JPH0553068U - Switch control circuit - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 保持抵抗を用いることなく,しかも電源電圧
の変化にかかわらず,投入完了後に操作コイルに一定の
保持電流を供給できる開閉器制御回路を提供する。
【構成】 電磁投入電磁保持形開閉器の操作コイル3に
投入用スイッチ2を介して投入用操作電流Ic1 を供給
する直流電源1により、投入完了後に保持用スイッチ6
を介して操作コイル3に保持電流Ic2 を供給するスイ
ッチング電源回路8を駆動し、保持電流Ic2 を検出す
る分流器9からのフィ−ドバック信号によりスイッチン
グ電源回路8のスイッチングパルス幅を制御して定電流
制御する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a switch control circuit that does not use a holding resistor and can supply a constant holding current to the operating coil after completion of turning on regardless of changes in the power supply voltage. [Configuration] A holding switch 6 after completion of closing by a DC power supply 1 for supplying a closing operation current Ic 1 to a manipulation coil 3 of an electromagnetic closing electromagnetic holding type switch through a closing switch 2.
The switching power supply circuit 8 for supplying the holding current Ic 2 to the operating coil 3 is driven via the control coil 3, and the switching pulse width of the switching power supply circuit 8 is controlled by the feedback signal from the shunt 9 which detects the holding current Ic 2. Constant current control.
Description
【0001】[0001]
本考案は、電磁投入電磁保持形開閉器の制御回路に関する。 The present invention relates to a control circuit for an electromagnetic closing electromagnetic holding switch.
【0002】[0002]
従来、この種開閉器の制御回路は、図5に示すような構成になっており、外部 直流電源1の正負電源端子P,N間に投入用トランジスタスイッチ(以下単に投 入用スイッチという)2と操作コイル3との直列回路が接続されると共に、投入 用スイッチ2にダイオ−ド4が並列接続され、保持抵抗5,保持用トランジスタ スイッチ(以下単に保持用スイッチという)6及びダイオ−ド7の直列回路から なる保持回路が投入用スイッチ2に並列接続されている。 なお、両ダイオ−ド4,7は、トランジスタのスイッチング過渡時に発生する 可能性のあるサ−ジ電圧により両スイッチ2,6が破壊するのを防止するために 設けている。 Conventionally, the control circuit of this type of switch has a structure as shown in FIG. 5, and a closing transistor switch (hereinafter simply referred to as a closing switch) 2 is provided between the positive and negative power supply terminals P and N of the external DC power supply 1. And the operating coil 3 are connected in series, a diode 4 is connected in parallel to the closing switch 2, a holding resistor 5, a holding transistor switch (hereinafter simply called a holding switch) 6 and a diode 7. A holding circuit composed of a series circuit of is connected in parallel to the closing switch 2. Both of the diodes 4 and 7 are provided to prevent the switches 2 and 6 from being destroyed by a surge voltage that may occur during a switching transition of the transistor.
【0003】 そして、外部から閉の開閉指令が出されると、投入用スイッチ2がオンになり 、直流電源1の電源電圧V1 の全電圧が操作コイル3に与えられて操作コイル3 に投入操作電流Ic1 が流れ、大きな電磁力が発生し、開閉器が投入動作する。 開閉器の投入が完了すると、この投入状態の保持に要する電流は投入時に比べ 小さくできるため、投入完了後,投入用スイッチ2がオフになると共に保持用ス イッチ6がオンになり、保持抵抗5で制限された保持電流Ic2 が操作コイル3 に流れるようになり、投入状態が保持される。Then, when an opening / closing command for closing is issued from the outside, the closing switch 2 is turned on, and the entire voltage of the power supply voltage V 1 of the DC power supply 1 is given to the operating coil 3 to perform the closing operation to the operating coil 3. A current Ic 1 flows, a large electromagnetic force is generated, and the switch is closed. When the closing of the switch is completed, the current required to maintain this closed state can be made smaller than that at the time of closing. The holding current Ic 2 limited by 4 becomes to flow into the operating coil 3, and the closed state is maintained.
【0004】 この保持抵抗5は、保持電流Ic2 が投入操作電流Ic1 の数分の1ないし1 0分の1程度になるよう設定されている。 また、前述した保持状態において、電源電圧が一定値以下になると、保持力が 低下し、開閉器は開放動作するようになっている。The holding resistor 5 is set so that the holding current Ic 2 is about a fraction of the closing operation current Ic 1 to about 1/10. Further, in the above-mentioned holding state, when the power supply voltage becomes a certain value or less, the holding force is reduced and the switch is opened.
【0005】[0005]
前述した従来の開閉器制御回路にあっては、直流電源1からの電流を保持抵抗 5で制限して操作コイル3に流し、投入状態を保持する構成であるため、この保 持状態において電源電圧が変化すると、電流不足による保持力の低下や電流過大 による操作コイル3の過熱,保持抵抗5の過熱等の問題を生じる欠点があり、ま た、電源電圧の変化によって保持電流が変化するため、開極時間も変化し、開極 時間に一定値が要求される開閉器にあっては、電源電圧の変化のない高価な電源 を特に必要とする問題がある。 In the above-mentioned conventional switch control circuit, the current from the DC power supply 1 is limited by the holding resistor 5 to flow into the operation coil 3 to maintain the closed state, so the power supply voltage is maintained in this maintained state. If there is a change, the holding power will decrease due to insufficient current, and the operating coil 3 will overheat due to excessive current, and the holding resistor 5 will overheat, and the holding current will change due to changes in the power supply voltage. The contact opening time also changes, and there is a problem that an expensive power supply with no change in the power supply voltage is especially required for a switch that requires a constant value for the contact opening time.
【0006】 さらに、保持電流Ic2 を形成するための保持抵抗5は発熱体であるため、そ の抵抗値をRとすると、Ic2 2・Rの電力損失を生じ、しかも、保持抵抗5の発 熱を考慮してこれを収納するための大きなスペ−スを用意する必要がある等の問 題がある。 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に留意してなされたものであ り、その目的とするところは、保持抵抗を用いることなく,しかも電源電圧の変 化にかかわらず,投入完了後に操作コイルに常に一定の保持電流を供給すること のできる開閉器制御回路を提供することにある。Further, since the holding resistor 5 for forming the holding current Ic 2 is a heating element, if its resistance value is R, a power loss of Ic 2 2 · R occurs, and the holding resistor 5 There is a problem that it is necessary to prepare a large space for storing this in consideration of heat generation. The present invention has been made in view of such problems of the conventional technology, and the purpose thereof is to use a holding resistor without using a holding resistor and to turn it on regardless of the change of the power supply voltage. It is to provide a switch control circuit that can always supply a constant holding current to the operation coil after completion.
【0007】[0007]
前記目的を達成するために、本考案の開閉器制御回路においては、電磁投入電 磁保持形開閉器の操作コイルに投入用スイッチを介して投入用操作電流を供給す る直流電源により、投入完了後に保持用スイッチを介して操作コイルに保持電流 を供給するスイッチング電源回路を駆動し、保持電流の電流検出手段からの検出 信号によりスイッチング電源回路のスイッチングパルス幅を制御して定電流制御 するようにしたものである。 In order to achieve the above object, in the switch control circuit of the present invention, closing is completed by a DC power supply that supplies a closing operation current to the operation coil of an electromagnetic closing electromagnetic holding type switch through a closing switch. After that, the switching power supply circuit that supplies the holding current to the operating coil is driven via the holding switch, and the switching pulse width of the switching power supply circuit is controlled by the detection signal from the current detection means of the holding current to perform constant current control. It was done.
【0008】[0008]
前述の構成にあっては、投入時、投入用スイッチを介して直流電源から操作コ イルに投入用操作電流が供給され、投入動作が完了すると、保持用スイッチを介 してスイッチング電源回路から操作コイルに保持電流が供給され、投入状態が保 持される。 In the above-mentioned configuration, when the power is turned on, the operation current for making is supplied to the operation coil from the DC power supply via the making switch, and when the making operation is completed, the operation is performed from the switching power supply circuit via the holding switch. The holding current is supplied to the coil and the closing state is maintained.
【0009】 この保持状態においては、操作コイルに供給される保持電流が電流検出手段に よって検出され、これがスイッチング電源回路にフィ−ドバックされて一定の保 持電流になるようスイッチングパルス幅の制御が行われるため、直流電源の電源 電圧が変化してもスイッチング電源回路より定電流制御された一定の保持電流が 供給されることになり、安定な動作が期待できる。In this holding state, the holding current supplied to the operating coil is detected by the current detecting means and fed back to the switching power supply circuit to control the switching pulse width so that the holding current becomes a constant holding current. Therefore, even if the power supply voltage of the DC power supply changes, a constant holding current controlled by the constant current is supplied from the switching power supply circuit, and stable operation can be expected.
【0010】[0010]
実施例につき、図1ないし図4を用いて説明する。 図1に示すように、直流電源1の電源端子P,N間に投入用スイッチ2と操作 コイル3との直列回路を接続する一方、従来の保持抵抗の代わりにスイッチング 電源回路8を設け、この電源回路8の入力端子E1 と共通端子Oとを電源端子P ,Nにそれぞれ接続すると共に、電源回路8の出力端子E2 を保持用スイッチ6 及びダイオ−ド7を介して操作コイル3に接続し、電源回路8の出力電流つまり 保持電流Ic2 を検出する分流器9を保持用スイッチ6,ダイオ−ド7間に設け てこの検出信号を信号線10を通して電源回路8のフィ−ルドバック信号入力端 子Fに入力する。An example will be described with reference to FIGS. 1 to 4. As shown in FIG. 1, a series circuit of a closing switch 2 and an operating coil 3 is connected between power supply terminals P and N of a DC power supply 1, while a switching power supply circuit 8 is provided instead of a conventional holding resistor. The input terminal E 1 and the common terminal O of the power supply circuit 8 are connected to the power supply terminals P 1 and N 2, respectively, and the output terminal E 2 of the power supply circuit 8 is connected to the operation coil 3 via the holding switch 6 and the diode 7. A shunt 9 that is connected and detects the output current of the power supply circuit 8, that is, the holding current Ic 2 is provided between the holding switch 6 and the diode 7, and this detection signal is sent through the signal line 10 to the field back signal of the power supply circuit 8. Input to input terminal F.
【0011】 前記電源回路8は、図3に示すように、トランジスタ等のスイッチング素子1 1,このスイッチング素子11を駆動制御するスイッチング制御回路12,降圧 用変圧器13,ダイオ−ドブリッジ整流回路14,平滑用コンデンサ15及びダ イオ−ド16等により構成され、スイッチング制御回路12によりスイッチング 素子11をスイッチング動作させることにより直流電源1の直流出力を交流に変 換し、これを変圧器13で降圧した後,整流器14で全波整流すると共に、コン デンサ15で平滑し、操作コイル3に対する保持電流を得るようになっている。 なお、変圧器13は、その1次巻線13aの巻数n1 より2次巻線13bの巻 数n2 を小さくし、従来のような保持抵抗がなくても必要な保持電流が得られる ようにしてある。As shown in FIG. 3, the power supply circuit 8 includes a switching element 11 such as a transistor, a switching control circuit 12 for driving and controlling the switching element 11, a step-down transformer 13, a diode bridge rectifier circuit 14, It is composed of a smoothing capacitor 15, a diode 16, etc., and the switching control circuit 12 causes the switching element 11 to perform a switching operation to convert the DC output of the DC power supply 1 into AC, which is stepped down by the transformer 13. After that, full-wave rectification is performed by the rectifier 14 and smoothing is performed by the capacitor 15 to obtain a holding current for the operating coil 3. Incidentally, the transformer 13, to reduce the winding number n 2 of the number of turns n 1 from the secondary winding 13b of the primary winding 13a, so that the conventional Such holding resistance holding current is obtained needed without I am doing it.
【0012】 ここで、前記スイッチング制御回路12は、内部に基準電源17、及びこの基 準電源17からの基準信号eと前記分流器9からのフィ−ドバック信号viとを タイミング信号入力端子Tに入力された制御開始タイミング信号Sにより切り替 える切替素子18を備えており、基準信号e又はフィ−ドバック信号viにより スイッチング素子11のスイッチングパルス幅を制御する。Here, the switching control circuit 12 internally supplies a reference power source 17, and a reference signal e from the reference power source 17 and a feedback signal vi from the shunt 9 to a timing signal input terminal T. The switching element 18 that switches according to the input control start timing signal S is provided, and the switching pulse width of the switching element 11 is controlled by the reference signal e or the feedback signal vi.
【0013】 すなわち、図4に示すように、スイッチング素子11のスイッチング周期T0 は変圧器13を効率的に駆動できる周波数とされ、基準信号e及びフィ−ドバッ ク信号viがない場合に出力が最大となるようスイッチング素子11のオン時間 TonがT0 /2に設定され(図4の1)、基準信号e又はフィ−ドバック信号 viによりオン時間Tonを0≦Ton≦T0 /2の範囲で制御することにより 平均出力電流すなわち保持電流Ic2 を制御するようになっている(図4の2, 3)。That is, as shown in FIG. 4, the switching cycle T 0 of the switching element 11 is set to a frequency capable of efficiently driving the transformer 13, and the output is obtained when the reference signal e and the feedback signal vi are not present. on time Ton of the switching element 11 so that the maximum is set to T 0/2 (1 in FIG. 4), the reference signal e or Fi - Dobakku signal range on time Ton of 0 ≦ Ton ≦ T 0/2 by vi The average output current, that is, the holding current Ic 2 is controlled by controlling (2, 3 in FIG. 4).
【0014】 例えば、基準信号eは、これに従ってスイッチング素子11のオン時間Ton を制御することにより、操作コイル3に最適な保持電流つまりコイルの温度上昇 を伴なうことなく十分な吸着力を得ることができる保持電流Ic2 を供給できる ような値に設定され、フィ−ドバック信号viによってスイッチング素子11の オン時間Tonを制御する際、前記基準信号eとフィ−ドバック信号viとの差 をとり、この差電圧に従ってオン時間Tonを制御する。したがって、フィ−ド バック信号viが減少した時には保持電流Ic2 が減少しているため前記オン時 間Tonを大きくする方向へ制御でき、反対に、信号viが増加した場合はオン 時間Tonを小さくする方向へ制御できる。For example, the reference signal e controls the ON time Ton of the switching element 11 according to the reference signal e, thereby obtaining an adequate holding current for the operating coil 3, that is, a sufficient attracting force without increasing the temperature of the coil. It is set to a value that can supply the holding current Ic 2 that can control the ON time Ton of the switching element 11 by the feedback signal vi, and the difference between the reference signal e and the feedback signal vi is calculated. The on time Ton is controlled according to this difference voltage. Therefore, since the holding current Ic 2 decreases when the feedback signal vi decreases, it can be controlled to increase the on-time Ton, and conversely, when the signal vi increases, the on-time Ton decreases. You can control the direction.
【0015】 なお、開閉指令にもとづく投入用スイッチ2及び保持用スイッチ6の開閉信号 並びに制御開始タイミング信号Sは、開閉器用制御盤より出力される。 このような構成において、外部から開閉指令が出されると、図2に示すように 、開閉指令の閉信号により投入用スイッチ2がオンし、直流電源1の電源電圧V 1 の全電圧が操作コイル3に与えられ、操作コイル3に投入操作電流Ic1 が流 れ、大きな電磁力が発生して開閉器が投入動作する。The open / close signals of the closing switch 2 and the holding switch 6 and the control start timing signal S based on the open / close command are output from the switch control panel. In such a configuration, when an opening / closing command is issued from the outside, the closing switch 2 is turned on by a closing signal of the opening / closing command and the power supply voltage V of the DC power supply 1 is increased as shown in FIG. 1 Is applied to the operating coil 3, and the operating current Ic is applied to the operating coil 3.1Flows, a large electromagnetic force is generated and the switch is closed.
【0016】 この投入動作が完了すると、投入用スイッチ2がオフすると共に保持用スイッ チ6がオンになり、スイッチング電源回路8の出力電圧V2 が操作コイル3に与 えられ、操作コイル3に保持電流Ic2 が流れる。When this closing operation is completed, the closing switch 2 is turned off, the holding switch 6 is turned on, the output voltage V 2 of the switching power supply circuit 8 is applied to the operation coil 3, and the operation coil 3 is applied. The holding current Ic 2 flows.
【0017】 この時、電源回路8においては、保持用スイッチ6のオンから一定時間T2 が 経過するまでスイッチング制御回路12の切替素子18が基準電源17側に切り 替えられ、基準信号eによる保持電流Ic2 が出力されるが、これは、フィ−ド バック信号viは投入過渡時に分流器9に電流が流れないため得られず、投入動 作が完了するまでの時間は電源電圧V1 等の影響を受け一定でないため、投入完 了後一定時間は基準信号eによる電流により保持させた後フィードバック制御に 切り替えるものである。At this time, in the power supply circuit 8, the switching element 18 of the switching control circuit 12 is switched to the reference power supply 17 side until a certain time T 2 has passed since the holding switch 6 was turned on, and the holding by the reference signal e was performed. Although the current Ic 2 is output, this is not obtained because the feedback signal vi does not flow in the shunt 9 during the transition of closing, and the time until the closing operation is completed is the power supply voltage V 1 etc. Since it is not constant due to the influence of, the current is held for a certain time after the completion of the supply by the current by the reference signal e, and then the feedback control is performed.
【0018】 そして、前記一定時間T2 が経過すると、制御開始タイミング信号Sにより切 替素子18がフィ−ドバック信号vi側に切り替わり、分流器9で検出した保持 電流Ic2 の検出信号(フィ−ドバック信号vi)によりスイッチングパルスの オン時間Tonが制御されるようになり、定電流制御された保持電流Ic2 が操 作コイル3に流れ、投入状態が保持される。Then, after the elapse of the predetermined time T 2 , the switching element 18 is switched to the feedback signal vi side by the control start timing signal S, and the detection signal of the holding current Ic 2 detected by the shunt 9 (feed The on-time Ton of the switching pulse is controlled by the feedback signal vi), and the holding current Ic 2 controlled by the constant current flows to the operating coil 3 to hold the closed state.
【0019】 したがって、直流電源1の電源電圧V1 が変化しても前述したフィ−ドバック 制御により保持電流Ic2 を一定に保つことができるので、従来のような電圧降 下による保持力低下や過電圧によるコイル過熱がなくなる。[0019] Therefore, Fi supply voltage V 1 is also changed to the above-mentioned DC power source 1 - Since the holding current Ic 2 by Dobakku control can be kept constant, Ya holding power reduction due to voltage drop under as in a conventional Coil overheating due to overvoltage disappears.
【0020】 ここで、電源電圧V1 が一定値(下限値)以下になると、スイッチング制御回 路12はオン時間Tonを0にするような制御を行い、これにより開閉器は開放 動作する。 また、前述の投入保持状態において、開の開閉指令が出されると、保持用スイ ッチ6がオフとなり、操作コイル3への通電が断たれるため、開閉器は開放動作 する。Here, when the power supply voltage V 1 becomes equal to or lower than a certain value (lower limit value), the switching control circuit 12 performs control such that the on-time Ton is set to 0, whereby the switch is opened. Further, in the above-mentioned closing and holding state, when an opening / closing command for opening is issued, the holding switch 6 is turned off and the operation coil 3 is de-energized, so that the switch is opened.
【0021】 なお、前記スイッチング電源回路8は、保持電流Ic2 の検出信号に従ってス イッチングパルス幅を制御し、一定の平均出力電流を得るものであればよく、実 施例に限定されるものではない。 また、保持電流Ic2 を検出する分流器9もこれに限らず、ホ−ル素子を用い たもの等,他の電流検出手段を用いてもよい。The switching power supply circuit 8 may be any one that controls the switching pulse width according to the detection signal of the holding current Ic 2 to obtain a constant average output current, and is not limited to the embodiment. Absent. Further, the shunt 9 for detecting the holding current Ic 2 is not limited to this, and other current detecting means such as one using a hall element may be used.
【0022】[0022]
本考案は、以上説明したように構成されているため、つぎに記載する効果を奏 する。 開閉器の投入完了後,直流電源により駆動されたスイッチング電源回路から操 作コイルに保持電流を供給すると共に、この保持電流により電源回路のスイッチ ングパルス幅をフィ−ドバック制御し、保持電流を定電流制御する構成としたの で、電源電圧が変化しても保持電流を常に一定に保つことができ、電圧降下によ る保持力低下や過電圧によるコイル過熱等の心配がなく、開極時間を一定に保つ ことができるものである。 その上、従来のような保持抵抗を使用しないため、大きな電力損失がなく、収 納スぺ−スの縮小化が図れる等の効果も得られる。 Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. After the switch is turned on, a holding current is supplied to the operating coil from the switching power supply circuit driven by the DC power supply, and this holding current controls the feedback pulse of the switching pulse width of the power supply circuit to maintain the holding current at a constant current. Since the configuration is controlled, the holding current can always be kept constant even if the power supply voltage changes, and there is no concern about holding power decrease due to voltage drop or coil overheating due to overvoltage, and the opening time can be kept constant. Can be kept at. In addition, since no holding resistor is used unlike the conventional one, there is no large power loss, and the effect that the storage space can be reduced can be obtained.
【図1】本考案による開閉器制御回路の実施例を示す結
線図である。FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of a switch control circuit according to the present invention.
【図2】実施例の動作説明用タイミングチャ−トであ
る。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment.
【図3】実施例のスイッチング電源回路の結線図であ
る。FIG. 3 is a wiring diagram of a switching power supply circuit according to an embodiment.
【図4】実施例のスイッチング電源回路のスイッチング
動作説明用タイミングチャ−トである。FIG. 4 is a timing chart for explaining a switching operation of the switching power supply circuit of the embodiment.
【図5】従来の開閉器制御回路の結線図である。FIG. 5 is a wiring diagram of a conventional switch control circuit.
1 直流電源 2 投入用トランジスタスイッチ 3 操作コイル 6 保持用トランジスタスイッチ 8 スイッチング電源回路 9 分流器 1 DC power supply 2 Turning on transistor switch 3 Operating coil 6 Holding transistor switch 8 Switching power supply circuit 9 Shunt
Claims (1)
に、投入用スイッチを介して直流電源による投入用操作
電流を供給し、投入完了後,保持用スイッチを介して保
持電流を供給する開閉器制御回路において、 前記直流電源により駆動され前記保持用スイッチを介し
て前記コイルに保持電流を供給するスイッチング電源回
路と、前記保持電流の電流検出手段とを設け、前記電流
検出手段の検出信号により前記スイッチング電源回路の
スイッチングパルス幅を制御して定電流制御することを
特徴とする開閉器制御回路。1. An opening / closing switch for supplying an operation current for making by a DC power supply to an operation coil of an electromagnetic make electromagnetic holding type switch through a making switch, and for supplying a holding current through a holding switch after completion of making. In the controller control circuit, a switching power supply circuit that is driven by the DC power supply and supplies a holding current to the coil through the holding switch, and a current detection unit for the holding current are provided, and a detection signal of the current detection unit is provided. A switch control circuit characterized by controlling a switching pulse width of the switching power supply circuit to perform constant current control.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11217591U JPH0553068U (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Switch control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11217591U JPH0553068U (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Switch control circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0553068U true JPH0553068U (en) | 1993-07-13 |
Family
ID=14580132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11217591U Pending JPH0553068U (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Switch control circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0553068U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200468214Y1 (en) * | 2009-12-15 | 2013-08-01 | 현대중공업 주식회사 | Electric current control device of solenoid in air circuit breaker |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP11217591U patent/JPH0553068U/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200468214Y1 (en) * | 2009-12-15 | 2013-08-01 | 현대중공업 주식회사 | Electric current control device of solenoid in air circuit breaker |
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