JPS61204912A - 電磁石装置 - Google Patents

電磁石装置

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JPS61204912A
JPS61204912A JP4489485A JP4489485A JPS61204912A JP S61204912 A JPS61204912 A JP S61204912A JP 4489485 A JP4489485 A JP 4489485A JP 4489485 A JP4489485 A JP 4489485A JP S61204912 A JPS61204912 A JP S61204912A
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transistor
capacitor
coil
iron core
resistor
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JP4489485A
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JPH0443402B2 (ja
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Shizutaka Nishisako
西迫 静隆
Toshikazu Kito
鬼頭 利和
Nobuyoshi Shiyouji
庄司 伸喜
Sadaaki Baba
貞彰 馬場
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to GB08605809A priority patent/GB2173960B/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1805Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
    • H01F7/1811Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current demagnetising upon switching off, removing residual magnetism

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  • Electromagnetism (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば開閉器の接点を開閉するために用い
られる電磁石装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第8図および第9図は実開昭59−59448号公報に
示された従来の電磁石装置を示す図である。
図において、(1)は交流を直流に変換する全波整流器
、(2)は直流電流が通電されるコイル、(3)はコイ
ル(2)に流れる電流を制限するための第1のコンデン
サ、(4)は第1の抵抗、(5)はコイル電流を制限す
るためのスイッチである。コンデンサ(3)K残留電荷
が残った状態でスイッチ(5)が閉じるので、大きな放
電々流が流れるが、第1の抵抗(4)はこの放電々流を
抑制するために設けられ℃いる。
(6)は固定鉄心であり、コイル(2)により励磁され
丁    //FS  IJP=丁憾&  /Ih  
rゝ −ヘミ1 と’s  blh  +”  /e\
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’−Jw□た、スイッチ(5)は可動鉄心(7)と連動
して動作し、可動鉄心(7)が解放状態では、スイッチ
(5)は閉じており、可動鉄心(7)が吸引動作を開始
1−てから後K、可動鉄心(7)が固定鉄心(6)に吸
着する前に開くようになっている。
上記のように構成された従来の電磁石装置では、交流電
圧がこの電磁石装置に印加されろと、スイッチ(5)、
全波整流器(1)を経由してコイル(2)に電流が流れ
る。その結果、固定鉄心(6)が励磁され、可動鉄心(
7)が固定鉄心(6)に吸引される。ごの可動鉄心(7
)が固定鉄心(6)に吸引される前圧スイッチ(5)が
開き、第1のコンデンサ(3)で限流された電流がコイ
ル(2)に流れ、可動鉄心(7)は固定鉄心(6)に保
持される。
以上の動作により、可動鉄心(7)は空隙が大きいとき
、大きな磁力で吸引されて、吸引後は小さな磁力で保持
されることになる。従って、保持時のコイル消費電力が
小さく、全波整流器(1)によって直流に変換され、コ
イル(2)には直流電流が流れるので、電磁騒音は発生
しない。
次に、印加電圧が除去されると、コイル(2)のインダ
クタンスエネルギによって第4図のiで示すフライホイ
ール回路が形成され、コイル(2)の1・−・R回路に
よる電流の減衰が始まり、電磁石の吸引力が図示のない
引き外しバネの反抗力より低くなった時点で可動鉄心(
7)は解放され、同定鉄心(6)から離れて上記引き外
しバネにより押し2上げられるようになっている。
r発明が解決しようとする問題点〕 上記のような従来の電磁石装置では、外部スイッチ等に
よってコイル入力がしゃ断されても、電磁コイル(2)
のエネルギにより、整流器(1)を介1−=たフライホ
イール効果の作用で、電流が減衰しながら流れ続げろの
で、可動鉄心の解放時間が長くなる。この傾向は電磁石
装置が大きくなる程著しく、即ち、電磁コイル(2)の
インダクタンスが大きい稈、解放時間が長くなって、精
密な位置制御を行なわせる開閉器等の接点開閉に用いる
には不向きである問題があった。
この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、可動鉄心の解放時間を短縮させるとともに、部品点
数を低減させた安価な電磁石装置を得ろことを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係木電磁石装置は、直流出力側の正極にコイ
ルを配設し、このコイA・と直列にNPN形トランジス
タを接続して、上記コイルの正極側には抵抗の一端を、
負極側は1ンデンサの一端どI・ランジスタのコレクタ
ーと例えばバリスターのごときサージ吸収素子(以下バ
リスターという)の一端とを接続1.、上記抵抗の他端
とコンデンサの他端とをトランジスタのベースに、上記
バリスターの他端をトランジスタのエミッタにそれぞれ
接続したものである。
〔作用〕
この発明における電磁石装置は、外部スイッチをオフ状
態にした場合、電磁コイルのインダクタンスエネルギを
コンデンサに充電させ、トランジスタをオフ状態にさせ
ることにより、可動鉄心のalIMJ婢n、J4 J:
 A’R4’k lb Je J−s ’t−〔実施例
〕 第1図はこの発明の一実施例である電磁石装置を示す回
路図であり、図において、符号(1)〜(5)は従来例
を示した第8図における同符号のものと同一部分である
。ISA、4は直流回路の電磁コイル(2)の電流をス
イッチングとして用いるNPN形のトランジスタ、(8
)はこのトランジスタ叫のバイアス抵抗で、一端を電磁
コイル(2)の正極に接続しである3、(9)はトラン
ジスタ(10のバイアスを安定させるとともに、このト
ランジスタα1をオフ状態にさせたとぎ、′電磁コイル
(2)の自己エネルギ(逆起電力)を吸収させるコンデ
ンサであり、一端を電磁コイル(2)の負極側に接続し
ている。
αηはトランジスタα1のコレクタとベース間に接続さ
れ、コレクタ・エミッタ電圧およびコンデンサ(9)の
異常なサージを抑制するバリスターである。
また、■・ランジスタ顛のdレクタは電磁コイル(2)
の負極側端子と接続され、ベースは上記ノくイアス抵抗
(8)の他端子と接続され、エミッタは全波整流器(1
)の直流側負極端子に接続されている。
上記のように構成されたこの発明による電磁石装置にお
いては、交流電圧が入力端子に印加され°ると、スイッ
チ(5)、全波整流器(1)を経由してバイアス抵抗(
8)からトランジスタcIQのベースにバイアス電圧が
加えられる。第2図は可動鉄心(7)が固定鉄心(6)
に投入され、保持状態を経て解放に至るまでの、コレク
タ・エミッタ電圧、コレクタ電流、コンデンサ電圧、コ
ンデンサ電流、ベース電流およびバイアス抵抗(8)K
流れる電流それぞれの時間経過罠ともなう変化をしめし
た線図であり、上記のバイアス電圧が加えられると、第
2図(→および第3図のIBで示すようにベース電流■
Bが流れ、コイル(2)よりトランジスタ(転)のコレ
クタおよびエミッタに電流が流れ始める。このために、
固定鉄心(6)が励磁され、可動鉄心(7)が励磁され
た固定鉄心(6)K吸引される。また、上記の固定鉄心
(6)が吸引される前にスイッチ(5)が開き、コンデ
ンサ(3)で限流されていた電流がコイル(2)K流れ
るので、可動鉄心(7)は固定鉄心(6)に保持される
ととKなる。
この保持状態では、第2図に)、←)、(へ)および第
4図に示すようにトランジスタα4のベースへはバイア
ス抵抗(8)から電流IR、コンデンサ(9)から電流
Ic2が供給され、バイアスとして安定した電流が流れ
る。
次に、外部よりの印加電圧がなくなると、第2図および
第5図に示すように;イル(2)のインダクタンスエネ
ルギ(逆起電力)によってコンデンサ(9)への充電が
開始されるとともに、)ランジスタαQのコレクタ・エ
ミッタ間を通って整流器(1)とコイル(2)との間で
フライホイール回路が形成され、L、C,R回路による
電流減衰が始まり、固定鉄心(6)の吸引力が図示のな
い引張りばねの力よりWくなった時点で、可動鉄心(7
)が解放されるととKなる。
この解放に要する時間は、コンデンサ(9)の容量の値
が小さくなる程短くなるが、逆にコンデンサ充電々圧お
よびコレクタ・エミッタ電圧が上昇するので適度の値に
選定する必要がある。しかし、開閉器等に用いる電磁石
装置では開閉回数が数百万回程度に保証されているので
、コンデンサ(9)の容量低下が発生した場合には、充
電々圧が上昇するとともに、)ランジスタ(1(I K
対しても同様に電圧が上昇するので、これらの電圧上昇
をバリスターαIはって抑制して上昇電圧のピーク値を
カッ・tするようになっている。
なお、上記実施例ではコイル(2)の負極側とトランジ
スタ(2)との間にコンデンサ(9)を接続した場合に
ついて説明したが、第6図忙示すようにコンデンサ(9
)と抵抗(2)とを直列に接続してもよく、また第7f
lK示すようにトランジスタαQをPNP型のものを使
用しても上記実施例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、電磁石装置の直流側に
電磁コイルと直列にトランジスタを接続し、電磁コイル
のインダクタンスエネルギをコンデンサに充電させ不こ
とにより、外部電圧のしゃ断時における可動鉄心の解放
時間を短縮するように構成したので、精密な位置制御を
行なわせる開1gl箕憤f田1(巳−講、ハ叡ロ髄も1
氏凌身仏占小なな電磁石装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の電磁石装置を示す回路図
、第2図は第1因の回路における可動鉄心とトランジス
タとの動作を説明する線図、第3図〜第5図は第1図の
回路におけるトランジスタを中心とした動作を説明する
回路図、第6図および第7図はこの発明の他の実施例を
示す回路図、第8図および第9図は従来の電磁石装置を
示す回路図および概略図である。 図において、(1)は全波整流器、(2)はコイル、(
3)は第1のコンデンサ、(4)は第1の抵抗、(5)
はスイッチ、(8)はバイアス抵抗、(9)は第2のコ
ンデンサ、a4はトランジスタ、α力はバリスター。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第1図 ! : 金i整シ搾已B              
    9:  ノペコイ了ス、4t(→L2:)、4
1L           9’串2つコシヂ゛>V5
:又1・・lす 第2図 Ic Ic Ia 第3図 第 5図 第6図 第7 図 第8図 第9rl!J 手続補正書(自発) 昭和60年6月4 日

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1のコンデンサと、この第1のコンデンサに第
    1の抵抗を介して直列に接続された全波整流器と、この
    全波整流器の直流側に接続された電磁コイルと、この電
    磁コイルに貫通して設けられた固定鉄心と、この固定鉄
    心に吸引される可動鉄心と、この可動鉄心が吸引動作を
    始めた後に開路され解放動作を開始した後に閉路される
    スイッチとを備え、このスイッチが上記第1のコンデン
    サに並列接続された装置において、上記電磁コイルと直
    列にトランジスタ、並列にバイアス抵抗を設けて上記ト
    ランジスタのベースに接続し、このトランジスタのベー
    スとコレクター間に第2のコンデンサを、コレクターと
    エミッター間にサージ吸収素子をそれぞれ接続したこと
    を特徴とする電磁石装置。
  2. (2)トランジスタのベースとコレクターとの間に直列
    に接続された第2のコンデンサと第2の抵抗とを接続し
    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。
JP4489485A 1985-03-08 1985-03-08 電磁石装置 Granted JPS61204912A (ja)

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US06/832,959 US4661883A (en) 1985-03-08 1986-02-26 Electromagnet apparatus with shortened armature release time
DE19863606870 DE3606870A1 (de) 1985-03-08 1986-03-03 Elektromagnetanordnung mit verkuerzter ankerfreigabezeit
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