JP3496982B2 - 電磁接触器 - Google Patents
電磁接触器Info
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- JP3496982B2 JP3496982B2 JP16401594A JP16401594A JP3496982B2 JP 3496982 B2 JP3496982 B2 JP 3496982B2 JP 16401594 A JP16401594 A JP 16401594A JP 16401594 A JP16401594 A JP 16401594A JP 3496982 B2 JP3496982 B2 JP 3496982B2
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- Japan
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- pulse
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Relay Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，単相交流電源により
吸引，保持，開放の動作を行う際に，各々の動作の制御
を行う電磁接触器に関し，特に，交流を全波整流した電
圧または直流電圧を印加し，設定した条件によって投入
時に大きなパルス幅で制御し，保持時に小さなパルス幅
でＯＮ／ＯＦＦ制御する電磁接触器に関するものであ
る。
吸引，保持，開放の動作を行う際に，各々の動作の制御
を行う電磁接触器に関し，特に，交流を全波整流した電
圧または直流電圧を印加し，設定した条件によって投入
時に大きなパルス幅で制御し，保持時に小さなパルス幅
でＯＮ／ＯＦＦ制御する電磁接触器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来における単相交流を全波整流してス
イッチング素子により電磁接触器のコイル電流をＯＮ／
ＯＦＦ制御する方式において，投入時と保持時にパルス
幅制御するものとして特開平１−１３２１０８号公報に
開示されている「電磁接触器のコイル駆動装置」および
特開昭６２−１４５６１９号公報に開示されている「電
磁接触器のコイル励磁回路」がある。これらは，いずれ
も，例えば，定格の違う１００Ｖと２００Ｖのコイルを
１つのコイルで共用化するために提案されたものであ
る。
イッチング素子により電磁接触器のコイル電流をＯＮ／
ＯＦＦ制御する方式において，投入時と保持時にパルス
幅制御するものとして特開平１−１３２１０８号公報に
開示されている「電磁接触器のコイル駆動装置」および
特開昭６２−１４５６１９号公報に開示されている「電
磁接触器のコイル励磁回路」がある。これらは，いずれ
も，例えば，定格の違う１００Ｖと２００Ｖのコイルを
１つのコイルで共用化するために提案されたものであ
る。
【０００３】図８は，上記特開平１−１３２１０８号公
報に開示されている「電磁接触器のコイル駆動装置」の
概略構成を示すブロック図であり，交流電源２０１は，
電源スイッチのＯＮ時に全波整流回路２０２の交流入力
端子に交流電圧を印加する。操作コイル２０３は，例え
ば，電磁開閉器に用いられた電磁接触器を励磁するもの
で，スイッチング素子としての電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）２０４のＯＮ時に全波整流回路２０２の直流
出力電圧である電源電圧が供給される。
報に開示されている「電磁接触器のコイル駆動装置」の
概略構成を示すブロック図であり，交流電源２０１は，
電源スイッチのＯＮ時に全波整流回路２０２の交流入力
端子に交流電圧を印加する。操作コイル２０３は，例え
ば，電磁開閉器に用いられた電磁接触器を励磁するもの
で，スイッチング素子としての電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）２０４のＯＮ時に全波整流回路２０２の直流
出力電圧である電源電圧が供給される。
【０００４】また，電圧検出回路２０５は，上記電源電
圧および直流定電圧が供給されるようになっており，検
出電圧ＶD および電圧確立信号ＳD を出力する。さら
に，ゲイン回路２０６は，上記直流定電圧が供給される
ようになっており，上記検出電圧ＶD を所定の増幅率で
増幅して投入用レベル信号ＳＬａとして出力し，タイマ
回路２０７のタイムアップ信号ＶT が与えられると上記
検出信号ＶD を上記よりも高い増幅率で増幅して保持用
レベル信号ＳＬｂとして出力する（図９参照）。
圧および直流定電圧が供給されるようになっており，検
出電圧ＶD および電圧確立信号ＳD を出力する。さら
に，ゲイン回路２０６は，上記直流定電圧が供給される
ようになっており，上記検出電圧ＶD を所定の増幅率で
増幅して投入用レベル信号ＳＬａとして出力し，タイマ
回路２０７のタイムアップ信号ＶT が与えられると上記
検出信号ＶD を上記よりも高い増幅率で増幅して保持用
レベル信号ＳＬｂとして出力する（図９参照）。
【０００５】また，図８において，２０８は定電圧回路
であり，電源電圧から直流定電圧を得るものである。２
０９は基本波発生回路であり，直流定電圧が供給される
ようになっていて，基本波として三角波，例えば，鋸歯
状波ＶS を出力する。２１０は比較回路であり，直流定
電圧が供給されるようになっていて，上記鋸歯状波ＶS
と投入用レベル信号ＳＬａとを比較することにより投入
用パルス信号Ｐａを出力し，その後，鋸歯状波ＶS と保
持用レベル信号ＳＬｂとを比較することにより保持用パ
ルス信号Ｐｂを出力する。２１１はパルス出力回路であ
り，直流定電圧が供給されるようになっていて，電圧確
立信号ＳD が与えられると投入用パルス信号Ｐａを電界
効果トランジスタ２０４に供給して，これをＯＮ／ＯＦ
Ｆさせ，その後，保持用パルス信号Ｐｂを電界効果トラ
ンジスタ２０４に供給して，これをＯＮ／ＯＦＦさせる
ものである。
であり，電源電圧から直流定電圧を得るものである。２
０９は基本波発生回路であり，直流定電圧が供給される
ようになっていて，基本波として三角波，例えば，鋸歯
状波ＶS を出力する。２１０は比較回路であり，直流定
電圧が供給されるようになっていて，上記鋸歯状波ＶS
と投入用レベル信号ＳＬａとを比較することにより投入
用パルス信号Ｐａを出力し，その後，鋸歯状波ＶS と保
持用レベル信号ＳＬｂとを比較することにより保持用パ
ルス信号Ｐｂを出力する。２１１はパルス出力回路であ
り，直流定電圧が供給されるようになっていて，電圧確
立信号ＳD が与えられると投入用パルス信号Ｐａを電界
効果トランジスタ２０４に供給して，これをＯＮ／ＯＦ
Ｆさせ，その後，保持用パルス信号Ｐｂを電界効果トラ
ンジスタ２０４に供給して，これをＯＮ／ＯＦＦさせる
ものである。
【０００６】図１０は，上記特開昭６２−１４５６１９
号公報に開示されている「電磁接触器のコイル励磁回
路」の入力電圧の一例として，１００Ｖ，２００Ｖが印
加されたときの主要部の波形を示す波形図である。図に
おいて，ｉはコイルにより吸引される可動部の動作を示
し，投入時間ｔ0 後に投入が完了することを示してい
る。また，ａは全波整流後における電圧波形を示し，ｅ
はａの波形を積分した後の出力波形を示している。
号公報に開示されている「電磁接触器のコイル励磁回
路」の入力電圧の一例として，１００Ｖ，２００Ｖが印
加されたときの主要部の波形を示す波形図である。図に
おいて，ｉはコイルにより吸引される可動部の動作を示
し，投入時間ｔ0 後に投入が完了することを示してい
る。また，ａは全波整流後における電圧波形を示し，ｅ
はａの波形を積分した後の出力波形を示している。
【０００７】その他，この発明に関連する参考技術文献
として，特開昭５９−４７７１４号公報に開示されてい
る「ミシン駆動装置等の電磁ソレノイド駆動回路」，特
開昭６１−５０２９２３号公報に開示されている「電磁
コイルの制御装置及びこれを用いた電気スイッチング装
置」，特開昭６１−２２８６０２号公報に開示されてい
る「電磁ソレノイドの制御装置」，特開昭６４−４１２
０３号公報に開示されている「直流励磁形電磁石装
置」，特開平４−２９３２０７号公報に開示されている
「電磁石装置」，特開平４−２３７３１３号公報に開示
されている「電源装置の電流制御回路」，特開昭６３−
６２３０５号公報に開示されている「コイル励磁回
路」，実開昭６３−１６７６３６号公報に開示されてい
る「リレー回路」，実開平３−２０４０６号公報に開示
されている「ソレノイド駆動回路」，実開平３−７９４
０６号公報に開示されている「電磁石のコイル駆動装
置」，実開平３−１３７０９号公報に開示されている
「ソレノイドの駆動回路」，実開平３−４８２０４号公
報に開示されている「ソレノイド駆動装置」，特開昭６
１−２５６６０８号公報に開示されている「直流電磁石
装置」および実開昭６２−５６１１号公報に開示されて
いる「電磁石装置のコイル駆動回路」がある。
として，特開昭５９−４７７１４号公報に開示されてい
る「ミシン駆動装置等の電磁ソレノイド駆動回路」，特
開昭６１−５０２９２３号公報に開示されている「電磁
コイルの制御装置及びこれを用いた電気スイッチング装
置」，特開昭６１−２２８６０２号公報に開示されてい
る「電磁ソレノイドの制御装置」，特開昭６４−４１２
０３号公報に開示されている「直流励磁形電磁石装
置」，特開平４−２９３２０７号公報に開示されている
「電磁石装置」，特開平４−２３７３１３号公報に開示
されている「電源装置の電流制御回路」，特開昭６３−
６２３０５号公報に開示されている「コイル励磁回
路」，実開昭６３−１６７６３６号公報に開示されてい
る「リレー回路」，実開平３−２０４０６号公報に開示
されている「ソレノイド駆動回路」，実開平３−７９４
０６号公報に開示されている「電磁石のコイル駆動装
置」，実開平３−１３７０９号公報に開示されている
「ソレノイドの駆動回路」，実開平３−４８２０４号公
報に開示されている「ソレノイド駆動装置」，特開昭６
１−２５６６０８号公報に開示されている「直流電磁石
装置」および実開昭６２−５６１１号公報に開示されて
いる「電磁石装置のコイル駆動回路」がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来技術にあっては，ＡＣの商用電源を全波整流した電源
を前提としているものであり，従来機器との動作特性上
の互換性やバッテリー電源などの電圧変動が大きいこと
から，ＡＣ電源と比較して最低投入電圧，開放基準電圧
の入力レベルを低く設定する必要のあるＤＣ電源などへ
の共用は難しいという問題点があった。さらに，この問
題点について詳細に説明する。
来技術にあっては，ＡＣの商用電源を全波整流した電源
を前提としているものであり，従来機器との動作特性上
の互換性やバッテリー電源などの電圧変動が大きいこと
から，ＡＣ電源と比較して最低投入電圧，開放基準電圧
の入力レベルを低く設定する必要のあるＤＣ電源などへ
の共用は難しいという問題点があった。さらに，この問
題点について詳細に説明する。
【０００９】上記特開平１−１３２１０８号公報に開示
されている技術にあっては，上記の如くＡＣの商用電源
を全波整流した電源を前提にしており， ＡＣの場合： 最低投入電圧７０〜８０％Ｅ，開放電圧
４０〜５５％Ｅ ＤＣの場合： 最低投入電圧５０〜６５％Ｅ，開放電圧
２０〜３０％Ｅ （ここで，Ｅはコイル定格電圧）のような従来製品の特
性に合わせて，ＡＣ操作とＤＣ操作の基準を変化させる
ことができないという問題点があった。
されている技術にあっては，上記の如くＡＣの商用電源
を全波整流した電源を前提にしており， ＡＣの場合： 最低投入電圧７０〜８０％Ｅ，開放電圧
４０〜５５％Ｅ ＤＣの場合： 最低投入電圧５０〜６５％Ｅ，開放電圧
２０〜３０％Ｅ （ここで，Ｅはコイル定格電圧）のような従来製品の特
性に合わせて，ＡＣ操作とＤＣ操作の基準を変化させる
ことができないという問題点があった。
【００１０】また，上記図８に示した電圧検出回路２０
５は，抵抗分割による１種類のものであり，電圧検出を
ピーク値などの瞬時値で行っているため，ＡＣとＤＣの
区別はできないという問題点があった。加えて，この従
来技術においては，投入時と保持時とでゲインを切り換
えており，例えば，図９（ａ）は投入時の，図９（ｂ）
は保持時の比較をそれぞれ示しているものであり，図示
の如く，投入時にはノコギリ波の下側を，保持時にはノ
コギリ波の上側を使用しているため，図の縦方向はそれ
ぞれ狭い範囲で使用することになる。換言すると，１つ
のゲイン回路２０６により投入と保持を切換えているた
め，保持時に保持用パルスを発生させるためのノコギリ
波の狭い範囲しか使用できず，機器の寿命を左右するコ
イルの温度上昇に応じた細かな制御が難しくなるという
問題点があった。
５は，抵抗分割による１種類のものであり，電圧検出を
ピーク値などの瞬時値で行っているため，ＡＣとＤＣの
区別はできないという問題点があった。加えて，この従
来技術においては，投入時と保持時とでゲインを切り換
えており，例えば，図９（ａ）は投入時の，図９（ｂ）
は保持時の比較をそれぞれ示しているものであり，図示
の如く，投入時にはノコギリ波の下側を，保持時にはノ
コギリ波の上側を使用しているため，図の縦方向はそれ
ぞれ狭い範囲で使用することになる。換言すると，１つ
のゲイン回路２０６により投入と保持を切換えているた
め，保持時に保持用パルスを発生させるためのノコギリ
波の狭い範囲しか使用できず，機器の寿命を左右するコ
イルの温度上昇に応じた細かな制御が難しくなるという
問題点があった。
【００１１】さらに，ノコギリ波とのレベル比較により
制御パルスを発生させているため，パルス幅の上限を規
定できず，電圧により変化するパルス幅も直線的な変化
にとどまり，コイル入力を一定にするための反比例カー
ブのように変化させることができなかった。
制御パルスを発生させているため，パルス幅の上限を規
定できず，電圧により変化するパルス幅も直線的な変化
にとどまり，コイル入力を一定にするための反比例カー
ブのように変化させることができなかった。
【００１２】上記特開昭６２−１４５６１９号公報に開
示されている技術にあっては，図１０におけるｅを見る
ように積分回路の時定数は，数サイクル以上に大きいた
め，電圧値を検出し，基準電圧に達しているか否かの判
断，さらには，電源波形の判断に使用することができな
い。すなわち，時定数の大きい積分回路により電圧の実
効値によりコイル入力を制御しようとするものであるた
め，コイル入力的にはＡＣとＤＣおよび矩形波電源に共
用できるが，時定数の大きい積分回路によるので最低投
入電圧などに電源電圧が達しているか否かはピーク値に
よる電圧検出によらざるをえない。その結果，ＡＣ電源
とＤＣ電源でそれらの基準電圧値を変えることはできな
かった。
示されている技術にあっては，図１０におけるｅを見る
ように積分回路の時定数は，数サイクル以上に大きいた
め，電圧値を検出し，基準電圧に達しているか否かの判
断，さらには，電源波形の判断に使用することができな
い。すなわち，時定数の大きい積分回路により電圧の実
効値によりコイル入力を制御しようとするものであるた
め，コイル入力的にはＡＣとＤＣおよび矩形波電源に共
用できるが，時定数の大きい積分回路によるので最低投
入電圧などに電源電圧が達しているか否かはピーク値に
よる電圧検出によらざるをえない。その結果，ＡＣ電源
とＤＣ電源でそれらの基準電圧値を変えることはできな
かった。
【００１３】加えて，投入時のパルス幅は電圧のみによ
り変化するだけであるため，接点接触開始時の衝撃や可
動鉄心と固定鉄心の衝突時の衝撃緩和はなされないとい
う問題点もあった。特に，１００Ｖと２００Ｖを１つの
コイルで共用した場合には電圧の小さな違いによる投入
時の細かな衝撃制御は難しく，接点寿命，鉄心寿命を短
くするという問題点があった。
り変化するだけであるため，接点接触開始時の衝撃や可
動鉄心と固定鉄心の衝突時の衝撃緩和はなされないとい
う問題点もあった。特に，１００Ｖと２００Ｖを１つの
コイルで共用した場合には電圧の小さな違いによる投入
時の細かな衝撃制御は難しく，接点寿命，鉄心寿命を短
くするという問題点があった。
【００１４】この発明は，上記問題点を解決するために
なされたもので，１つのコイルでＡＣ電源とＤＣ電源お
よび矩形波電源に使用でき，例えば，１００Ｖと２００
Ｖ定格などの倍電圧定格を共用でき，電圧に変動があっ
てもコイル入力，投入衝撃，吸引力を常に一定に保持す
ることができる電磁接触器を得ることを目的とする
なされたもので，１つのコイルでＡＣ電源とＤＣ電源お
よび矩形波電源に使用でき，例えば，１００Ｖと２００
Ｖ定格などの倍電圧定格を共用でき，電圧に変動があっ
てもコイル入力，投入衝撃，吸引力を常に一定に保持す
ることができる電磁接触器を得ることを目的とする
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，この発明に係る電磁接触器は、固定鉄心、固定鉄
心に巻回された操作コイルおよび固定接触子を有する固
定部と、可動鉄心および可動接触子を有する可動部と、
前記操作コイルに電流を流して固定鉄心に吸引力を発生
させ、この吸引力により可動鉄心を固定鉄心に吸引する
ことにより可動接触子を固定接触子に接触させる電磁接
触器において、操作電源から前記操作コイルへの電源ラ
インに介在されるスイッチング素子と、鋭角の立ち上が
り角を有する立ち上がり部および鋭角の立ち下がり角を
有する立ち下がり部を有する所定の周波数の基準三角波
を発生させる基準三角波発生回路と、前記基準三角波の
立ち上がり時間の間オンになるパルスを発生させる立ち
上がりパルス発生回路と、前記基準三角波の立ち下がり
時間の間オンになるパルスを発生させる立ち下がりパル
ス発生回路と、投入時に、前記操作電源の検出電圧の増
加に対応して大きくなる投入用閾値レベルを発生する投
入用閾値レベル発生回路と、保持時に、前記操作電源の
検出電圧の増加に対応して大きくなる保持用閾値レベル
を発生する保持用閾値レベル発生回路と、前記投入用閾
値レベル発生回路からの投入用閾値レベルと前記基準三
角波発生回路からの基準三角波の立ち上がり部を比較
し、前記基準三角波の立ち上がり部が投入用閾値レベル
以上のときにオンになるパルスを発生させる投入用比較
回路と、前記保持用閾値レベル発生回路からの保持用閾
値レベルと前記基準三角波発生回路からの基準三角波の
立ち下がり部を比較し、前記基準三角波の立ち下がり部
が保持用閾値レベル以上のときにオンになるパルスを発
生させる保持用比較回路と、前記投入用比較回路の出力
と前記立ち上がりパルス発生回路の出力との論理積をと
ることにより投入用パルス信号を出力する投入用アンド
回路と、前記保持用比較回路の出力と前記立ち下がりパ
ルス発生回路の出力との論理積をとることにより保持用
パルス信号を出力する保持用アンド回路と、前記投入用
アンド回路からの投入用パルス信号で投入時に前記スイ
ッチング素子をスイッチングし、前記保持用アンド回路
からの保持用パルス信号で保持時に前記スイッチング素
子をスイッチングするスイッチング素子ドライバとを備
えることを特徴とする。
めに，この発明に係る電磁接触器は、固定鉄心、固定鉄
心に巻回された操作コイルおよび固定接触子を有する固
定部と、可動鉄心および可動接触子を有する可動部と、
前記操作コイルに電流を流して固定鉄心に吸引力を発生
させ、この吸引力により可動鉄心を固定鉄心に吸引する
ことにより可動接触子を固定接触子に接触させる電磁接
触器において、操作電源から前記操作コイルへの電源ラ
インに介在されるスイッチング素子と、鋭角の立ち上が
り角を有する立ち上がり部および鋭角の立ち下がり角を
有する立ち下がり部を有する所定の周波数の基準三角波
を発生させる基準三角波発生回路と、前記基準三角波の
立ち上がり時間の間オンになるパルスを発生させる立ち
上がりパルス発生回路と、前記基準三角波の立ち下がり
時間の間オンになるパルスを発生させる立ち下がりパル
ス発生回路と、投入時に、前記操作電源の検出電圧の増
加に対応して大きくなる投入用閾値レベルを発生する投
入用閾値レベル発生回路と、保持時に、前記操作電源の
検出電圧の増加に対応して大きくなる保持用閾値レベル
を発生する保持用閾値レベル発生回路と、前記投入用閾
値レベル発生回路からの投入用閾値レベルと前記基準三
角波発生回路からの基準三角波の立ち上がり部を比較
し、前記基準三角波の立ち上がり部が投入用閾値レベル
以上のときにオンになるパルスを発生させる投入用比較
回路と、前記保持用閾値レベル発生回路からの保持用閾
値レベルと前記基準三角波発生回路からの基準三角波の
立ち下がり部を比較し、前記基準三角波の立ち下がり部
が保持用閾値レベル以上のときにオンになるパルスを発
生させる保持用比較回路と、前記投入用比較回路の出力
と前記立ち上がりパルス発生回路の出力との論理積をと
ることにより投入用パルス信号を出力する投入用アンド
回路と、前記保持用比較回路の出力と前記立ち下がりパ
ルス発生回路の出力との論理積をとることにより保持用
パルス信号を出力する保持用アンド回路と、前記投入用
アンド回路からの投入用パルス信号で投入時に前記スイ
ッチング素子をスイッチングし、前記保持用アンド回路
からの保持用パルス信号で保持時に前記スイッチング素
子をスイッチングするスイッチング素子ドライバとを備
えることを特徴とする。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【実施例】以下，この発明に係る電磁接触器およびその
制御方法の実施例を図について説明する。図１は，この
発明に係る電磁接触器の構成を示す断面図であり，図に
おいて，コイルユニット１１４の中に，電磁接触器の駆
動制御を実行する駆動制御部１１５，可動部の変位を機
械的に検出する可動部変位検出部１０９，電流を流すこ
とにより吸引力を固定鉄心１１６に発生させる操作コイ
ル１２０などが収納されている。
制御方法の実施例を図について説明する。図１は，この
発明に係る電磁接触器の構成を示す断面図であり，図に
おいて，コイルユニット１１４の中に，電磁接触器の駆
動制御を実行する駆動制御部１１５，可動部の変位を機
械的に検出する可動部変位検出部１０９，電流を流すこ
とにより吸引力を固定鉄心１１６に発生させる操作コイ
ル１２０などが収納されている。
【００６４】上記可動部は，接点を端面に装着した可動
接触子１００，該可動接触子１００を接触圧を付加する
接触子バネ１１２を介して収納し，また，固定鉄心１１
６に吸引される可動鉄心１０８を収納し，該可動鉄心１
０８とともに動くクロスバー１０２などより構成されて
いる。電源が印加され操作コイル１２０が励磁される
と，可動鉄心１０８は固定鉄心１１６に吸引され，クロ
スバー１０２に装着された可動接触子１００と製品本体
のベース１１０に固定された固定接触子１０４が接触
し，導通状態になり，その結果，電磁接触器はＯＮ状態
となる。
接触子１００，該可動接触子１００を接触圧を付加する
接触子バネ１１２を介して収納し，また，固定鉄心１１
６に吸引される可動鉄心１０８を収納し，該可動鉄心１
０８とともに動くクロスバー１０２などより構成されて
いる。電源が印加され操作コイル１２０が励磁される
と，可動鉄心１０８は固定鉄心１１６に吸引され，クロ
スバー１０２に装着された可動接触子１００と製品本体
のベース１１０に固定された固定接触子１０４が接触
し，導通状態になり，その結果，電磁接触器はＯＮ状態
となる。
【００６５】この投入の間，可動部変位検出部１０９は
可動部に機械的に押され，可動部の変位量を内部で接点
信号または変位量のアナログ値により駆動制御部１１５
に出力し，接点の接触開始位置や鉄心衝突位置を知らせ
る。ここで，操作コイル１２０の励磁を解くと鉄心間の
吸引力がなくなり，図示されていない復帰バネにより可
動部は図７に示したＯＦＦ状態に戻される。このとき，
転流板１０１，グリッド１１１，アークランナ１０５，
アークボックス１０３などにより接点間に発生するアー
クを速やかに消弧する。これにより，接点間の導通はな
くなる。なお，１０６は端子バリア，１０７は端子バリ
ア１０６内に位置する端子，１１３は緩衝ゴム，１１６
は固定鉄心，１１７は固定鉄心支持ピン，１１８は緩衝
板バネ，１１９は取付板である。
可動部に機械的に押され，可動部の変位量を内部で接点
信号または変位量のアナログ値により駆動制御部１１５
に出力し，接点の接触開始位置や鉄心衝突位置を知らせ
る。ここで，操作コイル１２０の励磁を解くと鉄心間の
吸引力がなくなり，図示されていない復帰バネにより可
動部は図７に示したＯＦＦ状態に戻される。このとき，
転流板１０１，グリッド１１１，アークランナ１０５，
アークボックス１０３などにより接点間に発生するアー
クを速やかに消弧する。これにより，接点間の導通はな
くなる。なお，１０６は端子バリア，１０７は端子バリ
ア１０６内に位置する端子，１１３は緩衝ゴム，１１６
は固定鉄心，１１７は固定鉄心支持ピン，１１８は緩衝
板バネ，１１９は取付板である。
【００６６】図２は，この発明に係る電磁接触器におけ
る駆動回路の基本的な構成を示す説明図であり，図にお
いて，１は第１のスイッチング素子（トランジスタ），
２は第２のスイッチング素子（電界効果トランジス
タ），３は逆起電力防止用のダイオード，４は第２のス
イッチング素子２を保護するバリスタ（サージ吸収素
子），５は第１のスイッチング素子１を保護するツェナ
ーダイオード（サージ吸収素子），６は全波整流回路，
７は逆流防止用ダイオード，８は定電圧回路である。
る駆動回路の基本的な構成を示す説明図であり，図にお
いて，１は第１のスイッチング素子（トランジスタ），
２は第２のスイッチング素子（電界効果トランジス
タ），３は逆起電力防止用のダイオード，４は第２のス
イッチング素子２を保護するバリスタ（サージ吸収素
子），５は第１のスイッチング素子１を保護するツェナ
ーダイオード（サージ吸収素子），６は全波整流回路，
７は逆流防止用ダイオード，８は定電圧回路である。
【００６７】また，９は電磁接触器全体を制御するため
に各種演算処理を実行する演算制御回路，１０は第１の
スイッチング素子１を駆動するドライバ，１１は第２の
スイッチング素子２を駆動するドライバ，１３０はピー
ク電圧値検出回路，１４０は平均電圧値検出回路，１５
０，１５１はサージ吸収素子である。
に各種演算処理を実行する演算制御回路，１０は第１の
スイッチング素子１を駆動するドライバ，１１は第２の
スイッチング素子２を駆動するドライバ，１３０はピー
ク電圧値検出回路，１４０は平均電圧値検出回路，１５
０，１５１はサージ吸収素子である。
【００６８】次に，動作について説明する。操作電源は
全波整流回路６により全波整流され，直列に接続された
第１のスイッチング素子１と，第２のスイッチング素子
２を通して操作コイルＭＣ１２０に印加される。第１の
スイッチング素子１は，演算制御回路９からの出力によ
り制御されるドライバ１０により駆動され，第２のスイ
ッチング素子２は同様にドライバ１１により駆動され
る。
全波整流回路６により全波整流され，直列に接続された
第１のスイッチング素子１と，第２のスイッチング素子
２を通して操作コイルＭＣ１２０に印加される。第１の
スイッチング素子１は，演算制御回路９からの出力によ
り制御されるドライバ１０により駆動され，第２のスイ
ッチング素子２は同様にドライバ１１により駆動され
る。
【００６９】第２のスイッチング素子２がＯＦＦのと
き，操作コイルＭＣ１２０から出力される逆起電力はダ
イオード３により還流される。また，サージ吸収素子で
あるバリスタ４，ツェナーダイオード５はスイッチング
素子１，２をそれぞれ保護し，また，開放時におけるコ
イルのエネルギーを消費して開放時間を縮める役目も果
たす。定電圧回路８は定電圧を演算制御回路９およびド
ライバ１１に供給している。演算制御回路９は可動部変
位検出部１０９からの出力Ａ，ピーク電圧値検出回路１
３０からの出力Ｃ，平均電圧値検出回路１４０からの出
力Ｂ，定電圧回路８からの出力Ｄをそれぞれ入力として
内部において，所定の演算処理をしたうえでドライバ１
０に出力Ｅを，ドライバ１１に出力Ｆをそれぞれ制御信
号として出力し，それぞれのスイッチング素子１，２を
制御する。
き，操作コイルＭＣ１２０から出力される逆起電力はダ
イオード３により還流される。また，サージ吸収素子で
あるバリスタ４，ツェナーダイオード５はスイッチング
素子１，２をそれぞれ保護し，また，開放時におけるコ
イルのエネルギーを消費して開放時間を縮める役目も果
たす。定電圧回路８は定電圧を演算制御回路９およびド
ライバ１１に供給している。演算制御回路９は可動部変
位検出部１０９からの出力Ａ，ピーク電圧値検出回路１
３０からの出力Ｃ，平均電圧値検出回路１４０からの出
力Ｂ，定電圧回路８からの出力Ｄをそれぞれ入力として
内部において，所定の演算処理をしたうえでドライバ１
０に出力Ｅを，ドライバ１１に出力Ｆをそれぞれ制御信
号として出力し，それぞれのスイッチング素子１，２を
制御する。
【００７０】次に，演算制御回路９の構成および該演算
制御回路９により制御される電磁接触器の制御動作の詳
細について説明する。まず，図３は，演算制御回路９の
実施例を示すブロック図であり，図４は，それぞれの回
路からの出力信号を時間的に示したタイミングチャート
である。上記図３，図４を用いて電磁接触器の動作およ
び電磁接触器への電圧印加状況を含めて，その機能を説
明する。
制御回路９により制御される電磁接触器の制御動作の詳
細について説明する。まず，図３は，演算制御回路９の
実施例を示すブロック図であり，図４は，それぞれの回
路からの出力信号を時間的に示したタイミングチャート
である。上記図３，図４を用いて電磁接触器の動作およ
び電磁接触器への電圧印加状況を含めて，その機能を説
明する。
【００７１】図３において，１３０ａはピーク電圧値検
出演算回路であり，ピーク電圧値検出回路１３０から全
波整流後の電圧を抵抗により分圧した電圧値が瞬時電圧
値のモニタ値として連続して入力される。この値の各サ
イクル毎のピーク値をホールドし，該ピーク値を電圧波
形認識演算回路１２に対して出力する。１４０ａは平均
電圧値検出演算回路であり，平均電圧値検出回路１４０
から全波整流後の電圧を抵抗により分圧した電圧値が瞬
時電圧値のモニタ値として連続して入力してくる。この
値を各サイクル毎に積分し，平均値を求め，該平均値を
電圧波形認識演算回路１２に対して出力する。
出演算回路であり，ピーク電圧値検出回路１３０から全
波整流後の電圧を抵抗により分圧した電圧値が瞬時電圧
値のモニタ値として連続して入力される。この値の各サ
イクル毎のピーク値をホールドし，該ピーク値を電圧波
形認識演算回路１２に対して出力する。１４０ａは平均
電圧値検出演算回路であり，平均電圧値検出回路１４０
から全波整流後の電圧を抵抗により分圧した電圧値が瞬
時電圧値のモニタ値として連続して入力してくる。この
値を各サイクル毎に積分し，平均値を求め，該平均値を
電圧波形認識演算回路１２に対して出力する。
【００７２】また，１２は電圧波形認識演算回路であ
り，上記ピーク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力
（ｘ）と，平均電圧値検出演算回路１４０ａからの出力
（ｙ）とを比較し， ｙ＞０．９５×ｘ が成立するときＤＣ電源とみなし，それ以外のときＡＣ
電源とみなし，それぞれに異なった値を，信号として電
圧領域選択回路１３に出力する。
り，上記ピーク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力
（ｘ）と，平均電圧値検出演算回路１４０ａからの出力
（ｙ）とを比較し， ｙ＞０．９５×ｘ が成立するときＤＣ電源とみなし，それ以外のときＡＣ
電源とみなし，それぞれに異なった値を，信号として電
圧領域選択回路１３に出力する。
【００７３】また，１３は電圧領域選択回路であり，上
記電圧波形認識演算回路１２からの出力と，ピーク電圧
値検出演算回路１３０ａからの出力が入力され，電圧領
域が， １００Ｖ定格のＡＣ電源 ２００Ｖ定格のＡＣ電源 １００Ｖ定格のＤＣ電源 ２００Ｖ定格のＤＣ電源 のいずれであるかを判断し，それぞれにレベルの異なっ
た出力を投入基準電圧設定回路１４，開放基準電圧設定
回路１５に供給する。
記電圧波形認識演算回路１２からの出力と，ピーク電圧
値検出演算回路１３０ａからの出力が入力され，電圧領
域が， １００Ｖ定格のＡＣ電源 ２００Ｖ定格のＡＣ電源 １００Ｖ定格のＤＣ電源 ２００Ｖ定格のＤＣ電源 のいずれであるかを判断し，それぞれにレベルの異なっ
た出力を投入基準電圧設定回路１４，開放基準電圧設定
回路１５に供給する。
【００７４】また，１４は投入基準電圧設定回路であ
り，電圧領域選択回路１３からの出力が入力され， 上記の場合，√２×８０Ｖ 上記の場合，√２×１６０Ｖ 上記の場合，６５Ｖ 上記の場合，１３０Ｖ に，それぞれ投入基準電圧を設定し，それぞれ異なった
出力を比較判定回路８０に供給する。
り，電圧領域選択回路１３からの出力が入力され， 上記の場合，√２×８０Ｖ 上記の場合，√２×１６０Ｖ 上記の場合，６５Ｖ 上記の場合，１３０Ｖ に，それぞれ投入基準電圧を設定し，それぞれ異なった
出力を比較判定回路８０に供給する。
【００７５】また，１５は開放基準電圧設定回路であ
り，電圧領域選択回路１３からの出力が入力され， 上記の場合，√２×４０Ｖ 上記の場合，√２×８０Ｖ 上記の場合，２０Ｖ 上記の場合，４０Ｖ にそれぞれ開放基準電圧を設定し，それぞれ異なった出
力を比較判定回路８１に供給する。
り，電圧領域選択回路１３からの出力が入力され， 上記の場合，√２×４０Ｖ 上記の場合，√２×８０Ｖ 上記の場合，２０Ｖ 上記の場合，４０Ｖ にそれぞれ開放基準電圧を設定し，それぞれ異なった出
力を比較判定回路８１に供給する。
【００７６】また，１６はタイマ回路であり，操作電源
が印加され，定電圧回路８からの出力が供給される状態
になってから，投入基準電圧以上の電圧により確実に投
入が完了できる時限（図６に示したＴ1 参照）後に投入
から保持へパルス演算回路（後述する）を切り換えるた
めの信号を投入パルス演算回路１７，保持パルス演算回
路１８に出力する。
が印加され，定電圧回路８からの出力が供給される状態
になってから，投入基準電圧以上の電圧により確実に投
入が完了できる時限（図６に示したＴ1 参照）後に投入
から保持へパルス演算回路（後述する）を切り換えるた
めの信号を投入パルス演算回路１７，保持パルス演算回
路１８に出力する。
【００７７】また，１７は投入パルス演算回路であり，
タイマ回路１６，後述する比較判定回路８０，ピーク電
圧値検出演算回路１３０ａ，後述する可動変位演算回路
１９からの出力がそれぞれ入力され，タイマ回路１６か
らの出力が保持へ切り替わる前を示す信号において，比
較判定回路８０からの出力が投入ＯＫを示す信号である
とき，ピーク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力の
電圧レベルにより，例えば，電源電圧ＡＣで，電圧領域
選択回路１３による電圧領域選択の上記，の両方共
に投入基準電圧設定回路１４の投入基準電圧が√２×８
０Ｖであった場合，図５（ａ）に示す投入時のように１
００Ｖクラスから２００Ｖクラスまで連続的にパルス幅
が変化し，電磁接触器の吸引力が印加電圧によらず一定
になるように演算調整されたパルス幅になるためのレベ
ル信号を比較回路８３に出力する（図５に示したＶは実
効値である）。
タイマ回路１６，後述する比較判定回路８０，ピーク電
圧値検出演算回路１３０ａ，後述する可動変位演算回路
１９からの出力がそれぞれ入力され，タイマ回路１６か
らの出力が保持へ切り替わる前を示す信号において，比
較判定回路８０からの出力が投入ＯＫを示す信号である
とき，ピーク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力の
電圧レベルにより，例えば，電源電圧ＡＣで，電圧領域
選択回路１３による電圧領域選択の上記，の両方共
に投入基準電圧設定回路１４の投入基準電圧が√２×８
０Ｖであった場合，図５（ａ）に示す投入時のように１
００Ｖクラスから２００Ｖクラスまで連続的にパルス幅
が変化し，電磁接触器の吸引力が印加電圧によらず一定
になるように演算調整されたパルス幅になるためのレベ
ル信号を比較回路８３に出力する（図５に示したＶは実
効値である）。
【００７８】また，保持に切り替わった後のタイマ回路
１６からの出力があったとき，比較回路８３（後述す
る）がパルスを出力しない高レベル信号（Ｈ）をＡＮＤ
回路３１に出力する。さらに，可動変位演算回路１９
（後述する）より接点の接触開始前および鉄心衝突前に
信号が出力され，投入パルス演算回路１７に入力される
と，投入パルス演算回路１７より出力される信号は，パ
ルス幅が３０％程度に落ちるレベルとなり，接点の接触
後および鉄心衝突後の信号が入力されると，また，もと
に戻る。
１６からの出力があったとき，比較回路８３（後述す
る）がパルスを出力しない高レベル信号（Ｈ）をＡＮＤ
回路３１に出力する。さらに，可動変位演算回路１９
（後述する）より接点の接触開始前および鉄心衝突前に
信号が出力され，投入パルス演算回路１７に入力される
と，投入パルス演算回路１７より出力される信号は，パ
ルス幅が３０％程度に落ちるレベルとなり，接点の接触
後および鉄心衝突後の信号が入力されると，また，もと
に戻る。
【００７９】また，１８は保持パルス演算回路であり，
タイマ回路１６，比較判定回路８１（後述する），ピー
ク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力を入力し，タ
イマ回路１６からの出力が保持に切り替わった後を示す
信号において，比較判定回路８１からの出力が，保持継
続を示す信号であるとき，ピーク電圧値検出演算回路１
３０ａからの出力の電圧レベルにより，例えば，電源電
圧がＡＣで，電圧領域選択回路１３による電圧領域選択
の上記，の両方共に開放基準電圧設定回路１５の開
放基準電圧が√２×４０Ｖであった場合，図５（ｂ）に
示す保持時のように１００Ｖクラスから２００Ｖクラス
まで連続的にパルス幅が変化し，電磁接触器の入力，す
なわち，吸引力が印加電圧によらず一定になるように演
算調整されたパルス幅になるためのレベル信号を比較回
路８２に出力する（図５に示したＶは実効値である）。
また，タイマ回路１６からの出力が保持に切り替わる前
の信号であるとき，比較回路８２（後述する）がパルス
を出力しない高レベル信号（Ｉ）をＡＮＤ回路３０に出
力する。
タイマ回路１６，比較判定回路８１（後述する），ピー
ク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力を入力し，タ
イマ回路１６からの出力が保持に切り替わった後を示す
信号において，比較判定回路８１からの出力が，保持継
続を示す信号であるとき，ピーク電圧値検出演算回路１
３０ａからの出力の電圧レベルにより，例えば，電源電
圧がＡＣで，電圧領域選択回路１３による電圧領域選択
の上記，の両方共に開放基準電圧設定回路１５の開
放基準電圧が√２×４０Ｖであった場合，図５（ｂ）に
示す保持時のように１００Ｖクラスから２００Ｖクラス
まで連続的にパルス幅が変化し，電磁接触器の入力，す
なわち，吸引力が印加電圧によらず一定になるように演
算調整されたパルス幅になるためのレベル信号を比較回
路８２に出力する（図５に示したＶは実効値である）。
また，タイマ回路１６からの出力が保持に切り替わる前
の信号であるとき，比較回路８２（後述する）がパルス
を出力しない高レベル信号（Ｉ）をＡＮＤ回路３０に出
力する。
【００８０】また，１９は可動変位演算回路であり，可
動部位置を機械式に検出した信号により接点接触や鉄心
衝突に関して，上記に示した出力を投入パルス演算回路
１７へ出力する。
動部位置を機械式に検出した信号により接点接触や鉄心
衝突に関して，上記に示した出力を投入パルス演算回路
１７へ出力する。
【００８１】また，３０は保持用のＡＮＤ回路であり，
立ち下がりパルス発生回路５２（後述する）と比較回路
８２（後述する）の出力のＡＮＤをとり，図４に示すＦ
2 のパルスを出力する。３１は投入用のＡＮＤ回路であ
り，立ち上がりパルス発生回路５１（後述する）と比較
回路８３（後述する）の出力のＡＮＤをとり，図４に示
すＦ1 のパルスを出力する。３２はＯＲ回路であり，Ａ
ＮＤ回路３０とＡＮＤ回路３１との出力のＯＲをとった
パルスをＡＮＤ回路３３（後述する）に出力する。
立ち下がりパルス発生回路５２（後述する）と比較回路
８２（後述する）の出力のＡＮＤをとり，図４に示すＦ
2 のパルスを出力する。３１は投入用のＡＮＤ回路であ
り，立ち上がりパルス発生回路５１（後述する）と比較
回路８３（後述する）の出力のＡＮＤをとり，図４に示
すＦ1 のパルスを出力する。３２はＯＲ回路であり，Ａ
ＮＤ回路３０とＡＮＤ回路３１との出力のＯＲをとった
パルスをＡＮＤ回路３３（後述する）に出力する。
【００８２】また，３３はＡＮＤ回路であり，定電圧判
定回路６０（後述する）とＯＲ回路３２からの出力のＡ
ＮＤをとり，定電圧がＯＫのとき，ＯＲ回路３２の出力
パルスをＡＮＤ回路３４（後述する）に出力する。３４
はＡＮＤ回路であり，ＡＮＤ回路３３からの出力と，継
続・切替判定回路４１がＡＮＤ回路３４側に出力が切り
替えられているときの出力のＡＮＤをとり，それが出力
Ｆとなり，電磁接触器を励磁する。３５，３５ａは同期
回路であり，出力Ｅ，Ｆの同期をとり，スイッチング素
子１，２が同時にＯＦＦまたはＯＮするように同期をと
る。
定回路６０（後述する）とＯＲ回路３２からの出力のＡ
ＮＤをとり，定電圧がＯＫのとき，ＯＲ回路３２の出力
パルスをＡＮＤ回路３４（後述する）に出力する。３４
はＡＮＤ回路であり，ＡＮＤ回路３３からの出力と，継
続・切替判定回路４１がＡＮＤ回路３４側に出力が切り
替えられているときの出力のＡＮＤをとり，それが出力
Ｆとなり，電磁接触器を励磁する。３５，３５ａは同期
回路であり，出力Ｅ，Ｆの同期をとり，スイッチング素
子１，２が同時にＯＦＦまたはＯＮするように同期をと
る。
【００８３】また，４０は補助投入信号発生回路であ
り，操作電圧が電磁接触器に印加されたときから，すな
わち，出力Ｃが入力した時点から１００％のデューティ
パルス，つまり，図４に示したＬのようなステップ信号
を出力する。４１は継続・切替判定回路であり，比較判
定回路８０と補助投入信号発生回路４０からの出力が入
力され，比較判定回路８０からの出力が投入中止の判断
の信号であるとき，ＡＮＤ回路３４により電磁接触器を
励磁する信号パルスがでないようにする信号を出力す
る。このとき，出力Ｆとしてダイレクトに出力される信
号はカットされる。また，比較判定回路８０の判定が出
力されない間は，ＡＮＤ回路３４側へ出力はせずに，出
力Ｆとしてダイレクトに補助投入信号発生回路４０のパ
ルスを用いる。
り，操作電圧が電磁接触器に印加されたときから，すな
わち，出力Ｃが入力した時点から１００％のデューティ
パルス，つまり，図４に示したＬのようなステップ信号
を出力する。４１は継続・切替判定回路であり，比較判
定回路８０と補助投入信号発生回路４０からの出力が入
力され，比較判定回路８０からの出力が投入中止の判断
の信号であるとき，ＡＮＤ回路３４により電磁接触器を
励磁する信号パルスがでないようにする信号を出力す
る。このとき，出力Ｆとしてダイレクトに出力される信
号はカットされる。また，比較判定回路８０の判定が出
力されない間は，ＡＮＤ回路３４側へ出力はせずに，出
力Ｆとしてダイレクトに補助投入信号発生回路４０のパ
ルスを用いる。
【００８４】また，５０は基準三角波発生回路であり，
図４に示した出力Ｇのような２０ＫＨｚ程度の基準三角
波を出力する。この基準三角波は、図４に示すように、
鋭角の立ち上がり角θ１を有する立ち上がり部および鋭
角の立ち下がり角θ２を有する立ち下がり部を有するも
のである。５１は立ち上がりパルス発生回路であり，基
準三角波発生回路５０からの出力により図４に示した出
力Ｊのような立ち上がり部の幅を持つパルスを出力す
る。５２は立ち下がりパルス発生回路であり，基準三角
波発生回路５０からの出力により図４に示した出力Ｋの
ような立ち下がり部の幅を持つパルスを出力する。
図４に示した出力Ｇのような２０ＫＨｚ程度の基準三角
波を出力する。この基準三角波は、図４に示すように、
鋭角の立ち上がり角θ１を有する立ち上がり部および鋭
角の立ち下がり角θ２を有する立ち下がり部を有するも
のである。５１は立ち上がりパルス発生回路であり，基
準三角波発生回路５０からの出力により図４に示した出
力Ｊのような立ち上がり部の幅を持つパルスを出力す
る。５２は立ち下がりパルス発生回路であり，基準三角
波発生回路５０からの出力により図４に示した出力Ｋの
ような立ち下がり部の幅を持つパルスを出力する。
【００８５】また，６０は，定電圧判定回路であり，定
電圧回路８からの出力ＤがＩＣを駆動するに不安定な領
域電圧であるとき，ＡＮＤ回路３３によりパルスを出力
させない，すなわち，電磁接触器をＯＦＦするような信
号をＡＮＤ回路３３に出力する。
電圧回路８からの出力ＤがＩＣを駆動するに不安定な領
域電圧であるとき，ＡＮＤ回路３３によりパルスを出力
させない，すなわち，電磁接触器をＯＦＦするような信
号をＡＮＤ回路３３に出力する。
【００８６】また，８０は投入用の比較判定回路であ
り，投入基準電圧設定回路１４からの出力（ｚ）と，ピ
ーク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力（ｘ）を比
較し， ｘ≧ｚ であれば投入ＯＫの判断をし，それ以外であれば投入中
止の判断をし，該信号を投入パルス演算回路１７に出力
する。８１は保持用の比較回路であり，開放基準電圧設
定回路１５からの出力（ｗ）と，ピーク電圧値検出演算
回路１３０ａからの出力（ｘ）を比較し， ｘ＜ｗ であれば開放（電磁接触器に流れる電流をゼロにし，電
磁接触器を開放する）する判断をし，それ以外であれば
保持を継続する判断をし，その信号を保持パルス演算回
路１８に出力する。
り，投入基準電圧設定回路１４からの出力（ｚ）と，ピ
ーク電圧値検出演算回路１３０ａからの出力（ｘ）を比
較し， ｘ≧ｚ であれば投入ＯＫの判断をし，それ以外であれば投入中
止の判断をし，該信号を投入パルス演算回路１７に出力
する。８１は保持用の比較回路であり，開放基準電圧設
定回路１５からの出力（ｗ）と，ピーク電圧値検出演算
回路１３０ａからの出力（ｘ）を比較し， ｘ＜ｗ であれば開放（電磁接触器に流れる電流をゼロにし，電
磁接触器を開放する）する判断をし，それ以外であれば
保持を継続する判断をし，その信号を保持パルス演算回
路１８に出力する。
【００８７】また，８２は保持用の比較回路であり，保
持パルス演算回路１８からの出力と，基準三角波発生回
路５０からの出力を比較し，図４に示したＩのパルスを
出力する。８３は投入用の比較回路であり，投入パルス
演算回路１７からの出力と，基準三角波発生回路５０か
らの出力を比較し，図４に示したＨのパルスを出力す
る。
持パルス演算回路１８からの出力と，基準三角波発生回
路５０からの出力を比較し，図４に示したＩのパルスを
出力する。８３は投入用の比較回路であり，投入パルス
演算回路１７からの出力と，基準三角波発生回路５０か
らの出力を比較し，図４に示したＨのパルスを出力す
る。
【００８８】次に，具体的な動作について説明する。操
作電圧が電磁接触器に印加されるとまず補助投入信号発
生回路４０より，例えば，１００％のデューティ信号，
すなわち，図４に示すようなステップ信号が出力される
（出力Ｌ）。補助投入信号とは電圧検出回路，特に，平
均値または実効値検出に要する時間遅れをカバーするた
めにコイル時定数にそって補助的にコイル電流を所定の
ところまで立ち上げておき，電磁接触器における投入時
間を制御するものである。
作電圧が電磁接触器に印加されるとまず補助投入信号発
生回路４０より，例えば，１００％のデューティ信号，
すなわち，図４に示すようなステップ信号が出力される
（出力Ｌ）。補助投入信号とは電圧検出回路，特に，平
均値または実効値検出に要する時間遅れをカバーするた
めにコイル時定数にそって補助的にコイル電流を所定の
ところまで立ち上げておき，電磁接触器における投入時
間を制御するものである。
【００８９】また，継続・切替判定回路４１は，電圧検
出まではダイレクトに出力Ｆを出力し，操作コイルＭＣ
１２０に補助投入電流を流し，電圧検出後に操作電圧が
投入基準電圧より低く投入すべきではないと比較判定回
路８０より判定されたときに，補助投入信号を止める
か，またはダイレクトに出力Ｆに出さずにＡＮＤ回路３
４を経由させて出力し（このとき，ＡＮＤ回路３４には
第２のスイッチング素子２をＯＦＦにするもう一つの信
号が入力されているため，出力Ｆは第２のスイッチング
素子２をＯＦＦに設定する），電圧検出後に操作電圧が
投入基準電圧を越え，投入すべきであると比較判定回路
８０により判定されたときに，補助投入信号をダイレク
トに出力Ｆとして出力せずにＡＮＤ回路３４を経由させ
てＦを出力する（このとき，ＡＮＤ回路３４には第２の
スイッチング素子２をＯＮ／ＯＦＦパルス制御するもう
一つの信号が入力されているため，出力Ｆは第１のスイ
ッチング素子１をＯＮ／ＯＦＦパルス制御する）もので
ある。
出まではダイレクトに出力Ｆを出力し，操作コイルＭＣ
１２０に補助投入電流を流し，電圧検出後に操作電圧が
投入基準電圧より低く投入すべきではないと比較判定回
路８０より判定されたときに，補助投入信号を止める
か，またはダイレクトに出力Ｆに出さずにＡＮＤ回路３
４を経由させて出力し（このとき，ＡＮＤ回路３４には
第２のスイッチング素子２をＯＦＦにするもう一つの信
号が入力されているため，出力Ｆは第２のスイッチング
素子２をＯＦＦに設定する），電圧検出後に操作電圧が
投入基準電圧を越え，投入すべきであると比較判定回路
８０により判定されたときに，補助投入信号をダイレク
トに出力Ｆとして出力せずにＡＮＤ回路３４を経由させ
てＦを出力する（このとき，ＡＮＤ回路３４には第２の
スイッチング素子２をＯＮ／ＯＦＦパルス制御するもう
一つの信号が入力されているため，出力Ｆは第１のスイ
ッチング素子１をＯＮ／ＯＦＦパルス制御する）もので
ある。
【００９０】また，操作電圧が電磁接触器に印加され，
定電圧回路８から演算制御回路９を駆動するに充分な電
圧が供給されるまでの不安定領域にあっては，定電圧判
定回路６０よりＡＮＤ回路３３へ第２のスイッチング素
子２をＯＦＦにする信号を出力するため，第２のスイッ
チング素子２がＯＦＦに設定され，同時に第１のスイッ
チング素子１をＯＦＦにする信号が出力Ｆと同期をとっ
て出力されるため，第１のスイッチング素子１もＯＦＦ
に設定される。また，定電圧回路８から演算制御回路９
を駆動するに充分な電圧が供給されると同時に出力Ｅは
第１のスイッチング素子１をＯＮにする信号となる。
定電圧回路８から演算制御回路９を駆動するに充分な電
圧が供給されるまでの不安定領域にあっては，定電圧判
定回路６０よりＡＮＤ回路３３へ第２のスイッチング素
子２をＯＦＦにする信号を出力するため，第２のスイッ
チング素子２がＯＦＦに設定され，同時に第１のスイッ
チング素子１をＯＦＦにする信号が出力Ｆと同期をとっ
て出力されるため，第１のスイッチング素子１もＯＦＦ
に設定される。また，定電圧回路８から演算制御回路９
を駆動するに充分な電圧が供給されると同時に出力Ｅは
第１のスイッチング素子１をＯＮにする信号となる。
【００９１】ピーク電圧値検出回路１３０からの出力
Ｃ，平均電圧値検出回路１４０からの出力Ｂが入力され
ると，それぞれの演算回路１３０ａ，１４０ａにより電
圧のピーク値と平均値が求められ，これにより電圧波形
認識演算回路１２において交流電源（ＡＣ）か直流電源
（ＤＣ）かが識別される。たとえば，図７に示すよう
に，Ｘのような商用周波数の交流電源では，全波整流後
にあってはピーク値に対し平均値は０．９であり，Ｙの
ような完全直流電源にあってはピーク値と平均値が同じ
であるなど各種条件に基づいて区別ができる。また，Ｚ
のようなインバータ電源であっても問題無く扱うことが
できる。
Ｃ，平均電圧値検出回路１４０からの出力Ｂが入力され
ると，それぞれの演算回路１３０ａ，１４０ａにより電
圧のピーク値と平均値が求められ，これにより電圧波形
認識演算回路１２において交流電源（ＡＣ）か直流電源
（ＤＣ）かが識別される。たとえば，図７に示すよう
に，Ｘのような商用周波数の交流電源では，全波整流後
にあってはピーク値に対し平均値は０．９であり，Ｙの
ような完全直流電源にあってはピーク値と平均値が同じ
であるなど各種条件に基づいて区別ができる。また，Ｚ
のようなインバータ電源であっても問題無く扱うことが
できる。
【００９２】次に，例えば１００Ｖ，２００Ｖの共用の
電磁接触器において，投入および開放の基準電圧を１０
０Ｖクラスと２００Ｖクラスで別にしたいときのために
電圧領域選択回路１３により１００Ｖ，２００Ｖクラス
の判断を実効し，これにより投入基準電圧および開放基
準電圧を設定する。
電磁接触器において，投入および開放の基準電圧を１０
０Ｖクラスと２００Ｖクラスで別にしたいときのために
電圧領域選択回路１３により１００Ｖ，２００Ｖクラス
の判断を実効し，これにより投入基準電圧および開放基
準電圧を設定する。
【００９３】投入パルス演算回路１７では，投入基準電
圧と検出された電圧を比較した結果の信号と，検出され
た電圧信号と，可動変位演算回路１９からの接点接触開
始前および鉄心衝突前においてコイル入力を低減するた
めの信号と，操作電源印加から確実に投入が完了できる
時限（図６に示したＴ1 ）後に投入から保持へパルス演
算回路（１７→１８）を切り替えるタイマ回路１６から
の出力がそれぞれ入力され，図５（ａ）に示した投入時
におけるグラフに示されるように１００Ｖクラスから２
００Ｖクラスまで連続的にパルス幅が変化し，吸引力が
印加電圧によらず一定になるように出力のレベルが演算
され，調整される。
圧と検出された電圧を比較した結果の信号と，検出され
た電圧信号と，可動変位演算回路１９からの接点接触開
始前および鉄心衝突前においてコイル入力を低減するた
めの信号と，操作電源印加から確実に投入が完了できる
時限（図６に示したＴ1 ）後に投入から保持へパルス演
算回路（１７→１８）を切り替えるタイマ回路１６から
の出力がそれぞれ入力され，図５（ａ）に示した投入時
におけるグラフに示されるように１００Ｖクラスから２
００Ｖクラスまで連続的にパルス幅が変化し，吸引力が
印加電圧によらず一定になるように出力のレベルが演算
され，調整される。
【００９４】この動作を図４を用いて説明すると，２０
ＫＨｚ程度の周波数となる基準三角波の出力Ｇを比較回
路８３において比較され，出力されるＨは投入時は印加
電圧が低い場合には，図４に示した実線のように大きな
デューティで，また，印加電圧が高い場合には図４に示
した一点鎖線のような比較的小さなデューティとなり，
投入時におけるＦとなるＦ1 を図５に示したような関係
とするために，ＰやＱのレベルを変化させる。
ＫＨｚ程度の周波数となる基準三角波の出力Ｇを比較回
路８３において比較され，出力されるＨは投入時は印加
電圧が低い場合には，図４に示した実線のように大きな
デューティで，また，印加電圧が高い場合には図４に示
した一点鎖線のような比較的小さなデューティとなり，
投入時におけるＦとなるＦ1 を図５に示したような関係
とするために，ＰやＱのレベルを変化させる。
【００９５】また，可動変位演算回路１９より接点接触
開始前および鉄心衝突前である信号が入力されると，Ｐ
やＱのレベルを３０％程度に一旦落とし（図６に示した
ｉとｊ），接点接触後および鉄心衝突後にもとに戻す
（図６に示したｈ）操作を行う。これにより，接点接触
時や鉄心衝突時の衝撃を小さくし，跳ね返りも抑えるこ
とができる。ただし，投入基準電圧と検出された電圧を
比較した結果，操作電圧が投入基準電圧より低く，投入
すべきではないと判定されたときには，第２のスイッチ
ング素子２をＯＦＦにするため，ＰやＱのレベルは基準
三角波の出力Ｇより高くなり，Ｆは第２のスイッチング
素子２をＯＦＦに設定する信号となる。
開始前および鉄心衝突前である信号が入力されると，Ｐ
やＱのレベルを３０％程度に一旦落とし（図６に示した
ｉとｊ），接点接触後および鉄心衝突後にもとに戻す
（図６に示したｈ）操作を行う。これにより，接点接触
時や鉄心衝突時の衝撃を小さくし，跳ね返りも抑えるこ
とができる。ただし，投入基準電圧と検出された電圧を
比較した結果，操作電圧が投入基準電圧より低く，投入
すべきではないと判定されたときには，第２のスイッチ
ング素子２をＯＦＦにするため，ＰやＱのレベルは基準
三角波の出力Ｇより高くなり，Ｆは第２のスイッチング
素子２をＯＦＦに設定する信号となる。
【００９６】また，図４に示したＪとＫのように，立ち
上がりパルス発生回路５１より基準三角波の立ち上がり
時間の幅をもつパルスＪと立ち下がりパルス発生回路５
２より基準三角波の立ち下がり時間の幅をもつパルスＫ
が発生され，投入時には操作電圧が投入基準電圧を越
え，投入すべきであると比較判定回路８０が判定した場
合には，タイマ回路１６の出力により保持パルス演算回
路１８からのＰやＱのレベルが基準三角波の出力Ｇより
高くなるため，出力Ｉは図４に示すように出力されず，
ＨとＪのＡＮＤ回路３１の出力がＦとなり，図４に示し
たＦ1 のパルス出力となる。
上がりパルス発生回路５１より基準三角波の立ち上がり
時間の幅をもつパルスＪと立ち下がりパルス発生回路５
２より基準三角波の立ち下がり時間の幅をもつパルスＫ
が発生され，投入時には操作電圧が投入基準電圧を越
え，投入すべきであると比較判定回路８０が判定した場
合には，タイマ回路１６の出力により保持パルス演算回
路１８からのＰやＱのレベルが基準三角波の出力Ｇより
高くなるため，出力Ｉは図４に示すように出力されず，
ＨとＪのＡＮＤ回路３１の出力がＦとなり，図４に示し
たＦ1 のパルス出力となる。
【００９７】保持パルス演算回路１８では，開放基準電
圧と検出された電圧を比較した結果の信号と，検出され
た電圧信号と，操作電源印加から確実に投入が完了でき
る時限（図６に示したＴ1 ）後に投入から保持へパルス
演算回路（１７→１８）を切り替えるタイマ回路１６か
らの出力がそれぞれ入力され，図５（ｂ）に示した保持
時におけるグラフに示されるように１００Ｖクラスから
２００Ｖクラスまで連続的にパルス幅が変化し，吸引
力，すなわち，コイル消費電力が印加電圧によらず一定
になるように出力のレベルが演算され調整される。通
常，保持時は投入時の１／１０程度のコイル消費電力で
よい。
圧と検出された電圧を比較した結果の信号と，検出され
た電圧信号と，操作電源印加から確実に投入が完了でき
る時限（図６に示したＴ1 ）後に投入から保持へパルス
演算回路（１７→１８）を切り替えるタイマ回路１６か
らの出力がそれぞれ入力され，図５（ｂ）に示した保持
時におけるグラフに示されるように１００Ｖクラスから
２００Ｖクラスまで連続的にパルス幅が変化し，吸引
力，すなわち，コイル消費電力が印加電圧によらず一定
になるように出力のレベルが演算され調整される。通
常，保持時は投入時の１／１０程度のコイル消費電力で
よい。
【００９８】この動作を図４を用いて説明すると，基準
三角波の出力Ｇを比較回路８２において比較され出力さ
れるＩは，保持時にあって，印加電圧が低い場合には図
４に示した実線のように投入時よりは小さいが比較的大
きめのデューティで，また，印加電圧が高い場合には図
４に示した一点鎖線のような非常に小さなデューティと
なり，保持時におけるＦとなるＦ2 を図５に示したよう
な関係とするためにＰやＱのレベルを変化させる。
三角波の出力Ｇを比較回路８２において比較され出力さ
れるＩは，保持時にあって，印加電圧が低い場合には図
４に示した実線のように投入時よりは小さいが比較的大
きめのデューティで，また，印加電圧が高い場合には図
４に示した一点鎖線のような非常に小さなデューティと
なり，保持時におけるＦとなるＦ2 を図５に示したよう
な関係とするためにＰやＱのレベルを変化させる。
【００９９】ただし，保持基準電圧と検出された電圧を
比較した結果，操作電圧が開放基準電圧より低く，開放
すべきであると判定されたときには，第２のスイッチン
グ素子２をＯＦＦにするため，ＰやＱのレベルは基準三
角波の出力Ｇより高くなり，Ｆは第２のスイッチング素
子２をＯＦＦにする信号となるが，このとき，第２のス
イッチング素子２と第１のスイッチング素子１を同期回
路３５，３５ａにより同時にＯＦＦとなるようにＥとＦ
が出力される。
比較した結果，操作電圧が開放基準電圧より低く，開放
すべきであると判定されたときには，第２のスイッチン
グ素子２をＯＦＦにするため，ＰやＱのレベルは基準三
角波の出力Ｇより高くなり，Ｆは第２のスイッチング素
子２をＯＦＦにする信号となるが，このとき，第２のス
イッチング素子２と第１のスイッチング素子１を同期回
路３５，３５ａにより同時にＯＦＦとなるようにＥとＦ
が出力される。
【０１００】また，図４に示したＪとＫのように，立ち
上がりパルス発生回路５１より基準三角波の立ち上がり
時間の幅をもつパルスＪと，立ち下がりパルス発生回路
５２より基準三角波の立ち下がり時間の幅をもつパルス
Ｋが発生し，保持時には操作電圧が開放基準電圧を上回
り，保持すべきであると比較判定回路８１により判定さ
れた場合に，タイマ回路１６の出力により投入パルス演
算回路１７からＰやＱのレベルが基準三角波の出力Ｇよ
り高く出力されるため，出力Ｈは図４に示すように出力
されず，ＩとＫのＡＮＤ回路３０を介した出力がＦとな
り，図４に示したＦ2 のパルス出力となる。
上がりパルス発生回路５１より基準三角波の立ち上がり
時間の幅をもつパルスＪと，立ち下がりパルス発生回路
５２より基準三角波の立ち下がり時間の幅をもつパルス
Ｋが発生し，保持時には操作電圧が開放基準電圧を上回
り，保持すべきであると比較判定回路８１により判定さ
れた場合に，タイマ回路１６の出力により投入パルス演
算回路１７からＰやＱのレベルが基準三角波の出力Ｇよ
り高く出力されるため，出力Ｈは図４に示すように出力
されず，ＩとＫのＡＮＤ回路３０を介した出力がＦとな
り，図４に示したＦ2 のパルス出力となる。
【０１０１】このように，一つの基準三角波により第２
のスイッチング素子２を投入時と保持時において異なっ
たパルス幅制御が容易にできるとともに，保持時のコイ
ル消費電力を投入時の１／１０にすることは，基準三角
波の立ち上がり時間の幅と基準三角波の立ち下がり時間
の幅を１０：１にすれば容易に実現する。また，図５に
示すように最低投入基準電圧（図５（ａ）ではＶ＝８０
Ｖ）をデューティ１００％にし，最大開放基準電圧（図
５（ｂ）ではＶ＝４０Ｖ）をデューティ２０％にすれば
ＩＣやマイコンの動作領域において充分に一つの電磁接
触器で１００Ｖと２００Ｖを共用することができ，コイ
ル入力や吸引力を電圧に対し連続的に一定に保持するこ
とができる。さらに，上記の電圧に対する制御は使用中
に常時行われるため，操作電圧が変動しても影響を受け
ず，一定に保持されることになる。
のスイッチング素子２を投入時と保持時において異なっ
たパルス幅制御が容易にできるとともに，保持時のコイ
ル消費電力を投入時の１／１０にすることは，基準三角
波の立ち上がり時間の幅と基準三角波の立ち下がり時間
の幅を１０：１にすれば容易に実現する。また，図５に
示すように最低投入基準電圧（図５（ａ）ではＶ＝８０
Ｖ）をデューティ１００％にし，最大開放基準電圧（図
５（ｂ）ではＶ＝４０Ｖ）をデューティ２０％にすれば
ＩＣやマイコンの動作領域において充分に一つの電磁接
触器で１００Ｖと２００Ｖを共用することができ，コイ
ル入力や吸引力を電圧に対し連続的に一定に保持するこ
とができる。さらに，上記の電圧に対する制御は使用中
に常時行われるため，操作電圧が変動しても影響を受け
ず，一定に保持されることになる。
【０１０２】次に，図６において，電磁接触器の動作と
スイッチング素子の動作および操作コイルＭＣ１２０の
電流の変化について１回の開閉動作を例にとって説明す
る。図において，ａは操作電源のＯＮ／ＯＦＦ状態，ｂ
は電磁接触器における接点のＯＮ／ＯＦＦ状態，ｃは電
磁接触器の可動鉄心１０８の開閉状態，ｄとｅは第１の
スイッチング素子１と第２のスイッチング素子２のＯＮ
／ＯＦＦ状態，ｆは操作コイルＭＣ１２０の電流変化を
示すタイミングチャートである。
スイッチング素子の動作および操作コイルＭＣ１２０の
電流の変化について１回の開閉動作を例にとって説明す
る。図において，ａは操作電源のＯＮ／ＯＦＦ状態，ｂ
は電磁接触器における接点のＯＮ／ＯＦＦ状態，ｃは電
磁接触器の可動鉄心１０８の開閉状態，ｄとｅは第１の
スイッチング素子１と第２のスイッチング素子２のＯＮ
／ＯＦＦ状態，ｆは操作コイルＭＣ１２０の電流変化を
示すタイミングチャートである。
【０１０３】まず，操作電源をＯＮすると，第１のスイ
ッチング素子１はＯＮし，投入補助信号ｇが第２のスイ
ッチング素子２から出力される。そして，電圧検出後電
圧に対応した投入信号ｈが出力される。その後，接点が
接触を開始する直前に可動部の変位検出によりパルス幅
の小さくなった信号ｉが出力され，接点接触後もとに戻
り，鉄心が衝突する直前に可動部の変位検出によりパル
ス幅の小さくなった信号ｊが出力され，鉄心衝突後もと
に戻り，投入開始から確実に投入を完了できる時間Ｔ1
の後に保持パルス信号ｋが出力される。接点接触時や鉄
心衝突時はｆに示すようにコイル電流が小さくなり衝突
が緩和され，またすぐにもとの大きな電流が流れるため
に跳ね返りが防止できる。
ッチング素子１はＯＮし，投入補助信号ｇが第２のスイ
ッチング素子２から出力される。そして，電圧検出後電
圧に対応した投入信号ｈが出力される。その後，接点が
接触を開始する直前に可動部の変位検出によりパルス幅
の小さくなった信号ｉが出力され，接点接触後もとに戻
り，鉄心が衝突する直前に可動部の変位検出によりパル
ス幅の小さくなった信号ｊが出力され，鉄心衝突後もと
に戻り，投入開始から確実に投入を完了できる時間Ｔ1
の後に保持パルス信号ｋが出力される。接点接触時や鉄
心衝突時はｆに示すようにコイル電流が小さくなり衝突
が緩和され，またすぐにもとの大きな電流が流れるため
に跳ね返りが防止できる。
【０１０４】また，ｋのデューティは非常に小さいた
め，ｆをみても分かるように保持時のコイル入力は非常
に小さくなり，コイル温度上昇が低く抑えられる。そし
て，ｆの電流波形からも分かるようにフライホイール効
果で平滑され，鉄心のうなり音も防止できる。ここで，
操作電源をＯＦＦに設定すると開放基準電圧を下回るた
め，第１のスイッチング素子１と第２のスイッチング素
子２は同期回路３５，３５ａにより同時にＯＦＦとな
る。同時にＯＦＦとなるため，第１のスイッチング素子
１と第２のスイッチング素子２は耐電圧を分担でき，安
価なものが選択できる。
め，ｆをみても分かるように保持時のコイル入力は非常
に小さくなり，コイル温度上昇が低く抑えられる。そし
て，ｆの電流波形からも分かるようにフライホイール効
果で平滑され，鉄心のうなり音も防止できる。ここで，
操作電源をＯＦＦに設定すると開放基準電圧を下回るた
め，第１のスイッチング素子１と第２のスイッチング素
子２は同期回路３５，３５ａにより同時にＯＦＦとな
る。同時にＯＦＦとなるため，第１のスイッチング素子
１と第２のスイッチング素子２は耐電圧を分担でき，安
価なものが選択できる。
【０１０５】さらに，電圧領域を細かく分割し，それぞ
れの電圧領域において基準電圧，パルス幅のパターンを
細かく決定することにより，上記実施例よりも高精度な
制御が実現する。また，投入補助信号も１００％ではな
く電圧領域を細かく分割することにより，電圧検出時間
内における接点の誤接触などを防止することができる。
れの電圧領域において基準電圧，パルス幅のパターンを
細かく決定することにより，上記実施例よりも高精度な
制御が実現する。また，投入補助信号も１００％ではな
く電圧領域を細かく分割することにより，電圧検出時間
内における接点の誤接触などを防止することができる。
【０１０６】また，上記実施例にあっては，可動部の変
位検出を機械的に行っているが，非接触の磁気センサや
光学センサを用いたり，または時間を予測するタイマを
用いることにより可動部の変位検出を行ってもよい。
位検出を機械的に行っているが，非接触の磁気センサや
光学センサを用いたり，または時間を予測するタイマを
用いることにより可動部の変位検出を行ってもよい。
【０１０７】
【発明の効果】以上説明した通り，請求項１に係る電磁
接触器によれば、容易に投入時と保持時の制御パルス幅
を調整することができ、コイルの入力を精度よく一定に
でき、また、パルス幅を細かく制御できる。また、立ち
上がり立ち下がり角度を変えることにより一つの基準波
で容易に投入と保持のパルスを自由な比率の幅で生成で
きる。
接触器によれば、容易に投入時と保持時の制御パルス幅
を調整することができ、コイルの入力を精度よく一定に
でき、また、パルス幅を細かく制御できる。また、立ち
上がり立ち下がり角度を変えることにより一つの基準波
で容易に投入と保持のパルスを自由な比率の幅で生成で
きる。
【０１０８】
【０１０９】
【０１１０】
【０１１１】
【０１１２】
【０１１３】
【０１１４】
【０１１５】
【０１１６】
【０１１７】
【０１１８】
【０１１９】
【０１２０】
【０１２１】
【０１２２】
【０１２３】
【０１２４】
【０１２５】
【０１２６】
【０１２７】
【０１２８】
【０１２９】
【０１３０】
【図１】 電磁接触器の一般的な構成を示す断面図であ
る。
る。
【図２】 この発明に係る電磁接触器の制御系の概略構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３】 図２に示した演算制御回路の概略構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】 演算制御回路から出力される信号の状態を時
間的に示したタイミングチャートである。
間的に示したタイミングチャートである。
【図５】 この発明に係る投入時と保持時の電圧に対す
る発生パルスのデューティの関係を示すグラフである。
る発生パルスのデューティの関係を示すグラフである。
【図６】 この発明に係る電磁接触器の開閉動作と電磁
接触器の制御関係を示すタイミングチャートである。
接触器の制御関係を示すタイミングチャートである。
【図７】 この発明に利用できる操作電源波形と，その
全波整流波形を示す説明図である。
全波整流波形を示す説明図である。
【図８】 従来における電磁接触器の概略構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図９】 図８に示した電磁接触器の出力信号の状態を
示すタイミングチャートである。
示すタイミングチャートである。
【図１０】 従来における他の電磁接触器の出力信号の
状態を示すタイミングチャートである。
状態を示すタイミングチャートである。
１ 第１のスイッチング素子，２ 第２のスイッチング
素子，６ 全波整流回路，８ 定電流回路，９ 演算制
御回路，１０ ドライバ，１１ ドライバ １０９ 可動部変位検出部，１２０ 操作コイル，１３
０ ピーク電圧値検出回路，１４０ 平均電圧体検出回
路
素子，６ 全波整流回路，８ 定電流回路，９ 演算制
御回路，１０ ドライバ，１１ ドライバ １０９ 可動部変位検出部，１２０ 操作コイル，１３
０ ピーク電圧値検出回路，１４０ 平均電圧体検出回
路
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(56)参考文献 特開 昭59−172214（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−41203（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−240520（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−47280（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−121232（ＪＰ，Ａ)
実開 昭64−53970（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−5611（ＪＰ，Ｕ)
特公 平１−43972（ＪＰ，Ｂ２)
特表 昭61−502923（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01H 47/00 - 47/36
Claims (7)
- 【請求項１】 固定鉄心、固定鉄心に巻回された操作コ
イルおよび固定接触子を有する固定部と、可動鉄心およ
び可動接触子を有する可動部と、前記操作コイルに電流
を流して固定鉄心に吸引力を発生させ、この吸引力によ
り可動鉄心を固定鉄心に吸引することにより可動接触子
を固定接触子に接触させる電磁接触器において、 操作電源から前記操作コイルへの電源ラインに介在され
るスイッチング素子と、 鋭角の立ち上がり角を有する立ち上がり部および鋭角の
立ち下がり角を有する立ち下がり部を有する所定の周波
数の基準三角波を発生させる基準三角波発生回路と、 前記基準三角波の立ち上がり時間の間オンになるパルス
を発生させる立ち上がりパルス発生回路と、 前記基準三角波の立ち下がり時間の間オンになるパルス
を発生させる立ち下がりパルス発生回路と、 投入時に、前記操作電源の検出電圧の増加に対応して大
きくなる投入用閾値レベルを発生する投入用閾値レベル
発生回路と、 保持時に、前記操作電源の検出電圧の増加に対応して大
きくなる保持用閾値レベルを発生する保持用閾値レベル
発生回路と、 前記投入用閾値レベル発生回路からの投入用閾値レベル
と前記基準三角波発生回路からの基準三角波の立ち上が
り部を比較し、前記基準三角波の立ち上がり部が投入用
閾値レベル以上のときにオンになるパルスを発生させる
投入用比較回路と、 前記保持用閾値レベル発生回路からの保持用閾値レベル
と前記基準三角波発生回路からの基準三角波の立ち下が
り部を比較し、前記基準三角波の立ち下がり部が保持用
閾値レベル以上のときにオンになるパルスを発生させる
保持用比較回路と、 前記投入用比較回路の出力と前記立ち上がりパルス発生
回路の出力との論理積をとることにより投入用パルス信
号を出力する投入用アンド回路と、 前記保持用比較回路の出力と前記立ち下がりパルス発生
回路の出力との論理積をとることにより保持用パルス信
号を出力する保持用アンド回路と、 前記投入用アンド回路からの投入用パルス信号で投入時
に前記スイッチング素子をスイッチングし、前記保持用
アンド回路からの保持用パルス信号で保持時に前記スイ
ッチング素子をスイッチングするスイッチング素子ドラ
イバと、 を備えることを特徴とする電磁接触器。 - 【請求項２】 前記基準三角波発生回路は、立ち下がり
角が立ち上がり角よりも大きな三角波を発生させること
を特徴とする請求項１に記載の電磁接触器。 - 【請求項３】 前記操作電源は交流電源または直流電源
であり、 前記操作電源のピーク値検出値と平均値検出値または実
行値検出値に基づき操作電源が交流電源および直流電源
の何れであるかと交流電源および直流電源の電圧領域と
を判別する判別回路と、 この判別回路の判別結果に応じて、予め設定した複数の
異なる投入基準電圧から１つの投入基準電圧を選択して
出力しかつ予め設定した複数の異なる開放基準電圧から
１つの開放基準電圧を選択して出力する投入・開放基準
電圧発生回路と、 前記操作電源のピーク値検出値と前記選択された１つの
投入基準電圧とを比較し、ピーク値検出値が該投入基準
電圧より大きいときにオンとなる投入ＯＫ信号を出力す
る第１の比較回路と、 前記操作電源のピーク値検出値と前記選択された１つの
開放基準電圧を比較し、ピーク値検出値が該開放基準電
圧より大きいときにオンとなる保持継続信号を出力する
第２の比較回路と、 をさらに備え、 前記投入用閾値レベル発生回路は、前記第１の比較回路
からの投入ＯＫ信号がオンのときに前記投入用閾値レベ
ルを発生させ、前記保持用閾値レベル発生回路は、前記
第２の比較回路からの保持継続信号がオンのときに前記
保持用閾値レベルを発生させることを特徴とする請求項
１に記載の電磁接触器。 - 【請求項４】 前記操作電源がオンになった時点から前
記第１の比較回路からオンの投入ＯＫ信号が出力される
までの期間に、前記スイッチング素子をオン にするため
の補助投入信号を発生し、発生した補助投入信号を前記
スイッチング素子ドライバに出力する回路をさらに備え
ることを特徴とする請求項３に記載の電磁接触器。 - 【請求項５】 前記基準三角波発生回路、前記立ち上が
りパルス発生回路、前記立ち下がりパルス発生回路、前
記投入用閾値レベル発生回路、前記保持用閾値レベル発
生回路、前記投入用比較回路、前記保持用比較回路、前
記投入用アンド回路および前記保持用アンド回路を含む
演算制御回路に定電圧を供給する定電圧回路と、 この定電圧回路からの電圧が前記演算制御回路を駆動す
るのに不可能な領域電圧であることを検出する定電圧判
定回路と、 この定電圧判定回路から検出信号が出力されたときに、
前記スイッチング素子をオフにする信号を前記スイッチ
ング素子ドライバに出力する手段と、 をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか
一つに記載の電磁接触器。 - 【請求項６】 前記可動接触子と固定接触子との接触開
始より所定時間前の時点および接触開始より所定時間後
の時点を検出する接触子接触検出手段を更に備え、 投入用閾値レベル発生回路は、前記接触子接触検出手段
が前記接触開始より所定時間前の時点を検出してから接
触開始より所定時間後の時点を検出するまでの間に、前
記接触開始より所定時間前の時点以前の投入用パルス信
号のパルス幅よりも小さなパルス幅の投入用パルス信号
が前記投入用アンド回路から出力されるよう、前記接触
子接触検出手段が前記接触開始より所定時間前の時点を
検出してから接触開始より所定時間後の時点を検出する
までの間は、前記接触開始より所定時間前の時点以前の
投入用閾値レベルよりも大きなレベルの投入用閾値レベ
ルを発生することを特徴とする請求項１〜５の何れか一
つに記載の電磁接触器。 - 【請求項７】 前記固定鉄心と可動鉄心との衝突時点よ
り所定時間前の時点および前記衝突時点より所定時間後
の時点を検出する鉄心衝突検出手段を更に備え、 投入用閾値レベル発生回路は、前記鉄心衝突検出手段が
前記衝突時点より所定 時間前の時点を検出してから衝突
時点より所定時間後の時点を検出するまでの間に、前記
衝突時点より所定時間前の時点以前の投入用パルス信号
のパルス幅よりも小さなパルス幅の投入用パルス信号が
前記投入用アンド回路から出力されるよう、前記鉄心衝
突検出手段が前記衝突時点より所定時間前の時点を検出
してから前記衝突時点より所定時間後の時点を検出する
までの間は、前記衝突時点より所定時間前の時点以前の
投入用閾値レベルよりも大きなレベルの投入用閾値レベ
ルを発生することを特徴とする請求項１〜６の何れか一
つに記載の電磁接触器。
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