JPS58164124A - Coil driving device for electromagnetic contactor - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発閑の技術分野〕 本発明は電磁接触器におけるチ１．ノ譬制御されたコイ
ル駆動装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field of power generation] The present invention provides H1.1 in an electromagnetic contactor. This invention relates to a controlled coil drive device.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

第１図に従来方式によるコイル駆動装置の回路の一例を
示す。押しＩり・スイ；チ３を押すと、交流′電源１よ
り電流が流れ、整流器４により直流に変侠されて、突入
電流制限抵抗器Ｒノを通□して平滑用コンデンサＣノを
充電し、平滑用コンデンサＣＩの端子電圧は時間と共に
上昇して一定値に達する。FIG. 1 shows an example of a circuit of a conventional coil drive device. When you press I/Switch 3, current flows from the AC power supply 1, is converted to DC by the rectifier 4, passes through the inrush current limiting resistor R, and charges the smoothing capacitor C. However, the terminal voltage of the smoothing capacitor CI increases with time and reaches a constant value.

一力、電磁接触器８のコイル８Ｃに流れる電流はトラン
ジスタＱ１によりチーツノ譬制御される。コイル８ｃと
並列に接続されているダイオードＤＪはフライホイール
・ダイオード、すなわちトランジスタＱノがオフした際
にコイルの直流を同一方向に流しつづけるためのダイオ
ードである。First, the current flowing through the coil 8C of the electromagnetic contactor 8 is controlled by the transistor Q1. The diode DJ connected in parallel with the coil 8c is a flywheel diode, that is, a diode that continues to flow the DC current in the coil in the same direction when the transistor Q is turned off.

また抵抗器Ｒ１３、コンデンサＣ４、ツェナ−ダイオー
ドＺＤＪ、ＺＤＪで制御電源を構成する。ＯＡＪと０ム
３はそれぞれ積分回路とコンノ譬レータに用いる演算増
幅器で６９、これらと抵抗器Ｒａ、Ｒ９，ＲＩＤ、コン
デンサＣ３、ダイオードＤ３とで三角波発生回路を構成
している。ダイオードＤ３と抵抗器ＲＩＤは演算増幅器
ＯＡｊの負帰還回路を構成するがダイオードＤＪが挿入
されている為、演算増幅器ＯＡｊの状態により負帰還が
かつたりかからなかった９することになる。抵抗器ＲＪ
７とＲＪ２で平滑用コンデンサＣＪのプラス側端子電圧
とコモンラインＣＯＭとの間を分圧し抵抗器８１２の端
子電圧を、チ１ツ／母制御の出力電圧を決定する基準電
源として使う。抵抗器Ｒ１２の端子電圧はダイオードＤ
２を通してコンデンサＣ２を充電する。充電の時定数は
抵抗器Ｒ１１とコンデンサＣ２の積で定まる。演算増幅
器ＯＡ７とツェナーダイオードＺＤｊとで比較器を構成
し、抵抗器Ｒ６を通して三角波発生回路の三角波出力を
入力し、また抵抗＠ＲＦを通してコンデンサＣ２の電圧
を入力し、両電圧の大小を比較しチ１．パ制御のための
／ｌプラスなわち一種のＰＷＭ　（・譬ルス幅変調）ノ
譬ルスを出方する。比較器の出力信号は抵抗器Ｒ５を通
じてホトカブラＰＣＪの発光−に入力される。ホトカブ
ラＰＣＩの受光側の一端はコモンラインＣＯＭに接続さ
れ抵抗器Ｒ４を通じてトランジスタＱ１０ペースにチ曽
、・９制御信号を与える。Further, a control power source is constituted by a resistor R13, a capacitor C4, and Zener diodes ZDJ, ZDJ. OAJ and Om3 are operational amplifiers 69 used for the integrating circuit and the converter, respectively, and these, resistors Ra, R9, RID, capacitor C3, and diode D3 constitute a triangular wave generating circuit. Diode D3 and resistor RID constitute a negative feedback circuit for operational amplifier OAj, but since diode DJ is inserted, negative feedback may or may not occur depending on the state of operational amplifier OAj. Resistor RJ
7 and RJ2 divide the voltage between the positive terminal voltage of the smoothing capacitor CJ and the common line COM, and the terminal voltage of the resistor 812 is used as a reference power source for determining the output voltage of the chip/bus control. The terminal voltage of resistor R12 is diode D
2 to charge the capacitor C2. The charging time constant is determined by the product of resistor R11 and capacitor C2. A comparator is constituted by operational amplifier OA7 and Zener diode ZDj, and the triangular wave output of the triangular wave generation circuit is input through resistor R6, and the voltage of capacitor C2 is input through resistor @RF, and the magnitude of both voltages is compared and checked. 1. A pulse of /l plus, a type of PWM (pulse width modulation), is output for pulse control. The output signal of the comparator is inputted to the light emitting terminal of the photocoupler PCJ through the resistor R5. One end of the photocoupler PCI on the light receiving side is connected to the common line COM and applies a control signal to the transistor Q10 through a resistor R4.

このような回路構成における動作をタイミングチャート
で示すと第２図（ａ）〜（ｆ）のようになる。The operation of such a circuit configuration is shown in timing charts as shown in FIGS. 2(a) to 2(f).

押しＩタンスイ、チ３を押すと、コンデンサＣ２０端子
電圧は抵抗器ＲＪＪとコンデンサＣ２の積である時定数
で同図（ｂ）に示すように上昇するつそして三角波発生
回路の出力は制御電源か確立すると同図（ｅ）のように
三角波を発生する。この三角波は抵抗器Ｒ５を通して比
較器０ムノに入力されるが、一方抵抗器Ｒ１を通じて前
述のコンデンサＣ２の端子電圧も同時に入力され比較器
Ｏｋｌで比較される。When you press I/C3, the voltage at the capacitor C20 terminal increases as shown in Figure (b) with a time constant that is the product of resistor RJJ and capacitor C2. Once established, a triangular wave is generated as shown in FIG. This triangular wave is input to the comparator 0 through the resistor R5, while the terminal voltage of the capacitor C2 mentioned above is also input at the same time through the resistor R1 and compared at the comparator Okl.

（三角波出力電圧）＋（ＣＪの端子電圧）〈Ｏのとき、
比較器ＯＡＪは同図（ｄ）のような・童ルスを出力する
。すなわちコンデンサＣ２の電圧上昇に合わせて比較器
ＯＡ７の出カッ４ルス幅は狭くなる仁とが判るが、この
こと祉電磁接触器８の投入時は充分な励磁電圧が印加さ
れるが最終的には最低保持電圧より少し大きい電圧が印
加され省エネルギ運転を行っていることを示す。第２図
（・）は電磁接触器８のコイル８ｃの印加電圧波形を第
２図（ｆ）はコイル８Ｃの電流を示す。第２図（ｆ）に
示すＩ・は定常状態における励磁電流を示す。(Triangular wave output voltage) + (CJ terminal voltage) <When O,
The comparator OAJ outputs a signal as shown in (d) of the same figure. In other words, it can be seen that the output pulse width of the comparator OA7 becomes narrower as the voltage of the capacitor C2 increases. indicates that a voltage slightly higher than the minimum holding voltage is applied and energy-saving operation is performed. FIG. 2(·) shows the voltage waveform applied to the coil 8c of the electromagnetic contactor 8, and FIG. 2(f) shows the current of the coil 8C. I• shown in FIG. 2(f) indicates the exciting current in a steady state.

ところで、省エネルギ運転を行う場合前記！・を第２図
（ｆ）に示す値よりももつと低減させたい場合がある。By the way, when performing energy-saving operation, please refer to the above! There are cases where it is desired to reduce the value of . . .

この場合三角波出力電比とコ／デンｔＣＸの端子電圧の
（絶対値の）差を小さくすればコイル８Ｃに印加される
電圧の・臂ルス幅が小さくなるから、■−・も小さくな
る。しかしこの場合コンｆｈ７すＣ２の端子電圧のバラ
ツキ等によりノダルス幅を極端には小さくできなかった
。また三角波出力電圧の周期を長くすることにより、コ
イル＃Ｃに印加される／＃ルス電圧の周期を畏くして、
■・を小さくする方法もある。しかしこの場合は電磁接
触器８０投入時においてもコイル＃Ｃに印加される／ｌ
ｌスス圧の周期も長くなることになり、予定の投入動作
が行えなくなるという問題があった。In this case, by reducing the difference (in absolute value) between the triangular wave output voltage ratio and the terminal voltage of the co/den tCX, the pulse width of the voltage applied to the coil 8C becomes smaller, so that ■-- also becomes smaller. However, in this case, the nodal pulse width could not be made extremely small due to variations in the terminal voltage of the controller fh7 and C2. Also, by increasing the period of the triangular wave output voltage, the period of the /#rus voltage applied to coil #C can be increased,
■There is also a way to reduce . However, in this case, /l is applied to coil #C even when the electromagnetic contactor 80 is turned on.
The cycle of the soot pressure also becomes longer, which poses a problem in that the scheduled closing operation cannot be performed.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は簡単な構成で接触器の投入時には充分な印加電
圧を確保することができしかも定常状態においては省エ
ネルギ運転が実現できる電磁接触器のコイル駆動装置を
提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coil drive device for an electromagnetic contactor that has a simple configuration, can secure sufficient applied voltage when the contactor is turned on, and can realize energy-saving operation in a steady state.

〔発明の械豐〕[Machine of invention]

本発明は電磁接触器のコイル駆動装置において、チ習、
ノ々制御用のスイ、チノグノ母ルスヲ得るための三角波
発生回路を、負帰還回路に発生三角波の振幅制限用のダ
イオードを挿入した演算増幅器を用いたコンノ臂レータ
とこのコ／ノ臂レータの出力を積分する積分回路とで構
成し、前記コ／・譬レータを構成する演算増幅器の負帰
還回路に挿入されたダイオードに並夕１ｊに前記電磁接
触器の常ＦｉＡ接点を接続することを特徴としている。The present invention provides a coil drive device for an electromagnetic contactor.
A triangular wave generator circuit for obtaining a triangular wave control switch and a triangular wave generator is constructed using an operational amplifier with a diode inserted to limit the amplitude of the generated triangular wave in the negative feedback circuit, and the output of this controller. and an integrating circuit that integrates, and a normal FiA contact of the electromagnetic contactor is connected to a diode inserted in a negative feedback circuit of an operational amplifier constituting the co/interpolator. There is.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第３図は本発明の一実施例の構成を示すものである。 FIG. 3 shows the configuration of an embodiment of the present invention.

第３図において、第１図と同様の部分には同符号を付し
て示し、その詳細な説明は省略する。In FIG. 3, the same parts as in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

第３図において第１図と異なるところは、コン・臂レー
タを構成する演算増幅器ＯＡｊの負帰還回路に挿入され
たダイオードＤ３と並列に接触器８の常開接点８ｄを接
続している点である。The difference in Fig. 3 from Fig. 1 is that the normally open contact 8d of the contactor 8 is connected in parallel with the diode D3 inserted in the negative feedback circuit of the operational amplifier OAj that constitutes the converter/arm regulator. be.

次にこのような構成における動作について説明する。Next, the operation in such a configuration will be explained.

この構成における動作をタイミングチャートで示すと第
４図（ａ）〜−）のようになる。The operation in this configuration is shown in timing charts as shown in FIGS. 4(a) to 4(-).

押しがタンスイッチ３を押すとコンデンサＣ２の端子電
圧はＲ１１とＣ２の積である時定数で第４図（ｂ）に示
すように上昇する。第４図（ｂ）は第２図（ｂ）と同様
である。そして三角波発生回路の出力は制御電源が確立
すると第４図（ｃ）のように三角波を発生する。ダイオ
ードＤ３に並列に常開接点８−が接続されているが、接
点８ｄが閉じるまでは、第１図の場合と全く同様で演算
増幅、１ｉＯＡＪの負帰還回路はダイオードＤ３と抵抗
器ＲＩＯが接続されていることになる。When the button switch 3 is pressed, the terminal voltage of the capacitor C2 increases as shown in FIG. 4(b) with a time constant that is the product of R11 and C2. FIG. 4(b) is similar to FIG. 2(b). When the control power supply is established, the output of the triangular wave generating circuit generates a triangular wave as shown in FIG. 4(c). A normally open contact 8- is connected in parallel to the diode D3, but until the contact 8d closes, it is exactly the same as in the case of Fig. 1, and the negative feedback circuit of the operational amplifier 1iOAJ is connected to the diode D3 and the resistor RIO. This means that it has been done.

すなわち接触器８０投入時には従来と同様の作用で、コ
イル８・には充分な励磁電圧が印加されることになる。That is, when the contactor 80 is turned on, a sufficient excitation voltage is applied to the coil 8 with the same effect as in the conventional case.

接触器８が投入動作を完了する直前に常開接点は閉じら
れダイオード°Ｄ３は短絡されるととＫなる。すなわち
演算増幅器ＯＡＪ負帰還回路は抵抗器ＲＩＯのみになる
。Immediately before the contactor 8 completes its closing operation, the normally open contact is closed and the diode DE3 is shorted. That is, the operational amplifier OAJ negative feedback circuit consists of only the resistor RIO.

すると三角波の出力は振幅が増大し第４図（ｅ）に７Ｉ
りすように零レベルに対して正負のピーク電圧會もつよ
うになる。この三角波出力電圧とコンデンサＣ２の電圧
とを比較してチーッ・前制御のためのノ譬ルスを出力す
ることは従来と同様であり、（三角波出力電圧）＋（Ｃ
Ｊの端子電圧）〈０のとき比較ｖｓＯＡＪは第４図（ｄ
）に示すよりなｉ４ルスを出力する。Then, the amplitude of the triangular wave output increases and becomes 7I in Fig. 4(e).
It will have a positive and negative peak voltage relationship with respect to the zero level. Comparing this triangular wave output voltage with the voltage of capacitor C2 and outputting a falsification for pre-control is the same as before, (triangular wave output voltage) + (C
When the terminal voltage of J) is 0, the comparison vsOAJ is shown in Figure 4 (d
) Outputs the i4 pulse shown in ().

ここでダイオードＤＪの短絡的と短絡後の二角波出力を
もう少し詳しく説明する。Here, the short-circuited and post-shorted square wave outputs of diode DJ will be explained in more detail.

第５図はダイオードＤ３の短絡前後における演算増幅器
ＯＡｊ　、ＯＡＪの出力波形を示す。FIG. 5 shows the output waveforms of the operational amplifiers OAj and OAJ before and after the diode D3 is short-circuited.

すなわちダイオードＤ３の短絡前は三角波出力電圧が負
の波形だけであったのが、短絡後は三角波１個おきに正
の側に反転している。比較器Ｏｋｌは（三角波出力電圧
）　＋（Ｃ２の端子電圧）〈０のとき・９ルスを発生す
るのであるから、ダイオード短絡前後においてはノ臂ル
ス発生周波数が２＝１の割合になることが判る。That is, before the diode D3 was short-circuited, the triangular wave output voltage had only a negative waveform, but after the short-circuit, every other triangular wave was inverted to the positive side. Since the comparator Okl generates 9 pulses when (triangular wave output voltage) + (terminal voltage of C2) <0, the pulse generation frequency can be at the ratio of 2=1 before and after the diode is shorted. I understand.

第４図（・）はコイル８Ｃの印加波形、（ｆ）はコイル
８Ｃの電流波形を示す。第４図（ｇ）は常開！＆漬＃ａ
、＃ｄの動作を示す。第４図（ｆ）に示す１１０は仁の
場合における定常状ＩＩＯ励磁電流を示す。FIG. 4 (·) shows the applied waveform of the coil 8C, and (f) shows the current waveform of the coil 8C. Figure 4 (g) is always open! & pickled #a
, #d is shown below. Reference numeral 110 shown in FIG. 4(f) indicates the steady-state IIO excitation current in the case of ferromagnetism.

この■′・を第２図（ｆ）に示す！・と比較すれば明ら
かに本実施例のＩ′・が小さいことが判る。This ■′・ is shown in Figure 2 (f)! When compared with ., it is clearly seen that I'. of this embodiment is small.

なお、本発明は上記実施例に限定されずその要旨を変更
しない範囲内で種々変形して集軸することができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified and concentrated in various ways without changing the gist thereof.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、従来方式にくらべ接触器の常用接点を
１個使用するだけの簡単な構成で省エネルギ効果をさら
に向上させることができる。According to the present invention, compared to the conventional system, the energy saving effect can be further improved with a simple configuration that uses only one regular contact of the contactor.

もちろん飯触−投入時に必要なアンペアターンは従来と
同様である。Of course, the ampere turns required when turning on the power supply are the same as before.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来装置の構成を示す回路図、第２図（ａ）〜
（ｆ）は婉１図の動作を示すタイミングチャート、＃１
３図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第４図（
ａ）〜ωは第３図の動作を示すタイミングチャート、第
５図は三角波出力波形の変化を不す図である。 ｌ・・・交流電源、２・・・押しゲタ／スイッチ（オフ
用）、３・・・押しがタン（オフ用）、４・・・整流器
、８・・・電磁接触器、８Ｃ・・・コイル、８ａ。 Ｊｌｄ・・・常開接点、Ｐｃｔ・・・フォトカッ２、Ｒ
１およびＲ３−Ｒ１３・・・抵抗器、Ｑノ・・・トラン
ジスタ、ＯＡＪ〜ＯＡ！・・・演算増幅器、Ｃ１〜Ｃ４
・・コア　ｆ　：／　ｔ、Ｚ　Ｄ　ｌ　−Ｚ　Ｄ　Ｊ　
・・・ツエナーダイオード、Ｄ１〜Ｄ３・・・ダイオー
ド。Figure 1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional device, Figure 2 (a) -
(f) is a timing chart showing the operation of Figure 1, #1
Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and Figure 4 (
a) to ω are timing charts showing the operation of FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing no change in the triangular wave output waveform. l... AC power supply, 2... Push button/switch (for off), 3... Push button (for off), 4... Rectifier, 8... Magnetic contactor, 8C... Coil, 8a. Jld... Normally open contact, Pct... Photo cutter 2, R
1 and R3-R13...Resistor, Q...Transistor, OAJ~OA! ...Operation amplifier, C1 to C4
・・Core f:/t, Z D l −Z D J
...Zener diode, D1-D3...diode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 交流電圧を整流する整流器とこの整流器で整流された直
流電圧を平滑する平滑コンデンサを有しこの平滑コンデ
ンサの両端にあられれる自流出力電圧を検出して三角波
と比較して基準電圧との電圧差に応じた・譬ルス幅の信
号を作りこの信号をスイッチング素子に供給し繭記直”
藤出力を予習、ツヤ制御して電磁接触器のコイルに供給
する電磁接触器のコイル駆動装置において前記三角波を
発生する回路を、負帰還回路に発生三角波の振幅制限用
のダイオードを挿入したて算増幅器を用いたコン・９レ
ータと、このコン・譬レータの出力を積分する積分回路
とで構成し、前記コンパレータを構成する演算増幅器の
負帰還回路に挿入されたダイオードに並列に前記電磁接
触器の常開接点を接続したことを％徴とする電磁接触器
のコイル駆動装置。It has a rectifier that rectifies the AC voltage and a smoothing capacitor that smooths the DC voltage rectified by the rectifier.The free output voltage that appears across the smoothing capacitor is detected and compared with a triangular wave to determine the voltage difference with the reference voltage. Create a signal with the corresponding pulse width and supply this signal to the switching element.
The circuit that generates the triangular wave in the coil drive device of the electromagnetic contactor which controls the gloss and supplies the output to the coil of the electromagnetic contactor is calculated by inserting a diode to limit the amplitude of the generated triangular wave in the negative feedback circuit. It consists of a comparator using an amplifier and an integrating circuit that integrates the output of the comparator, and the electromagnetic contactor is connected in parallel to a diode inserted in a negative feedback circuit of an operational amplifier constituting the comparator. A coil drive device for an electromagnetic contactor whose normally open contacts are connected.