JP2003506821A - 電気機械的開閉装置のスイッチオフ遅延回路 - Google Patents

電気機械的開閉装置のスイッチオフ遅延回路

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Abstract

(57)【要約】 電気機械的開閉装置（１）のスイッチオフ遅延回路を、開閉状態の変化時に供給電圧の低下により開閉装置の迅速な信頼できる開閉が行われるように構成するため、スイッチオフ遅延回路に電圧依存性の開閉要素（１３）を設け、供給電圧（Ｕ２）が保持電圧よりも大きい限界電圧を下回るとき、この開閉要素（１３）によりエネルギー蓄積器（６）を出力端子（５）から切り離す。開閉要素（１３）に可変抵抗（１７）を接続することで、限界電圧の調整も可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電気機械的開閉装置のスイッチオフ遅延回路であって、スイッチオ
フ遅延回路に入力電圧を与える２つの入力端子と、供給電圧を開閉装置に与える
２つの出力端子とを有し、出力端子がエネルギー蓄積器を介して互いに接続され
ており、エネルギー蓄積器により入力電圧の中断を少なくとも短時間にわたり補
償可能であり、かつ供給電圧が保持電圧を下回る際、開閉装置がその開閉状態を
変更するスイッチオフ遅延回路に関する。
【０００２】 このようなスイッチオフ遅延回路は一般に知られている。例としてドイツ特許
第32 39 840号明細書が挙げられる。
【０００３】 電気機械的開閉装置（電磁接触器又はリレー）のスイッチオフ時、開閉装置が
その保持電圧を下回るときに確かに先ずレリーズするが、その後にその運動方向
を短時間再び反転し、又は少なくともかなりゆっくりとレリーズすることが起こ
る。このことは開閉装置内で接点の損耗を増大する。さらに、開閉装置により開
閉する負荷への影響が生じる。
【０００４】 本発明の課題は、スイッチオフ遅延回路を、開閉状態の変化時に供給電圧の低
下により開閉装置の迅速な信頼できる開閉が行えるよう構成することである。
【０００５】 この課題は本発明によれば、スイッチオフ遅延回路が電圧依存性の開閉要素を
有し、供給電圧が保持電圧よりも大きい限界電圧を下回る際、開閉要素がエネル
ギー蓄積器を出力端子から切り離すことにより解決される。
【０００６】 何故なら、その結果供給電圧の低下時、開閉装置へのエネルギー供給が保持電
圧の到達前でも完全に中断され、これが迅速に無条件で下降するからである。
【０００７】 限界電圧が設定可能なら、スイッチオフ遅延回路は種々の電磁的開閉装置に汎
用的に使用できる。
【０００８】 供給電圧が定格電圧を有し、また出力端子が過電圧保護要素を介して互いに接
続されており、この過電圧保護要素が、その両端に定格電圧よりも大きい過電圧
が加わるとき電流導通状態になると好ましい。なぜなら、それにより、一方で接
続した開閉装置に対する有効な過電圧保護を行い、他方で開閉装置内に蓄積され
た電磁的エネルギーを迅速に熱に変換できるからである。
【０００９】 出力端子を入力端子と接続したとき、電圧依存性開閉要素の入力端子の１つを
出力端子の１つから切り離すように配置すると好ましい。しかし、それがエネル
ギー蓄積器のみを出力端子から切り離すよう配置することも可能である。
【００１０】 エネルギー蓄積器は、充電抵抗を直列接続したコンデンサで形成するとよい。
【００１１】 電圧依存性の開閉要素は、直列接続のツェナーダイオードを持つリレーから構
成する。代替的に電圧依存性の開閉要素は、半導体スイッチでも形成できる。
【００１２】 他の利点と詳細を、他の請求項及び実施例の以下の説明から明らかにする。
【００１３】 図１では、電磁的開閉装置１の前にスイッチオフ遅延回路を接続している。開
閉装置１は、この実施例では電磁接触器を想定している。しかしそれはリレーで
あってもよい。
【００１４】 スイッチオフ遅延回路は２つの入力端子２を有し、それらを介してスイッチオ
フ遅延回路に入力電圧Ｕ１が供給される。入力端子２の後に整流器回路３が接続
されており、それに保護コンデンサ４が付属する。保護コンデンサ４は、整流器
回路３から出力される供給電圧Ｕ２を平滑化する。供給電圧Ｕ２は２つの出力端
子５に供給され、それらを介して開閉装置１に印加される。
【００１５】 開閉装置１は、供給電圧Ｕ２が保持電圧を下回ると、その開閉状態を変える。
入力電圧Ｕ１の短時間の崩壊時に開閉装置１が直ちにレリーズするのを防止すべ
く、出力端子５はエネルギー蓄積器６を介して互いに接続されている。エネルギ
ー蓄積器６により、入力電圧Ｕ１の崩壊が少なくとも短時間補償可能である。図
１によればエネルギー蓄積器６はコンデンサ６で構成されており、その前に充電
抵抗７と充電ダイオード８が接続されている。
【００１６】 スイッチオフ遅延回路８は、リレーコイル１０とリレー接点１１を持つリレー
を有する。リレーコイル１０に、ツェナーダイオード９が直列接続されている。
入力端子２に完全な入力電圧Ｕ１が与えられると、保護コンデンサ４とエネルギ
ー蓄積器６とは完全に充電される。従ってツェナーダイオード９を通って電流が
流れ、その結果リレーコイル１０がリレー接点１１を閉じた状態に保つ。従って
コンデンサ６は、放電ダイオード１２を経て出力端子５に接続される。
【００１７】 ツェナーダイオード９は、保持電圧よりも高いが、供給電圧Ｕ２が正規に有す
る定格電圧より低いツェナー電圧を持つ。従ってツェナーダイオード９、リレー
コイル１０およびリレー接点１１は、供給電圧Ｕ２がツェナーダイオード９のツ
ェナー電圧よりも少し大きい限界電圧を下回るとき、エネルギー蓄積器６を出力
端子５から切り離す電圧依存性の開閉要素１３として働く。従って限界電圧は保
持電圧よりも大きいが、定格電圧よりも小さい。
【００１８】 入力電圧Ｕ１が崩壊し、又はスイッチオフされた際、開閉装置１は短時間なお
コンデンサ６と放電ダイオード１２を経て電流を供給される。その際、供給電圧
Ｕ２は低下する。供給電圧Ｕ２が限界電圧に達すると、リレー接点１１が開き、
蓄積器コンデンサ６が出力端子５から切り離される。それにより急激に開閉装置
１へのその後のエネルギー供給がなくなる。従って開閉装置は迅速に開く。
【００１９】 電磁的開閉装置１は電流回路の突然の中断時、定格電圧を上回る高い誘導電圧
を発生することがある。従って出力端子５を、過電圧保護要素１４を介して互い
に接続する。過電圧保護要素１４は、例えばバリスタからなる。代替的に、保護
要素を逆並列接続のツェナーダイオード対と電流制限抵抗との直列回路から形成
してもよい。過電圧保護要素１４は、その両端に定格電圧よりも大きい過電圧が
加わると、電流導通状態となる。それにより開閉装置１の損傷を防ぐ。
【００２０】 図１によれば、出力端子５は整流器回路３を介し間接的に入力端子２と接続さ
れている。電圧依存性の開閉要素１３は、コンデンサ６のみを出力端子５から切
り離すように配置されている。しかしリレー接点１１は、追加的に出力端子５の
１つを入力端子２の１つから切り離すように配置してもよい。これを図１中に、
リレー接点１１の破線の代替的位置により示す。
【００２１】 図２のスイッチオフ遅延回路は、本質的に図１のスイッチオフ遅延回路に相当
する。しかし、ここでは電圧依存性の開閉要素１３の前に、別の電圧依存性の開
閉要素１５を接続している。その他の点では、図２のスイッチオフ遅延回路は図
１のそれと同一構成である。
【００２２】 図３のスイッチオフ遅延回路では、電圧依存性の開閉要素１３を半導体スイッ
チ１６で形成し、それに２個の抵抗１７とコンデンサ１８を接続している。特に
この実施例では、外部接続の抵抗１７の一方又は双方を可変にすれば、限界電圧
の簡単な設定が可能となる。しかし図１、２による実施例でも、限界電圧の簡単
な設定が、電圧依存性の開閉要素１３を外部接続することで可能である。
【００２３】 本発明によるスイッチオフ遅延回路により、一方では電圧崩壊時に引き続き開
閉装置１の遅れたスイッチオフが行われ、しかも他方では限界電圧を超過した際
に開閉装置１の迅速・確実な、反転および遅延のない開閉が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電気機械的開閉装置を有するスイッチオフ遅延回路。
【図２】 別のスイッチオフ遅延回路。
【図３】 更に他のスイッチオフ遅延回路。
【符号の説明】
１ 開閉装置 ２ 入力端子 ５ 出力端子 ６ エネルギー蓄積器 ７ 充電抵抗 ９ ツェナーダイオード １３、１５ 電圧依存性の開閉要素 １４ 過電圧保護要素 １６ 半導体スイッチ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気機械的開閉装置（１）のスイッチオフ遅延回路であって、
    スイッチオフ遅延回路に入力電圧（Ｕ１）を与える２つの入力端子（２）と、供
    給電圧（Ｕ２）を開閉装置（１）に与える２つの出力端子（５）とを有し、出力
    端子（５）がエネルギー蓄積器（６）を介して互いに接続されており、エネルギ
    ー蓄積器（６）により入力電圧（Ｕ１）の中断を少なくとも短時間にわたり補償
    可能であり、かつ供給電圧（Ｕ２）が保持電圧を下回る際、前記開閉装置（１）
    がその開閉状態を変更するものにおいて、 スイッチオフ遅延回路が電圧依存性の開閉要素（１３）を有し、この開閉要素
    （１３）が、供給電圧（Ｕ２）が保持電圧より大きい限界電圧を下回る際、エネ
    ルギー蓄積器（６）を出力端子（５）から切り離すことを特徴とする電気機械的
    開閉装置のスイッチオフ遅延回路。
  2. 【請求項２】限界電圧が設定可能なことを特徴とする請求項１記載の回路。
  3. 【請求項３】供給電圧（Ｕ２）が定格電圧を有し、出力端子（５）が過電圧
    保護要素（１４）を介して互いに接続されており、該過電圧保護要素が、その両
    端に定格電圧よりも大きい過電圧が加わった際、導通状態になることを特徴とす
    る請求項１又は２記載の回路。
  4. 【請求項４】出力端子（５）が入力端子（２）と接続されており、電圧依存
    性の開閉要素（１３）が、入力端子（２）の１つを出力端子（５）の１つから切
    り離すよう配置されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の回路。
  5. 【請求項５】出力端子（５）が入力端子（２）と接続され、かつ電圧依存性
    の開閉要素（１３）が、エネルギー蓄積器（６）のみを出力端子（５）から切り
    離すよう配置されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の回路。
  6. 【請求項６】エネルギー蓄積器（６）がコンデンサから構成され、充電抵抗
    （７）が直列接続されたことを特徴とする請求項１から５の１つに記載の回路。
  7. 【請求項７】電圧依存性の開閉要素（１３）の前に別の電圧依存性開閉要素
    （１５）が接続されたことを特徴とする請求項１から６の１つに記載の回路。
  8. 【請求項８】電圧依存性の開閉要素（１３）が、直列接続されたツェナーダ
    イオード（９）を有するリレー（１０、１１）として構成されたことを特徴とす
    る請求項１から７の１つに記載の回路。
  9. 【請求項９】電圧依存性の開閉要素（１３）が半導体スイッチとして構成さ
    れたことを特徴とする請求項１から７の１つに記載の回路。
  10. 【請求項１０】入力端子（２）の後に整流器回路（３）が接続されたことを
    特徴とする請求項１から９の１つに記載の回路。
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