号レベルを反転するＮＯＴ回路ｌ
Ｎ９３と、ＮＯＴ回路ｌＮ９３からの出力信号が一方端
子に与えられ、他方端子には励磁指令信号が直接与えら
れるＨＡＮＤデートＧ９３とから成る。エツジディテク
タＥＤ９１は、入力される励磁指令信号がローレベルか
らハイレベルになると、２！延回路で設定される瞬時の
期間Ｔｃの間のみ出力信号をローレベルとしてトランジ
スタＱ９４のベースに与えられトランジスタＱ９４をオ
フ状態とする。またエツジディテクタＥＤ９１の出力は
ＮＡＮＤデー）Ｑ９４の一方端子に与えられ、ＮＡＮＤ
デートＧ９４の他方端子には励磁指令信号が直接４元ら
れ、ＮＡＮＤデートＧ９４の出力信号はトランジスタＱ
９２のベースに与えられる。
第１０図は、第９図に示されている電磁石駆動装置の動
作を説明するためのタイミングチャートである。第１０
図（１）には励磁指令信号が示され、！＠１０図（２）
にはスイッチＱ９１のオン／オフ状態が示され、第１０
図（３）にはスイッチＱ９２のオン／オフ状態が示され
、第１０図（４）にはスイッチＱ９３のオン／オフ状態
が示され、＠１０図（５）にはスイッチＱ９４のオン／
オフ状態が示されている、第１０図（６）はチョークコ
イルＣＣに流れる電流波形を示し、第１０図（７）は電
磁コイルＳＬに流れる電流波形を示す、第１０図を参照
して第９図の電磁石駆動回路の動作を説明する。
励磁指令がローレベルのとき、第１０図（１）〜（４）
に示したようにトランジスタＱ９１はオフ状態、トラン
ク入りＱ９２はオン状態、トランジスタＱ９３はオフ状
態、トランジスタＱ９４はオン状態となって、第９図の
破線の矢符Ａ９３で示したように低電圧電源Ｅ１より抵
抗Ｒ９２、ダイオードＣＲ９２を通って電流が供給され
る。抵抗Ｒ９２は、チロ−クコイルＣＣの待機励磁電ｔ
ｉＬＩＤの設定用に設けられている。第１０１！Ｉ（１
）に示されたように励磁指令信号がローレベルからハイ
レベルに変化すると、第１０図（５）に示されるように
トランジスタＱ９４は期間Ｔｅの間オフ状態からオフ状
態となり、第１０図（３）に示されるようにトランジス
タＱ９２はオン状態がＩＩ＆枕され、第１０図（４）に
示されるようにトランジスタＱ９３はオフ状態から期ｆ
ｌｌｌＴＢの間だけオン状態となる。
二のと！第９図の実線の矢符Ａ９１で示される方向に高
電圧直流電＠Ｅ２、チョークコイルＣＣ１ダイオードＣ
Ｒ９３、電磁コイルＳＣ、トランジスタＱ９２．Ｑ９３
　　の電流経路が構成されて、鎖交磁束不変の［埋より
、チョークコイルＣＣの電流が瞬時的に降下し、電磁石
コイルＳＣの電流が瞬時的に上昇する。ダイオードＣＲ
９２は高電圧直流電源Ｅ２から低電圧直流Ｋ［Ｅｌへの
ｔｔｌＬの流れ込みを禁止するために設けられている。
電磁コイルＳＣの電流が期間Ｔｃで瞬時的に上昇した後
、第１０図（５）に示されるようにトランジスタＱ９４
がオフ状態になり、第１０図（２）ｌ二示されるように
トランジスタＱ９１もオン状態となる。
トランジスタＱ９１がオン状態となることにより、電磁
コイルＳＣ側の接続点Ａが低電圧？ｌ！源Ｅ１と等しい
電圧となり、一方チヨークコイルＣＣ＠の接続点Ｂがト
ランジスタＱ９４を通して低電圧電源Ｅ１のマイナス側
と短絡されるので、ダイオードＣＲ９３は逆バイアスと
なりカットオフされる。
チョークコイルＣＣには第９図の２点鎖線の矢符Ａ９２
で示される方向に高電圧直ｔｌｔ電ｆｉＥ２より電流が
流れて、再びチョークコイルＣＧに流れる電流が増加す
る６期間ＴＢが経過するとトランジスタＱ９３はオフ状
態となって今度は低電圧直流電源Ｅ１より第９図の破線
の矢符Ａ９３″Ｃ示される方向に電流が流れて、チョー
クコイルＣＣに流れる電流は、第１０図（６）に示され
るように励磁待機電流ＩＤに戻る。タイマ回路ＴＭ９２
で設定される期間ＴＢは、チョークコイルＣＣが待機励
磁電流ＩＤに復帰する時間より僅かに長く設定される。
一方、電磁コイルＳＣには、トランジスタＱ９１がオン
状態になって、ｔ１４９図の１点鎖線の矢符Ａ９４で示
される方向に低電圧電源Ｅ１より抵抗Ｒ９１によって設
定を代る保持電ＦＩＬＩ）（が供給される。
Ｐｔ＆ｉｏ図（１）に示されるように励磁指令信号がハ
イレベルからローレベルにｆｆｉ化する。！−１ｉｌ。
図（２）に示されるようにＦランラスタスイッチＱ９１
がオン状態からオフ状態となり、また第１０図（３）に
示されるようにトランジスタＱ９２がタイマ回路ＴＭ９
２で設定される期ｉｌｌ　Ｔ　ａの間オフ状態となって
、期間Ｔａ経過後オン状態に復帰する。Ｍ間Ｔａの間、
電磁コイルＳＣに流れる電流はツェナダイオードＺＤ　
９、ダイオードＣＲ９１を通って第９図の実線の矢符Ａ
９５で示される方向に流れ急速に消滅する０期ｆｉｌｌ
　Ｔ　ａは、電磁コイルＳ　Ｃｌ：流れる電流が完全に
消滅後、トランク入りＱ９２がオン状態に戻るよう設定
される。二のようにして初層状態に戻る。
本発明ではチョークコイルＣＣには、励磁指令ａｔがロ
ーレベルからハイレベルに切り換った直後の短いＦＩ］
１ｌｌＩＴｂを除いてチョークコイルには待機励磁電流
ＩＤが流れているので、励磁指令信号が高い頻度で与え
らｈでも本発明の適用が可能となる。
効　　果 以上のように本発明によれば、比較的低い電源電圧を使
用して、信頼度が高（高速度で電磁石が作！ＩＩすれる
ようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
ｆＡ１図は本発明を実施することができる一実施例の電
磁石駆動装置の構成を示す電気回路図、第２図は本発明
が関連して実施される電磁石１の断面図、第３図は第１
図に示されている電磁石駆動装置の動作を説明するため
の電気回路図、第４図は第１図に示されている電磁石駆
動装置の動作を説明するためのタイミングチャート、第
５図は本発明の他の実施例として電磁石の励磁のみに適
用した場合の電磁石駆動装置の構成を示す電気回路図、
第６図は第５図に示されている電磁石駆動装置の動作を
説明するためのタイミングチャート、第７図は本発明の
さらに他の実施例として電磁石の消磁のみに過泪した場
合の電磁石駆動ｉ＆置の構成を示す電気回路図、第８図
は第７図に示されている電磁石駆動装置の動作を説明す
るためのタイミングチャート、第９図は本発明を電磁石
の励磁のみに適用して励磁指令の繰り返し頻度が非常に
高い場合に実施される電磁石駆動装置の構成を示す電気
回路図、第１０図は第９図に示されている電磁石駆動装
置の動作を説明するためのタイミングチャート、第１１
図は従来技術に従う電磁６駆動装置の構成を示す電気回
路図、第１２図は第１１図に示されている電磁石駆動装
置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 １・・・電磁石、ＣＣ・・・チョークコイル、ＳＣ・・
・電磁コイル 代理人　　弁理士　画数　圭一部 第５図 第６図 ｔ 第７図 ＠８図 ｔ 第１０図 −を 第１１図 第１２図 手続補正書 昭和６１年　３月　８日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電磁石に関連して接続される電磁エネルギストア
    用コイルと、 予め電源から前記ストア用コイルに電流を供給する電流
    供給回路と、 電磁石の励磁にあたつては、前記ストア用コイルと電磁
    石の電磁コイルを直列に接続して、前記ストア用コイル
    にストアされている電磁エネルギの一部を瞬時的に電磁
    コイルに移行する回路と、電磁エネルギ移行後、電磁コ
    イルに電源から電磁エネルギを供給し続けるように前記
    電流供給回路を制御する制御回路とを含むことを特徴と
    する電磁石駆動装置。
  2. （２）電磁石に関連して接続される電磁エネルギストア
    用コイルと、 予め前記ストア用コイルを消磁しておく消磁回路と、 電磁石の消磁にあたつては、前記ストア用コイルと電磁
    石の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる
    電磁エネルギの一部を瞬時的に前記ストア用コイルに移
    行する回路と、 電磁コイルと並列に接続され、コイルの励磁電流の方向
    とは逆方向性に結合されるダイオードと、そのダイオー
    ドに直列に接続され、しかも電磁石のコイルの逆起電圧
    が予め定めた値を超えたとき導通する非線形素子とから
    成る直列回路と、エネルギ移行後、残在の電磁コイルの
    エネルギを、前記直列回路で消滅させるように、前記駆
    動回路を制御する制御回路とを含むことを特徴とする電
    磁石駆動方式。
JP59262233A 1984-12-12 1984-12-12 電磁石駆動装置 Granted JPS61140114A (ja)

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AT85309046T ATE57992T1 (de) 1984-12-12 1985-12-12 Methode und einrichtung zur steuerung elektromagnetischer geraete.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1218673B (it) * 1987-08-25 1990-04-19 Marelli Autronica Circuito per il controllo di carichi induttivi in particolare per il comando degli elettroiniettori di un motore a ciclo diesel
FR2689306B1 (fr) * 1992-03-24 1997-04-30 Valeo Electronique Circuit d'alimentation pour relais electromagnetique.
DE19812742A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Schalten einer Induktivität
DE19834204A1 (de) * 1998-07-29 2000-02-03 Delco Electronics Corp Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Betätigungsorgans und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Schaltungsanordnung
DE10011421A1 (de) * 2000-03-09 2001-09-13 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanrodnung zur Ansteuerung wenigstens eines elektromagnetischen Verbrauchers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3000069A (en) * 1959-01-09 1961-09-19 United Carr Fastener Corp Fastening device
US3896346A (en) * 1972-11-21 1975-07-22 Electronic Camshaft Corp High speed electromagnet control circuit
EP0006843B2 (de) * 1978-07-06 1987-09-23 Bürkert GmbH Magnetventil mit elektronischer Steuerung
EP0026068B1 (en) * 1979-09-22 1984-02-15 LUCAS INDUSTRIES public limited company Circuits for electromagnet energisation control
JPS5749059A (en) * 1980-09-08 1982-03-20 Toshiba Corp Driving circuit of injector
JPS60180032A (ja) * 1984-02-28 1985-09-13 株式会社ボッシュオートモーティブ　システム ソレノイド駆動回路

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EP0184939A3 (en) 1988-03-02
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EP0184939B1 (en) 1990-10-31
ATE57992T1 (de) 1990-11-15

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