JPS61140114A - 電磁石駆動装置 - Google Patents
電磁石駆動装置Info
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- JPS61140114A JPS61140114A JP59262233A JP26223384A JPS61140114A JP S61140114 A JPS61140114 A JP S61140114A JP 59262233 A JP59262233 A JP 59262233A JP 26223384 A JP26223384 A JP 26223384A JP S61140114 A JPS61140114 A JP S61140114A
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- current
- circuit
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- electromagnet
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- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
- H03K17/041—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0416—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
- H03K17/04166—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in bipolar transistor switches
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
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- H03K17/64—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors having inductive loads
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
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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。
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
本発明は、強磁性材料から成る移動体をコイルの電磁力
によって高速動作させる電磁石駆動装置に関し、もつと
詳しくはたとえばディーゼル機関の燃料の噴射を正確に
行なうための電磁弁や電磁遮断器などに好適に泪いちれ
ることがでさる電磁右駆動装置に関する。
によって高速動作させる電磁石駆動装置に関し、もつと
詳しくはたとえばディーゼル機関の燃料の噴射を正確に
行なうための電磁弁や電磁遮断器などに好適に泪いちれ
ることがでさる電磁右駆動装置に関する。
背景技術
第2図は、本発明が関連して災tIAされる興型的な電
磁石1の断面図である。電磁石1は基本構成要素として
、輪線方向に移動可能な移動体としてのプランツヤ2と
、プランツヤ2を巻回する電磁コイルSCと、tI41
のヨーク4と、第2のヨーク5とを有する。プランツヤ
2は強磁性材料から成り、紬6に固着されている。紬6
の一層(第2図の左方端)gA寄りには軸受7が設けら
れ、またプランツヤ2には案内体8が設けられる。紬6
の一端には復帰ぽね9の一端が固定され、復帰ばね9の
他端は固定位置に固定されている。プランツヤ2の第2
図の右方側は芒体、10によって覆われている。電磁コ
イルSCが励磁とれると、参照符φ1で示されるように
磁力縁が流れ、第2のヨーク5とプランツヤ2との闇の
磁気空隙Gで磁気吸引力が発生し、これに上ってプラン
ツヤ2はばね9のばね力に抗して矢符Wの方向に移動す
る。電磁コイルSCへのコイル′IL流を除去すると、
磁力線が消滅して電磁吸引力も喪失する。これによっで
ばね9のばね力によってプランツヤ2は矢符Y方向に移
動していき、再びもとの状態に復帰する。
磁石1の断面図である。電磁石1は基本構成要素として
、輪線方向に移動可能な移動体としてのプランツヤ2と
、プランツヤ2を巻回する電磁コイルSCと、tI41
のヨーク4と、第2のヨーク5とを有する。プランツヤ
2は強磁性材料から成り、紬6に固着されている。紬6
の一層(第2図の左方端)gA寄りには軸受7が設けら
れ、またプランツヤ2には案内体8が設けられる。紬6
の一端には復帰ぽね9の一端が固定され、復帰ばね9の
他端は固定位置に固定されている。プランツヤ2の第2
図の右方側は芒体、10によって覆われている。電磁コ
イルSCが励磁とれると、参照符φ1で示されるように
磁力縁が流れ、第2のヨーク5とプランツヤ2との闇の
磁気空隙Gで磁気吸引力が発生し、これに上ってプラン
ツヤ2はばね9のばね力に抗して矢符Wの方向に移動す
る。電磁コイルSCへのコイル′IL流を除去すると、
磁力線が消滅して電磁吸引力も喪失する。これによっで
ばね9のばね力によってプランツヤ2は矢符Y方向に移
動していき、再びもとの状態に復帰する。
第11図は第2図に示された電磁石1を駆動する先行技
術に従う電磁石駆動装置の電気回路図であり、第12図
はその電磁石駆動装置の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。電磁石1の構成要素である電磁コイ
ルSCは、スイッチ素子であるトランジスタQ 1 j
Q 2と電流検出抵抗R1を介して直流電源Eと接続さ
れる。また、電磁コイルSC、トランジスタQ2、電流
検出抵抗R1の直列回路と並列に、ダイオードCR1が
電磁コイルSCの励磁電流の方向とは逆方向性に接続さ
れる。さらに電磁コイルSCにはその励磁電流の方向と
は逆方向性結合されるダイオードCR2と、電磁コイル
SCに発生する逆起電圧の向きとは逆方向性にツェナー
ダイオードZDの直列回路が接続される。トランジスタ
Q1は後述するNORデー)Gl 11出力がローレベ
ルとなるとオン状態となり、トランジスタQ2は、励磁
指令信号がハイレベルになるとオフ状態となる。動磁指
令信号がハイレベルであって電磁コイルSCが励磁′y
−れでいると塾、電流検出抵抗R1で検出される電磁コ
イルS Cl:流れる電1ltI eに対応した電圧と
、予め設定された保持電流レベルI)(設定に対応した
電圧とが、ヒステリシス幅Δ工を有するbステリシス特
性を備えた比較器CMで比較され、電流Ieが保持電流
レベルIH設定より大きくなると、トランジスタQ1が
オフ状態となり、1L流Ieが減少してゆき、保持電流
レベルIHからにステリシス幅ΔIだけ減じた値よりも
小さくなると、トランジスタQ1がオン状態となる。
術に従う電磁石駆動装置の電気回路図であり、第12図
はその電磁石駆動装置の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。電磁石1の構成要素である電磁コイ
ルSCは、スイッチ素子であるトランジスタQ 1 j
Q 2と電流検出抵抗R1を介して直流電源Eと接続さ
れる。また、電磁コイルSC、トランジスタQ2、電流
検出抵抗R1の直列回路と並列に、ダイオードCR1が
電磁コイルSCの励磁電流の方向とは逆方向性に接続さ
れる。さらに電磁コイルSCにはその励磁電流の方向と
は逆方向性結合されるダイオードCR2と、電磁コイル
SCに発生する逆起電圧の向きとは逆方向性にツェナー
ダイオードZDの直列回路が接続される。トランジスタ
Q1は後述するNORデー)Gl 11出力がローレベ
ルとなるとオン状態となり、トランジスタQ2は、励磁
指令信号がハイレベルになるとオフ状態となる。動磁指
令信号がハイレベルであって電磁コイルSCが励磁′y
−れでいると塾、電流検出抵抗R1で検出される電磁コ
イルS Cl:流れる電1ltI eに対応した電圧と
、予め設定された保持電流レベルI)(設定に対応した
電圧とが、ヒステリシス幅Δ工を有するbステリシス特
性を備えた比較器CMで比較され、電流Ieが保持電流
レベルIH設定より大きくなると、トランジスタQ1が
オフ状態となり、1L流Ieが減少してゆき、保持電流
レベルIHからにステリシス幅ΔIだけ減じた値よりも
小さくなると、トランジスタQ1がオン状態となる。
次に第12図に示されているタイミングチャートを参照
して電磁石駆動装置の動作について説明する。第12図
(1)には電磁コイルSCを励磁するか否かを指令する
励磁指令信号が示され、第12図(2)には電磁コイル
SCに印加される電圧波形が示され、第12図(3)に
は電磁コイルSCに流れる電流の波形が示されている。
して電磁石駆動装置の動作について説明する。第12図
(1)には電磁コイルSCを励磁するか否かを指令する
励磁指令信号が示され、第12図(2)には電磁コイル
SCに印加される電圧波形が示され、第12図(3)に
は電磁コイルSCに流れる電流の波形が示されている。
第12図(4)はトランジスタQ1の動作状態が示され
、第12図(5)はトランジスタQ2の動作状態が示さ
れている。第12図(1)に示されるように、励磁指令
信号がローレベルからハイレベルになるとともに、第1
2図(5)に示されるようにトランジスタQ2はオン状
態となって、またタイマ回路TMI 11が動作して、
第12図(4)に示されるようにタイマ設定時間T1の
閏、トランジスタQ1は強制的にオン状態となって、直
流電源EからトランジスタQl、電磁コイルSC,)ラ
ンノスタQ2と電流検出抵抗R1を通って第11図の実
線の矢符A1の方向に電流が流れる。その電流Ieは、
電磁コイルSCのイングクタンス成分L9のために瞬時
的に増加できず、時間 tとともにゆるやかに増加して
ゆく、直流電源Eの電圧をVeとし、電磁コイルSCの
直流抵抗成分をRsとすると、電流1eは次の第1式の
ようになる。
、第12図(5)はトランジスタQ2の動作状態が示さ
れている。第12図(1)に示されるように、励磁指令
信号がローレベルからハイレベルになるとともに、第1
2図(5)に示されるようにトランジスタQ2はオン状
態となって、またタイマ回路TMI 11が動作して、
第12図(4)に示されるようにタイマ設定時間T1の
閏、トランジスタQ1は強制的にオン状態となって、直
流電源EからトランジスタQl、電磁コイルSC,)ラ
ンノスタQ2と電流検出抵抗R1を通って第11図の実
線の矢符A1の方向に電流が流れる。その電流Ieは、
電磁コイルSCのイングクタンス成分L9のために瞬時
的に増加できず、時間 tとともにゆるやかに増加して
ゆく、直流電源Eの電圧をVeとし、電磁コイルSCの
直流抵抗成分をRsとすると、電流1eは次の第1式の
ようになる。
Ve
Ie” Rs+R1(1−e ts ’)=i
l )電磁石1のプランツヤ2の動作時間よりも僅かに
大きいタイマ回路TMIIIの設定部111TIが経過
すると、タイマ回路TMI 11出力はローレベルに戻
り、第12図(4)に示されるように、比較器CMの出
力により、電磁コイルSCはトランジスタQ1のオン/
オフ動作を繰り返す保持電流レベルIHの定電流チョッ
パモードで駆動される。
l )電磁石1のプランツヤ2の動作時間よりも僅かに
大きいタイマ回路TMIIIの設定部111TIが経過
すると、タイマ回路TMI 11出力はローレベルに戻
り、第12図(4)に示されるように、比較器CMの出
力により、電磁コイルSCはトランジスタQ1のオン/
オフ動作を繰り返す保持電流レベルIHの定電流チョッ
パモードで駆動される。
定電流チョッパモードでは、電流検出抵抗R1で電流レ
ベルIeを検出し、保持電流レベルIH設定よりも大と
なると、トランジスタQ1がオフ状態となり、電流!e
はダイオードCRIを通って第12図の破線の矢符A2
の方向に流れ減少してゆり、1に流Ieが保持電流レベ
ルIH設定よりも比較器CMのヒステリシス幅Δlだけ
小となったときは、再びトランジスタQ1がオン状態と
なり、第11図の夷縄の矢符A1の方向に電流を流れ、
電流1eが増加され、保持1!流レベルIH設定よりも
大きくなろとトランジスタQ1がオフ状態となる動作が
繰り返される。すなわち定電流チョッパモードは、トラ
ンジスタQ1のオン/オフ動作の時間比を変えて、電磁
石1の吸引状態を継続させる電流Ieを保持電流レベル
IH相当とし、第1式から得られるプランジャ2移動時
の電流の整定値レベルよりも低減させ、電磁コイルSC
の温度上昇を抑え、かつ電源の効率を高めている。
ベルIeを検出し、保持電流レベルIH設定よりも大と
なると、トランジスタQ1がオフ状態となり、電流!e
はダイオードCRIを通って第12図の破線の矢符A2
の方向に流れ減少してゆり、1に流Ieが保持電流レベ
ルIH設定よりも比較器CMのヒステリシス幅Δlだけ
小となったときは、再びトランジスタQ1がオン状態と
なり、第11図の夷縄の矢符A1の方向に電流を流れ、
電流1eが増加され、保持1!流レベルIH設定よりも
大きくなろとトランジスタQ1がオフ状態となる動作が
繰り返される。すなわち定電流チョッパモードは、トラ
ンジスタQ1のオン/オフ動作の時間比を変えて、電磁
石1の吸引状態を継続させる電流Ieを保持電流レベル
IH相当とし、第1式から得られるプランジャ2移動時
の電流の整定値レベルよりも低減させ、電磁コイルSC
の温度上昇を抑え、かつ電源の効率を高めている。
tA12図(1)に示されるように、励磁指令信号がハ
イレベルからローレベルにナルト、トランジスタQ2は
オフ状態となり、電磁コイルSCに生じる逆起電圧によ
って、第12図の1点鎖線の矢ffA3の方向にツェナ
ーダイオードZDお上りダイオードCR2を通って電流
が流れ急速に消磁される。このときの電流Ieは、ツェ
ナーダイオードZDのツェナー電圧をVZとすると大の
第2式%式% また、このときのトランジ入りQ2のコレクタに生じる
最大のサージ電圧を■Pとすると、このサージ電圧VP
は、次の第3式のようになる。
イレベルからローレベルにナルト、トランジスタQ2は
オフ状態となり、電磁コイルSCに生じる逆起電圧によ
って、第12図の1点鎖線の矢ffA3の方向にツェナ
ーダイオードZDお上りダイオードCR2を通って電流
が流れ急速に消磁される。このときの電流Ieは、ツェ
ナーダイオードZDのツェナー電圧をVZとすると大の
第2式%式% また、このときのトランジ入りQ2のコレクタに生じる
最大のサージ電圧を■Pとすると、このサージ電圧VP
は、次の第3式のようになる。
V P = V Z + V e −(3)つま
りトランジスタスイッチQ2には、最大ツェナー電圧v
Zと電源電圧Veの和相当の最大サージ電圧VPが印加
されることになる。したがって電磁コイルSCの消磁時
には、ツェナー電圧VZが高い程早く消磁されるがサー
ジ電圧VPも高くなる。
りトランジスタスイッチQ2には、最大ツェナー電圧v
Zと電源電圧Veの和相当の最大サージ電圧VPが印加
されることになる。したがって電磁コイルSCの消磁時
には、ツェナー電圧VZが高い程早く消磁されるがサー
ジ電圧VPも高くなる。
発明が解決しようとする問題点
電磁石の作動を高速化するには、プランツヤ2吸引時の
電磁石1の発生する力、すなわち電磁吸引力を急激に高
める必要があるが、その電磁吸引力は電磁コイルSCに
流れる’Fi FIL I eに支配される。そのため
プランジャ2を連(移動するには電磁コイルSCに流れ
る電’tiLreを連(増大し、また、プランシャ2の
復帰時には復帰ばね9などの抵抗とならぬ謳う電磁コイ
ルSCに流れる電流を速く減少せねばならない、ところ
が!@1式および第2式に示@れるように、電磁コイル
SCのインダクタンスL3のために電流Ieの急激な変
化が規制され、プランツヤ2の移動の高速化が妨げら八
でいる。電磁コイルSCの励磁時には1!源電圧■eを
高圧化したり、また消磁時にはツェナー電圧■Zを高め
ると、プランシャ2の移動の高速化を得ることができる
。しかしその結果、トランジスタスイッチQl、Q2が
高耐圧化というだけでなく、定tIL流チョッパモード
でのスイッチのオン動作時間が非常に短くなるので高速
動作のスイッチが必要となる。さらに電m電圧Veを高
めろために、高耐電圧の素子であるダイオードやコンデ
ンサなどで電源回路を構成する必要が生じろ、このよう
な部品の入手は非常に困難であり、たとえ入手できたと
しても高価でしかも信糟性の劣ったものとなり、またそ
の高耐圧化には限度がある。
電磁石1の発生する力、すなわち電磁吸引力を急激に高
める必要があるが、その電磁吸引力は電磁コイルSCに
流れる’Fi FIL I eに支配される。そのため
プランジャ2を連(移動するには電磁コイルSCに流れ
る電’tiLreを連(増大し、また、プランシャ2の
復帰時には復帰ばね9などの抵抗とならぬ謳う電磁コイ
ルSCに流れる電流を速く減少せねばならない、ところ
が!@1式および第2式に示@れるように、電磁コイル
SCのインダクタンスL3のために電流Ieの急激な変
化が規制され、プランツヤ2の移動の高速化が妨げら八
でいる。電磁コイルSCの励磁時には1!源電圧■eを
高圧化したり、また消磁時にはツェナー電圧■Zを高め
ると、プランシャ2の移動の高速化を得ることができる
。しかしその結果、トランジスタスイッチQl、Q2が
高耐圧化というだけでなく、定tIL流チョッパモード
でのスイッチのオン動作時間が非常に短くなるので高速
動作のスイッチが必要となる。さらに電m電圧Veを高
めろために、高耐電圧の素子であるダイオードやコンデ
ンサなどで電源回路を構成する必要が生じろ、このよう
な部品の入手は非常に困難であり、たとえ入手できたと
しても高価でしかも信糟性の劣ったものとなり、またそ
の高耐圧化には限度がある。
本発明の目的は、比較的低い電源電圧を使用して高速度
で電磁石が作動するような信頼度の高い電磁石駆動装置
を提供することである。
で電磁石が作動するような信頼度の高い電磁石駆動装置
を提供することである。
問題点を解決するための手段
本発明は、電磁石に関連して接続されろ電磁二牟ルギス
ト7用コイルと、 予め電源から前記ストア用コイルに電流を供給する電流
供給回路と、 電磁石の励磁にあたっては、前記ストア用コイルと電磁
石の電磁コイルを直列に接続して、前記ストア用コイル
にストアされている電磁エネルギの一部を瞬時的に電磁
コイルに移行する回路と、電磁エネルギ移行後、電磁コ
イルに電源から電磁エネルギを供給し続けるように前記
電流供給回路を制御する制御回路とを含むことをW徴と
する電磁石駆動装置である。
ト7用コイルと、 予め電源から前記ストア用コイルに電流を供給する電流
供給回路と、 電磁石の励磁にあたっては、前記ストア用コイルと電磁
石の電磁コイルを直列に接続して、前記ストア用コイル
にストアされている電磁エネルギの一部を瞬時的に電磁
コイルに移行する回路と、電磁エネルギ移行後、電磁コ
イルに電源から電磁エネルギを供給し続けるように前記
電流供給回路を制御する制御回路とを含むことをW徴と
する電磁石駆動装置である。
また本発明は、電磁石に関連して接続される電磁エネル
ギストア用コイルと、 予め前記ストア用コイルを消磁しておく消磁回路と、 電磁石の消磁にあたっては前記ストア用コイルと電磁石
の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる電
磁エネルギの一部を瞬時的に前記ストア用コイルに移行
する回路と、 電磁コイルと並列に接続され、コイルの励磁電流の方向
とは逆方向性に結合されるダイオードと、そのダイオー
ドに直列に接続され、しかも電磁石のコイルの逆起電圧
が予め定めた値を超えたとき導通ずる非線形素子とから
成る直列回路と、エネルギ移行後、残在の電磁コイルの
エネルギを、前記直列回路で消滅させるように、前記駆
動回路を制御する制御回路とを含むことを特徴とする電
磁石駆動装置である。
ギストア用コイルと、 予め前記ストア用コイルを消磁しておく消磁回路と、 電磁石の消磁にあたっては前記ストア用コイルと電磁石
の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる電
磁エネルギの一部を瞬時的に前記ストア用コイルに移行
する回路と、 電磁コイルと並列に接続され、コイルの励磁電流の方向
とは逆方向性に結合されるダイオードと、そのダイオー
ドに直列に接続され、しかも電磁石のコイルの逆起電圧
が予め定めた値を超えたとき導通ずる非線形素子とから
成る直列回路と、エネルギ移行後、残在の電磁コイルの
エネルギを、前記直列回路で消滅させるように、前記駆
動回路を制御する制御回路とを含むことを特徴とする電
磁石駆動装置である。
作用
本発明に従えば、電磁石に関連して接続される電磁エネ
ルギストア用コイルを備え、電磁石の励磁にあたっては
前記ストア用コイルと電磁石の電磁コイルを直列に接続
して、前記ストア用コイルに蓄えられている電磁エネル
ギの一部を電磁コイルに与えて、電磁コイルが予め定め
た状態に励磁されるまでの時間を短くしている。また、
電磁石の消磁にあたっては前記ストア用コイルと電磁石
の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる電
磁エネルギの一部を前記ストア用コイルに与えて、電磁
コイルが消磁されるまでの時間を短くしている。そのた
め比較的低い電源電圧を使用して高速度で電磁石を駆動
することができる。
ルギストア用コイルを備え、電磁石の励磁にあたっては
前記ストア用コイルと電磁石の電磁コイルを直列に接続
して、前記ストア用コイルに蓄えられている電磁エネル
ギの一部を電磁コイルに与えて、電磁コイルが予め定め
た状態に励磁されるまでの時間を短くしている。また、
電磁石の消磁にあたっては前記ストア用コイルと電磁石
の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる電
磁エネルギの一部を前記ストア用コイルに与えて、電磁
コイルが消磁されるまでの時間を短くしている。そのた
め比較的低い電源電圧を使用して高速度で電磁石を駆動
することができる。
実施例
第1図は本発明の一実施例の電磁石駆動装置の構成を示
す電気回路図であり、第2図は本発明が関連して実施さ
れる典型的な電磁石1の断面図である。電磁石1は基本
構成要素として、軸線方向に移動可能な移動体としての
プランツヤ2と、プランツヤ2を巻回する電磁コイルS
Cと、fj41のヨーク4と、第2のヨーク5とを有す
る。プランツヤ2は強磁性材料から成り、紬6に固着さ
れている。紬6の一端(第2図の左方j1)側寄りには
輪受7が設けられ、またプランツヤ2には案内体8が設
けられる。紬6の一端には復帰ばね9の一端が固定され
、復帰ばね9の他端は固定位置に固定されている。プラ
ンツヤ2の第2図の右方側は蓋体10によって覆われて
いる。電磁コイルSCが励磁されると、参照符φ1で示
されるように磁力線が流れ、@2のヨーク5とプランツ
ヤ2との間の磁気空隙Gで磁気吸引力が発生し、これに
よってプランツヤ2はぼね9のばね力に抗して矢符Wの
方向に移動する。電磁コイルSCへのコイル電流を除去
すると、磁力線が消滅して磁気吸引力ら喪失する。これ
によってばね9のばね力によってプランツヤ2は矢符Y
方向に移動していさ、再びもとの状態に復帰する。
す電気回路図であり、第2図は本発明が関連して実施さ
れる典型的な電磁石1の断面図である。電磁石1は基本
構成要素として、軸線方向に移動可能な移動体としての
プランツヤ2と、プランツヤ2を巻回する電磁コイルS
Cと、fj41のヨーク4と、第2のヨーク5とを有す
る。プランツヤ2は強磁性材料から成り、紬6に固着さ
れている。紬6の一端(第2図の左方j1)側寄りには
輪受7が設けられ、またプランツヤ2には案内体8が設
けられる。紬6の一端には復帰ばね9の一端が固定され
、復帰ばね9の他端は固定位置に固定されている。プラ
ンツヤ2の第2図の右方側は蓋体10によって覆われて
いる。電磁コイルSCが励磁されると、参照符φ1で示
されるように磁力線が流れ、@2のヨーク5とプランツ
ヤ2との間の磁気空隙Gで磁気吸引力が発生し、これに
よってプランツヤ2はぼね9のばね力に抗して矢符Wの
方向に移動する。電磁コイルSCへのコイル電流を除去
すると、磁力線が消滅して磁気吸引力ら喪失する。これ
によってばね9のばね力によってプランツヤ2は矢符Y
方向に移動していさ、再びもとの状態に復帰する。
このような電磁石1を駆動するために、本発明の電磁石
駆動装置が実施されろ、直流電源Eに対して、スイッチ
素子であるトランジスタQll。
駆動装置が実施されろ、直流電源Eに対して、スイッチ
素子であるトランジスタQll。
Q12、トランジスタQ41.Q12の間に接続され、
電磁石1の構成要素である電磁コイルSCお上り電磁コ
イルSCに流れる電流を検出するための抵抗R11とか
ら成る直列回路と、スイッチ素子であるトランジスタQ
13およびアナログスイッチQ14、)ランノスタQ1
3およびアナログスイッチQ14の間に接続され、本発
明に関連して設けられた電磁エネルギストア用のチョー
クコイルCCおよびそのチョークコイルCCに流れる′
wL流を検出するための抵抗R12とから成る直列回路
とが並列に接続されている。チョークコイルCCとアナ
ログスイッチQ14の接続点と、トランジスタQllと
電磁コイルSCの接続点の間には、チョークコイルCC
側がら電磁コイルSC側の方向にダイオードCRIIが
順方向性に接続されている。また、電磁コイルSCには
その励磁電流の方向とは逆方向性結合されるダイオード
CR12と、電磁コイルSCに発生する逆起電圧の向き
とは逆方向性にツェナーダイオードZD1の直列回路が
接続されている。さらにチョークコイルCC、アナログ
スイッチQ i 4、抵抗R12の直列回路と並列に、
ダイオードCR13がチョークコイルCCの直流?It
源Eによって印加される電流の方向とは逆方向性に接a
されている。トランジスタQll〜Q13およびアナロ
グスイッチQ14は次に説明する制御回路20によって
制御される。
電磁石1の構成要素である電磁コイルSCお上り電磁コ
イルSCに流れる電流を検出するための抵抗R11とか
ら成る直列回路と、スイッチ素子であるトランジスタQ
13およびアナログスイッチQ14、)ランノスタQ1
3およびアナログスイッチQ14の間に接続され、本発
明に関連して設けられた電磁エネルギストア用のチョー
クコイルCCおよびそのチョークコイルCCに流れる′
wL流を検出するための抵抗R12とから成る直列回路
とが並列に接続されている。チョークコイルCCとアナ
ログスイッチQ14の接続点と、トランジスタQllと
電磁コイルSCの接続点の間には、チョークコイルCC
側がら電磁コイルSC側の方向にダイオードCRIIが
順方向性に接続されている。また、電磁コイルSCには
その励磁電流の方向とは逆方向性結合されるダイオード
CR12と、電磁コイルSCに発生する逆起電圧の向き
とは逆方向性にツェナーダイオードZD1の直列回路が
接続されている。さらにチョークコイルCC、アナログ
スイッチQ i 4、抵抗R12の直列回路と並列に、
ダイオードCR13がチョークコイルCCの直流?It
源Eによって印加される電流の方向とは逆方向性に接a
されている。トランジスタQll〜Q13およびアナロ
グスイッチQ14は次に説明する制御回路20によって
制御される。
制御回路20には電磁コイルSCの励磁を指令する励磁
指令信号が入力される。その励磁指令信号は、信号の立
ち上がりを検出するエツジディテクタEDII、信号の
立ち下がりを検出するエツジディテクタE D 1.2
、NANDデートG16の一方端子および信号レベルを
反転するNOT回路INI 1にそれぞれ与えられる。
指令信号が入力される。その励磁指令信号は、信号の立
ち上がりを検出するエツジディテクタEDII、信号の
立ち下がりを検出するエツジディテクタE D 1.2
、NANDデートG16の一方端子および信号レベルを
反転するNOT回路INI 1にそれぞれ与えられる。
エツジディテクタEDIIに励磁指令信号が入力される
と、瞬時の期間T3の間ハイレベルとなる信号が出力さ
れる。エツジディテクタED11の出力信号は、信号レ
ベルを反転するNOT回路lNl2、タイマ回路TM1
1、NORデートG17の一方端子およびORデートG
11の一方端子にそれぞれ与えられる。タイマ回路TM
11では、エツジディテクタED11からハイレベルの
信号が入力されると、期間T1の間ハイレベルの信号が
ANDデートG12の一方端子に出力される。NOT回
路lNl2の出力信号はANDデートG12の他方端子
にそれぞれ与えられる。ANDデー) G 1.2の出
力はORデー)Gl 5の一方端子に与えられる。
と、瞬時の期間T3の間ハイレベルとなる信号が出力さ
れる。エツジディテクタED11の出力信号は、信号レ
ベルを反転するNOT回路lNl2、タイマ回路TM1
1、NORデートG17の一方端子およびORデートG
11の一方端子にそれぞれ与えられる。タイマ回路TM
11では、エツジディテクタED11からハイレベルの
信号が入力されると、期間T1の間ハイレベルの信号が
ANDデートG12の一方端子に出力される。NOT回
路lNl2の出力信号はANDデートG12の他方端子
にそれぞれ与えられる。ANDデー) G 1.2の出
力はORデー)Gl 5の一方端子に与えられる。
励磁指令信号が立ち下がりに変化すると、エツジディテ
クタED12は、瞬時の期間T4の間ハイレベルとなる
信号を出力する。エツジディテクタED12の出力信号
は、信号レベルを反転するNOT回路lN13、NOR
デートG17の他方端子およびタイマ回路TM12にそ
れぐれ与えられる。励磁指令信号の立ち上がりから期間
T3お上りその立ち下がりから期間T4の間口−レベル
となるNORデートG17の出力信号はアナログスイッ
チQ 14の制御端子に4元られ、ローレベルのときア
ナログスイッチQ14はオフ状態に、ハイレベルのとき
オン状態になる。タイマ回路TM12では、エツジディ
テクタED12からハイレベルの信号が入力されると、
期間T2の間ハイレベルの信号がNANDデートG13
の一方端子に出力される。NOT回路INI 3の出力
信号はNANDデートG13の他方端子およびNAND
デー)G18の一方端子にそれぞれ与えられる。NAN
Dデー)G13の出力信号に上って前記トランジスタQ
12の動作が制御され、その出力信号がハイレベルであ
ろとトランジスタQ12がオン状態となり、ローレベル
であるとオフ状態となる。
クタED12は、瞬時の期間T4の間ハイレベルとなる
信号を出力する。エツジディテクタED12の出力信号
は、信号レベルを反転するNOT回路lN13、NOR
デートG17の他方端子およびタイマ回路TM12にそ
れぐれ与えられる。励磁指令信号の立ち上がりから期間
T3お上りその立ち下がりから期間T4の間口−レベル
となるNORデートG17の出力信号はアナログスイッ
チQ 14の制御端子に4元られ、ローレベルのときア
ナログスイッチQ14はオフ状態に、ハイレベルのとき
オン状態になる。タイマ回路TM12では、エツジディ
テクタED12からハイレベルの信号が入力されると、
期間T2の間ハイレベルの信号がNANDデートG13
の一方端子に出力される。NOT回路INI 3の出力
信号はNANDデートG13の他方端子およびNAND
デー)G18の一方端子にそれぞれ与えられる。NAN
Dデー)G13の出力信号に上って前記トランジスタQ
12の動作が制御され、その出力信号がハイレベルであ
ろとトランジスタQ12がオン状態となり、ローレベル
であるとオフ状態となる。
制御回路20に入力され、チョークコイルCCに流丸る
電流を設定するためのチョークコイル設定電流レベルI
Dに対応した電圧は、ヒステリシス幅Δ11のヒステリ
シス特性を有する比較器CM11の非反転端子に入力さ
れる。比較器CM11の反転端子には、前記抵抗R12
で検出されるチョークコイルCCI:流れる電流に対応
した電圧が与えられ、前記電流レベルIDに対応した電
圧と比較される。前記電流レベルIDに対応した電圧が
高くなったときハイレベルの信号が出力され、その電圧
が低くなったときローレベルの信号が出力される。比較
器CMIIの出力信号はAND?−)Gl 4の一方端
子に与えられる。ANDデートG14の他方端子には前
記N07回路INI 1の出力信号が与えられる。AN
Dデー)G14の出力信号は前記ORデートG11に与
えられる60Rデー)G11の出力信号は、NAND?
’−トG18の他方端子に与えられる。NANDデート
G18の出力信号によって前記トランジスタQ13が制
御され、その出カイ1号がローレベルになるとトランジ
スタQ13がオンとなり、ハイレベルになるとオフ状態
となる。制御回路20に入力され、電磁石1が吸引状態
を保持することができる電磁コイルSCに流れる電流を
設定するための保持電流レベルIHに対応した電圧は、
ヒステリシス幅ΔI2のヒステリシス特性を有する比較
器CM12の非反転端子に入力される。前記電流レベル
IHに対応した電圧が高くなったときハイレベルの信号
が出力され、その電圧が低くなったときローレベルの信
号が出力される。比較器CM12の出力信号はORデー
トG15の他方端子に与えらjl、OR?−)G15の
出力信号は、NANDデートG16の他方端子に与えら
れる。そのNANDG16の出力信号によってトランジ
スタQ11の動作が制御され、その出力信号がローレベ
ルのときトランジスタQllはオン状態となり、ハイレ
ベルのときオフ状態となる。
電流を設定するためのチョークコイル設定電流レベルI
Dに対応した電圧は、ヒステリシス幅Δ11のヒステリ
シス特性を有する比較器CM11の非反転端子に入力さ
れる。比較器CM11の反転端子には、前記抵抗R12
で検出されるチョークコイルCCI:流れる電流に対応
した電圧が与えられ、前記電流レベルIDに対応した電
圧と比較される。前記電流レベルIDに対応した電圧が
高くなったときハイレベルの信号が出力され、その電圧
が低くなったときローレベルの信号が出力される。比較
器CMIIの出力信号はAND?−)Gl 4の一方端
子に与えられる。ANDデートG14の他方端子には前
記N07回路INI 1の出力信号が与えられる。AN
Dデー)G14の出力信号は前記ORデートG11に与
えられる60Rデー)G11の出力信号は、NAND?
’−トG18の他方端子に与えられる。NANDデート
G18の出力信号によって前記トランジスタQ13が制
御され、その出カイ1号がローレベルになるとトランジ
スタQ13がオンとなり、ハイレベルになるとオフ状態
となる。制御回路20に入力され、電磁石1が吸引状態
を保持することができる電磁コイルSCに流れる電流を
設定するための保持電流レベルIHに対応した電圧は、
ヒステリシス幅ΔI2のヒステリシス特性を有する比較
器CM12の非反転端子に入力される。前記電流レベル
IHに対応した電圧が高くなったときハイレベルの信号
が出力され、その電圧が低くなったときローレベルの信
号が出力される。比較器CM12の出力信号はORデー
トG15の他方端子に与えらjl、OR?−)G15の
出力信号は、NANDデートG16の他方端子に与えら
れる。そのNANDG16の出力信号によってトランジ
スタQ11の動作が制御され、その出力信号がローレベ
ルのときトランジスタQllはオン状態となり、ハイレ
ベルのときオフ状態となる。
第3図は、第1図に示されている電磁石駆動装置の動作
を説明するためにトランジスタQll〜Q13およびア
ナログスイッチQ14をスイッチとして表わし、スイッ
チQll〜Q14のオン/オフ状態によって流れる電流
の方向を示した説明図である。tA4図は、第1図に示
されている電磁石駆動装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。第4図(1)には励磁指令信号
が示され、第4図(2)(こはスイッチQllのオン/
オフ状態が示され、fA4図(3)にはスイッチQ12
のオン/オフ状態が示され、第4図(4)にはスイッチ
Q13のオン/オフ状態が示され、第4図(5)にはス
イッチQ14のオン/オフ状態が示されでいる。第4図
(6)はチョークコイルCCに流れろ電流波形を示し、
第4図(7)は電磁コイルSC!:流れる電流波形を示
す、第3図および第4図を参照して電磁石駆動装置の動
作を説明する。まず、第4図(1)に示されるように励
磁指令信号がローレベルであって電磁コイルSCが励磁
されないときの動作について述べる。第3図(1)で示
されるようにスイッチQllはオフ状態であり、スイッ
チQl 21Q13.Ql 4はオン状態であろと、第
3図(1)の矢rfA11で示す方向に直tlL電源E
からチョークコイルCCに電流が流れる。このチョーク
コイルCCに流れる電流が電流検出抵抗R12で検出さ
れ、予め設定された電流レベルIDに達すると、スイッ
チQ13がオフ状態となり、第3図(2)の矢符A12
の方向にグイオードCR13を通って流れ、この■回路
内の直流抵抗成分でチョークコイルCCの電磁工率ルギ
が損失させられて、チョークコイルCGに流れる電流が
減少して行(。設定電流レベルIDよりΔ■1だけ低く
なると、スイッチQ13が再びオン状態となり、第4図
(4)で示すようにスイッチQ13が定電流チョッパモ
ードで駆動される。この闇、スイッチQ12はオン状態
となっているか、スイッチQ14および電流検出抵抗R
12による電圧降下は非常に小さいため、はとんど電磁
石コイルSC側には電流が流れない。
を説明するためにトランジスタQll〜Q13およびア
ナログスイッチQ14をスイッチとして表わし、スイッ
チQll〜Q14のオン/オフ状態によって流れる電流
の方向を示した説明図である。tA4図は、第1図に示
されている電磁石駆動装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。第4図(1)には励磁指令信号
が示され、第4図(2)(こはスイッチQllのオン/
オフ状態が示され、fA4図(3)にはスイッチQ12
のオン/オフ状態が示され、第4図(4)にはスイッチ
Q13のオン/オフ状態が示され、第4図(5)にはス
イッチQ14のオン/オフ状態が示されでいる。第4図
(6)はチョークコイルCCに流れろ電流波形を示し、
第4図(7)は電磁コイルSC!:流れる電流波形を示
す、第3図および第4図を参照して電磁石駆動装置の動
作を説明する。まず、第4図(1)に示されるように励
磁指令信号がローレベルであって電磁コイルSCが励磁
されないときの動作について述べる。第3図(1)で示
されるようにスイッチQllはオフ状態であり、スイッ
チQl 21Q13.Ql 4はオン状態であろと、第
3図(1)の矢rfA11で示す方向に直tlL電源E
からチョークコイルCCに電流が流れる。このチョーク
コイルCCに流れる電流が電流検出抵抗R12で検出さ
れ、予め設定された電流レベルIDに達すると、スイッ
チQ13がオフ状態となり、第3図(2)の矢符A12
の方向にグイオードCR13を通って流れ、この■回路
内の直流抵抗成分でチョークコイルCCの電磁工率ルギ
が損失させられて、チョークコイルCGに流れる電流が
減少して行(。設定電流レベルIDよりΔ■1だけ低く
なると、スイッチQ13が再びオン状態となり、第4図
(4)で示すようにスイッチQ13が定電流チョッパモ
ードで駆動される。この闇、スイッチQ12はオン状態
となっているか、スイッチQ14および電流検出抵抗R
12による電圧降下は非常に小さいため、はとんど電磁
石コイルSC側には電流が流れない。
電磁コイルSC9:rIIi磁するために励磁指令信号
がローレベルからハイレベルになると、第3図(3)に
示すようにスイッチQ14が瞬時の期間T3の間オフ状
態となり、チョークコイルCGに流れる電流は、矢符A
13で示す方向に、すなわちチョークコイルCCと電磁
コイルSCを直列に接続した回路を流れる。この閉回路
の電流IOは公知の電磁篤学の頷交磁束不変の原理「回
路状態が2変する直前と直後を通じて、その回路に鎖交
する磁束は一定不変である」より、チョークコイル 。
がローレベルからハイレベルになると、第3図(3)に
示すようにスイッチQ14が瞬時の期間T3の間オフ状
態となり、チョークコイルCGに流れる電流は、矢符A
13で示す方向に、すなわちチョークコイルCCと電磁
コイルSCを直列に接続した回路を流れる。この閉回路
の電流IOは公知の電磁篤学の頷交磁束不変の原理「回
路状態が2変する直前と直後を通じて、その回路に鎖交
する磁束は一定不変である」より、チョークコイル 。
CCのイングクタンス分をLd とすると、次の第4式
のようになる。
のようになる。
すなわちチョークコイルCCI:流れる電流は第4図に
示すように電流レベルIDより第4式にしめず電流レベ
ルIOに瞬時に降下し、電磁コイルSCに流れる電流は
同レベルに瞬時に上昇する。
示すように電流レベルIDより第4式にしめず電流レベ
ルIOに瞬時に降下し、電磁コイルSCに流れる電流は
同レベルに瞬時に上昇する。
先行技術では第1式で示したように、時11t ととも
に電磁コイルSCの電流が増加していたが、本発明では
電磁コイルSCの励磁′ILtiLは、励磁直前の電流
レベルIDを有するチョークコイルCCと電磁コイルS
Cのイングクタンス戊分の分配比として励磁初期に与え
られるので、先行技術と比較して格段に励磁電流の立ち
上がり時間を短くすることができる。たとえばチョーク
コイルCCと電磁コイルSCのイングクタンス成分が等
しいとすれば、第4式よりチョークコイルCCの電流レ
ベルIDの172が励磁電流の初期値として得られ、電
磁コイルSCのイングクタンス成分がチョークコイルC
Cの1/2のイングクタンス成分とすると、電流レベル
IDの2/3が励磁電流の初期値として得られる。この
ように本発明では、電源電圧Veを高圧にさせることな
く、電磁コイルSCの励磁電流を瞬時に増加することが
できる。
に電磁コイルSCの電流が増加していたが、本発明では
電磁コイルSCの励磁′ILtiLは、励磁直前の電流
レベルIDを有するチョークコイルCCと電磁コイルS
Cのイングクタンス戊分の分配比として励磁初期に与え
られるので、先行技術と比較して格段に励磁電流の立ち
上がり時間を短くすることができる。たとえばチョーク
コイルCCと電磁コイルSCのイングクタンス成分が等
しいとすれば、第4式よりチョークコイルCCの電流レ
ベルIDの172が励磁電流の初期値として得られ、電
磁コイルSCのイングクタンス成分がチョークコイルC
Cの1/2のイングクタンス成分とすると、電流レベル
IDの2/3が励磁電流の初期値として得られる。この
ように本発明では、電源電圧Veを高圧にさせることな
く、電磁コイルSCの励磁電流を瞬時に増加することが
できる。
スイッチQ14が第4図(5)に示されるように期間T
3の間オフ状態となった後、スイッチQ14がオン状態
に復帰すると同時に、第3図(4)に示すようにスイッ
チQ13がオフ状態となり、スイッチQllがオン状態
になる。この時チョークコイルCCに流れる電流は、矢
符A14で示す方向にダイオードCR3を通って流れて
減少して行く。一方、電磁コイルSCに流れる電流は、
電磁石1のプランツヤ2の動作時間より僅かに長い期間
T1に、矢符A15で示されるように流れて増加して行
き、電流レベルIOよりも太き(なる。
3の間オフ状態となった後、スイッチQ14がオン状態
に復帰すると同時に、第3図(4)に示すようにスイッ
チQ13がオフ状態となり、スイッチQllがオン状態
になる。この時チョークコイルCCに流れる電流は、矢
符A14で示す方向にダイオードCR3を通って流れて
減少して行く。一方、電磁コイルSCに流れる電流は、
電磁石1のプランツヤ2の動作時間より僅かに長い期間
T1に、矢符A15で示されるように流れて増加して行
き、電流レベルIOよりも太き(なる。
このため本発明ではさらに電磁石のプランツヤの移動の
高速化を図られる。なお、このときダイオードCR11
にはほぼ電tlLWL圧Veが逆方向に与えられて、ダ
イオードCRIIには電流は流れず、チョークコイルC
Cの電tiL経路と電磁コイルSCの電流経路とは切り
離される1期間T1が経過すると、電流検出抵抗R11
で電磁コイルSCに流れる電流が検出され、その検出電
流値に従って、!@4図(2)で示されるようにスイッ
チQllがオン/オフ動作され、予め設定された保持電
流レベルIHの定電流チョッパモードで電磁コイルSC
が駆11i1Jされる。すなわちスイッチQllがオフ
のとさ、電磁コイルSCに流れる電流は、第3図(5)
の矢符A18t%示されろように、スイッチQ12、Q
14およびダイオードCRIIの開回路内をghて減少
して行く、このとき電磁コイルSCの両端に誘起される
逆電圧は低いので、ツェナーダイオードZDIとダイオ
ードCR121%の回路には、電流はほとんど流れない
。
高速化を図られる。なお、このときダイオードCR11
にはほぼ電tlLWL圧Veが逆方向に与えられて、ダ
イオードCRIIには電流は流れず、チョークコイルC
Cの電tiL経路と電磁コイルSCの電流経路とは切り
離される1期間T1が経過すると、電流検出抵抗R11
で電磁コイルSCに流れる電流が検出され、その検出電
流値に従って、!@4図(2)で示されるようにスイッ
チQllがオン/オフ動作され、予め設定された保持電
流レベルIHの定電流チョッパモードで電磁コイルSC
が駆11i1Jされる。すなわちスイッチQllがオフ
のとさ、電磁コイルSCに流れる電流は、第3図(5)
の矢符A18t%示されろように、スイッチQ12、Q
14およびダイオードCRIIの開回路内をghて減少
して行く、このとき電磁コイルSCの両端に誘起される
逆電圧は低いので、ツェナーダイオードZDIとダイオ
ードCR121%の回路には、電流はほとんど流れない
。
励磁指令信号がハイレベルからローレベルになると、第
4図(2)に示されろようにスイッチQ11がオフ状態
となり、そしてスイッチQ14が瞬時の期間T4の間オ
フ状態になると、電磁コイルSCIこ流れろ電流が、第
3図(6)に示される矢符A17の方向、すなわちスイ
ッチQ12、ダイオードCR13、チョークコイルCC
1グイオードCRI 1を通って流れる。この閉回路の
電流ICは鎖交磁束不変の原理から次の第5式のように
なる。
4図(2)に示されろようにスイッチQ11がオフ状態
となり、そしてスイッチQ14が瞬時の期間T4の間オ
フ状態になると、電磁コイルSCIこ流れろ電流が、第
3図(6)に示される矢符A17の方向、すなわちスイ
ッチQ12、ダイオードCR13、チョークコイルCC
1グイオードCRI 1を通って流れる。この閉回路の
電流ICは鎖交磁束不変の原理から次の第5式のように
なる。
Lo ・・・(5)IC”Ls+L
d ・IH 電磁コイルSCの励磁時と逆に消磁時には、電磁コイル
SCに流れる電流は保持電流レベルIHから電流ICま
で降下する。チョークコイルCCと電磁コイルSCのイ
ンダクタンス成分が等しν)とすると保持電流レベルI
Hの1/2に、また後者のインダクタンス成分が前者の
それの172とすると保持電流レベルIHの1/3に消
磁時の電流が瞬時的に減少される。その後、第4図(3
)で示されろようにスイッチQ12がオフ状態となろと
、第3図(7)の矢符でA18で示すツェナーダイオー
ドZD1とダイオードCR12の閉回路を通って電磁コ
イルSCに流れる電流は急速に減少して行く、スイッチ
Q13が再びオン状態になると、第3図(1)に示され
る状態に戻り、チョークコイルCCに電流が流れる。第
3図(7)における電磁コイルSCに流れる電流Ieは
、次の第6式%式% 第2式と比較して、はぼ電流レベルIHと電流レベルI
Cの比に消磁時間が短縮される。
d ・IH 電磁コイルSCの励磁時と逆に消磁時には、電磁コイル
SCに流れる電流は保持電流レベルIHから電流ICま
で降下する。チョークコイルCCと電磁コイルSCのイ
ンダクタンス成分が等しν)とすると保持電流レベルI
Hの1/2に、また後者のインダクタンス成分が前者の
それの172とすると保持電流レベルIHの1/3に消
磁時の電流が瞬時的に減少される。その後、第4図(3
)で示されろようにスイッチQ12がオフ状態となろと
、第3図(7)の矢符でA18で示すツェナーダイオー
ドZD1とダイオードCR12の閉回路を通って電磁コ
イルSCに流れる電流は急速に減少して行く、スイッチ
Q13が再びオン状態になると、第3図(1)に示され
る状態に戻り、チョークコイルCCに電流が流れる。第
3図(7)における電磁コイルSCに流れる電流Ieは
、次の第6式%式% 第2式と比較して、はぼ電流レベルIHと電流レベルI
Cの比に消磁時間が短縮される。
第5図は、本発明の他の実施例として、本発明を電磁石
の励磁時のみに適用した場合の電磁石駆動装置の構成を
示す電気回路図であろ、直tIt電源Eに対して、チョ
ークコイルCGと抵抗R51とから成る直列回路とダイ
オードCR51とトランジスタQ51とが並列に接続さ
れた回路と、抵抗R52と電磁コイルSCとから成る直
列回路とダイオードCR52とツェナーダイオードZD
5とから成る直列回路が並列に接続され、トランジスタ
Q52が直列に接続された回路にトランジスタQ53が
並列に接続された回路とが直列に接続されている。ダイ
オードCR51はチョークコイルCCに対してその励磁
電流の向きに逆方向性に接続されている。電磁コイルS
Cに対して、ダイオードCR52はその励磁電流の向き
に逆方向性に接続され、ツェナーダイオードZD5はそ
の逆起電圧の向きとは逆方向性に接続されている。トラ
ンジスタQ51.Q52.Q53は次に説明する制御回
路30から導出される13号によって制御される。
の励磁時のみに適用した場合の電磁石駆動装置の構成を
示す電気回路図であろ、直tIt電源Eに対して、チョ
ークコイルCGと抵抗R51とから成る直列回路とダイ
オードCR51とトランジスタQ51とが並列に接続さ
れた回路と、抵抗R52と電磁コイルSCとから成る直
列回路とダイオードCR52とツェナーダイオードZD
5とから成る直列回路が並列に接続され、トランジスタ
Q52が直列に接続された回路にトランジスタQ53が
並列に接続された回路とが直列に接続されている。ダイ
オードCR51はチョークコイルCCに対してその励磁
電流の向きに逆方向性に接続されている。電磁コイルS
Cに対して、ダイオードCR52はその励磁電流の向き
に逆方向性に接続され、ツェナーダイオードZD5はそ
の逆起電圧の向きとは逆方向性に接続されている。トラ
ンジスタQ51.Q52.Q53は次に説明する制御回
路30から導出される13号によって制御される。
制御回路30には電磁コイルSCの励磁を指令するため
の励磁指令信号が与えられる。その励磁指令信号は、制
御回路30のタイマ付さエツノディテクタTEDおよc
/NOT回路IN51に入力されるとともに、M接トラ
ンノ入りG52のベースに与えられる。タイマ付きエツ
ノデイテクタTEDは、励磁指令信号が与えられる可変
抵抗R53とコンデンサC5の遅延回路と、その出力信
号レベルを反転するNOT回路lN52と、そのNOT
’回路52からの出力信号が一方端子に与えられ、、を
万端子には励磁指令信号が4允られるANDデートG5
1とから成る1このタイマ付きエツノデイテクタTED
は、入力される励磁指令信号がローレベルからハイレベ
ルになると、遅延回路で設定される期間TSの開のみ出
力信号を/1イレベルとしてORデートG52の一方端
子に与える。
の励磁指令信号が与えられる。その励磁指令信号は、制
御回路30のタイマ付さエツノディテクタTEDおよc
/NOT回路IN51に入力されるとともに、M接トラ
ンノ入りG52のベースに与えられる。タイマ付きエツ
ノデイテクタTEDは、励磁指令信号が与えられる可変
抵抗R53とコンデンサC5の遅延回路と、その出力信
号レベルを反転するNOT回路lN52と、そのNOT
’回路52からの出力信号が一方端子に与えられ、、を
万端子には励磁指令信号が4允られるANDデートG5
1とから成る1このタイマ付きエツノデイテクタTED
は、入力される励磁指令信号がローレベルからハイレベ
ルになると、遅延回路で設定される期間TSの開のみ出
力信号を/1イレベルとしてORデートG52の一方端
子に与える。
NOT回路回路51では励磁指令信号が反転され、その
出力信号はトランジスタQ53のベースと0RデートG
52の他方端子にそれぞれ与えらる。
出力信号はトランジスタQ53のベースと0RデートG
52の他方端子にそれぞれ与えらる。
OR?−トG52の出力信号はトランジスタQ51のベ
ースに与えられる。
ースに与えられる。
第6図のタイミングチャートを参照して、第5図の電磁
石駆動装置の動作を説明する。第6図(1)は励磁指令
信号を示し、第6図(2)はタイマ付きエツノデイテク
タTEDのANDデートG51の出力信号を示す。第6
図(3)にはトランジスタQ51のオン/オフ状態が示
され、第6図(4)には1ランノスタQ52のオン/オ
フ状態が示され、第6図(5)にはトランジスタQ53
のオン/オフ状態が示されている。第6図(6)はチョ
ークコイルCCに流れる電流波形を示し、第6図(7)
は電磁コイルSCに流れる電流波形を示す。第6図(1
)に示されるように励磁指令信号がローレベルであると
、トランノ入りG51.G52はオフ状態となり、トラ
ンジスタQ53はオン状態とな’)、fpJs図の実線
の矢符A51で示される方向1こ、直流電源Eからチョ
ークコイルCCに電流が供給される。このとき抵抗R5
1は、@1式に従って、チョークコイルCCの励磁電流
の立ち上が□り時間を早めるとともにチョークコイルC
Cの電流制限抵抗として働く。励磁指令信号がローレベ
ルからハイレベルとなると、第6図(4)に示されるよ
うにFランノスタQ52はオフ状態からオン状態になり
、第6図(5)に示されるようにトランジスタQ53は
オン状態からオフ状態になる。また第6図(2)に示さ
れるようにタイマー付エツノデイテクタT’EDの出力
信号が瞬時の期間Tsの間ハイレベルとなり、第6図(
3)に示されるようにトランジスタQ51は、期III
T sの間更にオフ状態を継続してオフ状態となる。
石駆動装置の動作を説明する。第6図(1)は励磁指令
信号を示し、第6図(2)はタイマ付きエツノデイテク
タTEDのANDデートG51の出力信号を示す。第6
図(3)にはトランジスタQ51のオン/オフ状態が示
され、第6図(4)には1ランノスタQ52のオン/オ
フ状態が示され、第6図(5)にはトランジスタQ53
のオン/オフ状態が示されている。第6図(6)はチョ
ークコイルCCに流れる電流波形を示し、第6図(7)
は電磁コイルSCに流れる電流波形を示す。第6図(1
)に示されるように励磁指令信号がローレベルであると
、トランノ入りG51.G52はオフ状態となり、トラ
ンジスタQ53はオン状態とな’)、fpJs図の実線
の矢符A51で示される方向1こ、直流電源Eからチョ
ークコイルCCに電流が供給される。このとき抵抗R5
1は、@1式に従って、チョークコイルCCの励磁電流
の立ち上が□り時間を早めるとともにチョークコイルC
Cの電流制限抵抗として働く。励磁指令信号がローレベ
ルからハイレベルとなると、第6図(4)に示されるよ
うにFランノスタQ52はオフ状態からオン状態になり
、第6図(5)に示されるようにトランジスタQ53は
オン状態からオフ状態になる。また第6図(2)に示さ
れるようにタイマー付エツノデイテクタT’EDの出力
信号が瞬時の期間Tsの間ハイレベルとなり、第6図(
3)に示されるようにトランジスタQ51は、期III
T sの間更にオフ状態を継続してオフ状態となる。
このとき、期間Tsの間チョークコイルCCと電磁石コ
イルSCが直流電源Eに対して直列となり、fpJ5図
の破線の矢符A52で示される方向に、鎖交磁束不変の
原理で求められる電流が瞬時に流れる。瞬時の期I’J
I T sが経過するとトランジスタQ51がオン状態
となって、電磁コイルSCに流れる電流が低下しないよ
うに、直流電源Eから第5(2Iの1.任鎖線の矢符A
53で示される方向へ電流が供給される。抵抗R52は
この保持電流を設定するための抵抗である。チョークコ
イルCCを流れる電流は第5図の2点鎖線の矢符A54
で示される方向に、ダイオードC,R5]を通って流れ
、ゆるやかに減少しで千tく。
イルSCが直流電源Eに対して直列となり、fpJ5図
の破線の矢符A52で示される方向に、鎖交磁束不変の
原理で求められる電流が瞬時に流れる。瞬時の期I’J
I T sが経過するとトランジスタQ51がオン状態
となって、電磁コイルSCに流れる電流が低下しないよ
うに、直流電源Eから第5(2Iの1.任鎖線の矢符A
53で示される方向へ電流が供給される。抵抗R52は
この保持電流を設定するための抵抗である。チョークコ
イルCCを流れる電流は第5図の2点鎖線の矢符A54
で示される方向に、ダイオードC,R5]を通って流れ
、ゆるやかに減少しで千tく。
第6図(1)に示されるように励磁指令信号が71イレ
ベルからローレベルに切り換ると、第6図(3)および
第6図(4)に示されるようにトラツク ′スタQ51
.Q52はオン状態からオフ状態になり、第6図(5)
1こホされるようにトランジスタQ53はオフ状態から
オン状態になる。このとき電磁コイルSC1こ流れる電
流は、第5図の2点鎖線の矢符A55で示される方向に
ツェナダイオードZD5とダイオードCR52の消磁回
路を流れて急速に消滅する。一方、チョークコイルCC
l:ill。
ベルからローレベルに切り換ると、第6図(3)および
第6図(4)に示されるようにトラツク ′スタQ51
.Q52はオン状態からオフ状態になり、第6図(5)
1こホされるようにトランジスタQ53はオフ状態から
オン状態になる。このとき電磁コイルSC1こ流れる電
流は、第5図の2点鎖線の矢符A55で示される方向に
ツェナダイオードZD5とダイオードCR52の消磁回
路を流れて急速に消滅する。一方、チョークコイルCC
l:ill。
れる電流は図示の実線の矢符A51の方向に流れて増加
して行き、初期状態に戻る。
して行き、初期状態に戻る。
第7図は、本発明のさらに他の実施例として、本発明を
電磁石の消磁時のみに適用しrこ場合の電磁5駆動装置
の溝底を示す電気回路図である。チヨークコイルCCと
ダイオードCR71とから成る並列回路にトランゾスタ
Q71とダイオードCR72が直列に接続された回路と
、電磁コイルSCと抵抗R71とから成る直列回路と、
ツェナーダイオードZD7とダイオードCR73とから
成る直列回路が並列に接続され、その並列回路とトラン
ゾスタQ72が直流電源Eに対して直列に接続されてい
る。チョークコイルCCに対して、ダイオードCRT’
1はその励磁電流の向きに逆方向性に接続され、ダイ
オードCRT2その向きに同方向性に接続されている。
電磁石の消磁時のみに適用しrこ場合の電磁5駆動装置
の溝底を示す電気回路図である。チヨークコイルCCと
ダイオードCR71とから成る並列回路にトランゾスタ
Q71とダイオードCR72が直列に接続された回路と
、電磁コイルSCと抵抗R71とから成る直列回路と、
ツェナーダイオードZD7とダイオードCR73とから
成る直列回路が並列に接続され、その並列回路とトラン
ゾスタQ72が直流電源Eに対して直列に接続されてい
る。チョークコイルCCに対して、ダイオードCRT’
1はその励磁電流の向きに逆方向性に接続され、ダイ
オードCRT2その向きに同方向性に接続されている。
電磁コイルS C1,m対して、ダイオードCRT 3
はその励磁電流の向きに逆方向性に接続され、ツェナー
ダイオードZD7はその逆B、電圧の向きとは逆方向性
に接続されている。トランゾスタQ71.Q72は次に
説明する制御回路40から導出される(i号によって制
御される。
はその励磁電流の向きに逆方向性に接続され、ツェナー
ダイオードZD7はその逆B、電圧の向きとは逆方向性
に接続されている。トランゾスタQ71.Q72は次に
説明する制御回路40から導出される(i号によって制
御される。
制御回路40には電磁コイルSCの励磁を指令するため
の励磁指令信号が与えられる。その励磁指令信号は、制
御回路40のタイマ付きエツノデイテクタTED2に入
力されるとともに、直接トランツスタQ72のベースに
与えられる。タイマ付さエツノデイテクタTED2は、
励磁指令信号が与えられる可変抵抗R72とコンデンサ
C7の遅延回路と、その出力信号レベルを反転するNO
T回路lN71と、NOT回路rN71からの出力信号
が一方端子に与えられ、他方端子には前記遅延回路の出
力信号が与えられるAND′f−)G71とから成る。
の励磁指令信号が与えられる。その励磁指令信号は、制
御回路40のタイマ付きエツノデイテクタTED2に入
力されるとともに、直接トランツスタQ72のベースに
与えられる。タイマ付さエツノデイテクタTED2は、
励磁指令信号が与えられる可変抵抗R72とコンデンサ
C7の遅延回路と、その出力信号レベルを反転するNO
T回路lN71と、NOT回路rN71からの出力信号
が一方端子に与えられ、他方端子には前記遅延回路の出
力信号が与えられるAND′f−)G71とから成る。
このタイマ付さエツノデイテクタTED2は、入力され
る励磁指令信号がハイレベルからローレベルになると、
遅延回路で設定される期間Tfの間のみ出力信号をハイ
レベルとして、レベル変換器LS71に与える。、レベ
ル変換器LS71は、トランゾスタQ71のエミッタ電
位より大の信号としてそのベースに与え、トランゾスタ
Q71をオン状態とする。
る励磁指令信号がハイレベルからローレベルになると、
遅延回路で設定される期間Tfの間のみ出力信号をハイ
レベルとして、レベル変換器LS71に与える。、レベ
ル変換器LS71は、トランゾスタQ71のエミッタ電
位より大の信号としてそのベースに与え、トランゾスタ
Q71をオン状態とする。
第8図のタイミングチャートを参照して、第7図の電磁
石駆動装置の動作を説明する。第8[1iU(1)は励
磁指令信号を示し、第8図(2)はタイマ付きエツノデ
イテクタTED21のNOT回路lN71の出カイJ号
を示す、第8図(3)にはトランゾスタQ71のオン/
オフ状態が示され、第8図(4)iこはトランゾスタQ
72のオン/オフ状態が示されている。第8図(5)は
チョークコイルCCに流れる電流波形を示し、第8図(
6)は電磁コイルSCに流れる電流波形を示す、励磁指
令信号がローレベルのときトランツスタQ71.Q72
がともにオフ状態になっていて、どの経路にも電流は流
れていない、fj&8図(1)に示されるように励磁指
令信号がローレベルからノ)イレベルになると、第8図
(3)に示されているようにトランゾスタQ71はオフ
状態が続くが、第8図(4)に示されているようにトラ
ンゾスタQ72はオフ状態となって、直流電源Eより第
7図の実線の矢符A71で示さ八る方向に電流が流れて
電磁コイルSCが励磁される。抵抗R71は第1式に従
ってこの励磁時の電磁コイルSC1:流れる電流の立ち
上がり時間を早めるとともに、電磁石のプランツヤを吸
引し続けるだめの保持電流を設定するために設ら汽でい
る。第8図(1)に示されているように励磁指令信号が
ハイレベルからa−レベルに切り換ると、第8図(4)
に示されるようにトランツスタQ72はオン状態からオ
フ状態になり、第8図(3)に示されるようにトランゾ
スタQ71はタイマ付きエツノデイテクタTEDの出力
信号が瞬時の期間Tfの間ハイレベルとなるので、期間
Tfの間オン状態となる。このとき、第7図の1点M縄
の矢符A72で示される方向に電流が流れて、第8図(
6)に示されるように電磁コイルSCに流れる電流は鎖
交磁束不変の原理で求められる瞬時値に急減し、一方、
チョークコイルCCに流れろ電流は第8図(5)に示す
ように急増する。第8図(3)に示されるように期間T
fの経過後、トランゾスタQ71がオン状態からオフ状
態に戻ると、電磁コイルSCに流れる電流は、tJS7
図の破籾の矢符A73で示されるようにツェナーダイオ
ードZD7およびダイオードCR73を通って流れ急減
する。また第7図の二点鎖線の矢符A74で示される方
向に、チョークコイルCCに流れる電流はダイオードC
R71を通って流れ徐々に減少してITき、回路内の総
ての電流は消失して初期状態に戻る。ダイオードCR7
2は電磁コイルSCが励磁されるとさ、トランジスタQ
71を保オするために設けられている。
石駆動装置の動作を説明する。第8[1iU(1)は励
磁指令信号を示し、第8図(2)はタイマ付きエツノデ
イテクタTED21のNOT回路lN71の出カイJ号
を示す、第8図(3)にはトランゾスタQ71のオン/
オフ状態が示され、第8図(4)iこはトランゾスタQ
72のオン/オフ状態が示されている。第8図(5)は
チョークコイルCCに流れる電流波形を示し、第8図(
6)は電磁コイルSCに流れる電流波形を示す、励磁指
令信号がローレベルのときトランツスタQ71.Q72
がともにオフ状態になっていて、どの経路にも電流は流
れていない、fj&8図(1)に示されるように励磁指
令信号がローレベルからノ)イレベルになると、第8図
(3)に示されているようにトランゾスタQ71はオフ
状態が続くが、第8図(4)に示されているようにトラ
ンゾスタQ72はオフ状態となって、直流電源Eより第
7図の実線の矢符A71で示さ八る方向に電流が流れて
電磁コイルSCが励磁される。抵抗R71は第1式に従
ってこの励磁時の電磁コイルSC1:流れる電流の立ち
上がり時間を早めるとともに、電磁石のプランツヤを吸
引し続けるだめの保持電流を設定するために設ら汽でい
る。第8図(1)に示されているように励磁指令信号が
ハイレベルからa−レベルに切り換ると、第8図(4)
に示されるようにトランツスタQ72はオン状態からオ
フ状態になり、第8図(3)に示されるようにトランゾ
スタQ71はタイマ付きエツノデイテクタTEDの出力
信号が瞬時の期間Tfの間ハイレベルとなるので、期間
Tfの間オン状態となる。このとき、第7図の1点M縄
の矢符A72で示される方向に電流が流れて、第8図(
6)に示されるように電磁コイルSCに流れる電流は鎖
交磁束不変の原理で求められる瞬時値に急減し、一方、
チョークコイルCCに流れろ電流は第8図(5)に示す
ように急増する。第8図(3)に示されるように期間T
fの経過後、トランゾスタQ71がオン状態からオフ状
態に戻ると、電磁コイルSCに流れる電流は、tJS7
図の破籾の矢符A73で示されるようにツェナーダイオ
ードZD7およびダイオードCR73を通って流れ急減
する。また第7図の二点鎖線の矢符A74で示される方
向に、チョークコイルCCに流れる電流はダイオードC
R71を通って流れ徐々に減少してITき、回路内の総
ての電流は消失して初期状態に戻る。ダイオードCR7
2は電磁コイルSCが励磁されるとさ、トランジスタQ
71を保オするために設けられている。
第9図は、本発明を電磁石の励磁のみに適用し、励磁指
令の繰り返し頻度が非常に高い場合に実施される電磁石
駆動装置の構成を示す電気回路図である。電磁コイルS
Cと、ダイオードCR91とツェナーグイオードZD9
とから成る直列回路とが並列に接aされた回路と、トラ
ンジスタQ91゜Q92と抵抗R91とが低電圧直流電
源E1に対し、て直列に接続されている。電磁コイルS
Cに対して、ダイオードCR91はその励磁電流の向き
に逆方向性にIl!!され、ツェナーグイオードZD9
はその逆起電圧の向きとは逆方向性に#に続されている
。また低電正直流電fiE1には、高電圧直流電源E2
と)ランノスタQ93とから成る直列回路と、チョーク
コイルCCとトランジスタQ94とから成る直列回路と
が並列に接続される回路と、ダイオードCR92と抵抗
R92とが直列に接続されている。ダイオードCR92
はチョークコイルCCの励磁電流の流れる順方向に接続
されている。チョークコイルCCとトランジスタQ94
の接続点Bと、抵抗R91と電磁コイルSCの接続点A
との間には、チョークコイルCCから電磁コイルSCI
:電流が流れる順方向にダイオードCR93が接続され
ている。トランジスタQ91〜Q94は制御回路50か
ら導出される信号によって制御される。制御回路50に
は電磁コイルSCの励磁を指令するための励磁指令信号
が4元られる。その励磁指令信号は、制御回路50のタ
イマ回路TM91.7M92およびエツジディテクタE
D91にそれぞれ与えられる。タイマ回路TM91では
、励磁指令信号が与えられる可変抵抗R93とコンデン
サC91の遅延回路と、その励磁指令信号レベルを反転
するNOT回路lN91と、NOT回路lN91からの
出力信号が一方端子に与えられ、他方端子には前記遅延
回路の出力信号が与えられるNANDデートG91とか
ら成る。このタイマ回路TM91は、入力される励磁指
令信号がハイレベルからローレベルになると、遅延回路
で設定される期1111 T aの間のみ出力信号をロ
ーレベルとしてトランジスタQ92のベースに4乏、ト
ランジスタQ92をオフ状態にする。
令の繰り返し頻度が非常に高い場合に実施される電磁石
駆動装置の構成を示す電気回路図である。電磁コイルS
Cと、ダイオードCR91とツェナーグイオードZD9
とから成る直列回路とが並列に接aされた回路と、トラ
ンジスタQ91゜Q92と抵抗R91とが低電圧直流電
源E1に対し、て直列に接続されている。電磁コイルS
Cに対して、ダイオードCR91はその励磁電流の向き
に逆方向性にIl!!され、ツェナーグイオードZD9
はその逆起電圧の向きとは逆方向性に#に続されている
。また低電正直流電fiE1には、高電圧直流電源E2
と)ランノスタQ93とから成る直列回路と、チョーク
コイルCCとトランジスタQ94とから成る直列回路と
が並列に接続される回路と、ダイオードCR92と抵抗
R92とが直列に接続されている。ダイオードCR92
はチョークコイルCCの励磁電流の流れる順方向に接続
されている。チョークコイルCCとトランジスタQ94
の接続点Bと、抵抗R91と電磁コイルSCの接続点A
との間には、チョークコイルCCから電磁コイルSCI
:電流が流れる順方向にダイオードCR93が接続され
ている。トランジスタQ91〜Q94は制御回路50か
ら導出される信号によって制御される。制御回路50に
は電磁コイルSCの励磁を指令するための励磁指令信号
が4元られる。その励磁指令信号は、制御回路50のタ
イマ回路TM91.7M92およびエツジディテクタE
D91にそれぞれ与えられる。タイマ回路TM91では
、励磁指令信号が与えられる可変抵抗R93とコンデン
サC91の遅延回路と、その励磁指令信号レベルを反転
するNOT回路lN91と、NOT回路lN91からの
出力信号が一方端子に与えられ、他方端子には前記遅延
回路の出力信号が与えられるNANDデートG91とか
ら成る。このタイマ回路TM91は、入力される励磁指
令信号がハイレベルからローレベルになると、遅延回路
で設定される期1111 T aの間のみ出力信号をロ
ーレベルとしてトランジスタQ92のベースに4乏、ト
ランジスタQ92をオフ状態にする。
タイマ回路TM92では、励磁指令信号が与えられる可
変抵抗R94とコンデンサC92の遅延回路と、その出
力信号レベルを反転するNOT回路lN92と、そのN
OT回路lN92からの出力信号が一方端子に与えられ
、他方端子には励磁指令信号が与えられるNANDデー
)Q92とから成る。このタイマ回路TM92は、入力
される励磁指令信号がローレベルからハイレベルになる
と、遅延回路で設定される期間Tbの間のみ出力信号を
ローレベルとし、レベル変換回路LS91を通ってトラ
ンジスタQ93のベースに与え、トランジスタQ93を
オン状態とする。エツジディテクタED91は、励磁指
令信号が与えられる抵抗R95とコンデンサC93の遅
延回路と、その出力信号レベルを反転するNOT回路l
N93と、NOT回路lN93からの出力信号が一方端
子に与えられ、他方端子には励磁指令信号が直接与えら
れるHANDデートG93とから成る。エツジディテク
タED91は、入力される励磁指令信号がローレベルか
らハイレベルになると、2!延回路で設定される瞬時の
期間Tcの間のみ出力信号をローレベルとしてトランジ
スタQ94のベースに与えられトランジスタQ94をオ
フ状態とする。またエツジディテクタED91の出力は
NANDデー)Q94の一方端子に与えられ、NAND
デートG94の他方端子には励磁指令信号が直接4元ら
れ、NANDデートG94の出力信号はトランジスタQ
92のベースに与えられる。
変抵抗R94とコンデンサC92の遅延回路と、その出
力信号レベルを反転するNOT回路lN92と、そのN
OT回路lN92からの出力信号が一方端子に与えられ
、他方端子には励磁指令信号が与えられるNANDデー
)Q92とから成る。このタイマ回路TM92は、入力
される励磁指令信号がローレベルからハイレベルになる
と、遅延回路で設定される期間Tbの間のみ出力信号を
ローレベルとし、レベル変換回路LS91を通ってトラ
ンジスタQ93のベースに与え、トランジスタQ93を
オン状態とする。エツジディテクタED91は、励磁指
令信号が与えられる抵抗R95とコンデンサC93の遅
延回路と、その出力信号レベルを反転するNOT回路l
N93と、NOT回路lN93からの出力信号が一方端
子に与えられ、他方端子には励磁指令信号が直接与えら
れるHANDデートG93とから成る。エツジディテク
タED91は、入力される励磁指令信号がローレベルか
らハイレベルになると、2!延回路で設定される瞬時の
期間Tcの間のみ出力信号をローレベルとしてトランジ
スタQ94のベースに与えられトランジスタQ94をオ
フ状態とする。またエツジディテクタED91の出力は
NANDデー)Q94の一方端子に与えられ、NAND
デートG94の他方端子には励磁指令信号が直接4元ら
れ、NANDデートG94の出力信号はトランジスタQ
92のベースに与えられる。
第10図は、第9図に示されている電磁石駆動装置の動
作を説明するためのタイミングチャートである。第10
図(1)には励磁指令信号が示され、!@10図(2)
にはスイッチQ91のオン/オフ状態が示され、第10
図(3)にはスイッチQ92のオン/オフ状態が示され
、第10図(4)にはスイッチQ93のオン/オフ状態
が示され、@10図(5)にはスイッチQ94のオン/
オフ状態が示されている、第10図(6)はチョークコ
イルCCに流れる電流波形を示し、第10図(7)は電
磁コイルSLに流れる電流波形を示す、第10図を参照
して第9図の電磁石駆動回路の動作を説明する。
作を説明するためのタイミングチャートである。第10
図(1)には励磁指令信号が示され、!@10図(2)
にはスイッチQ91のオン/オフ状態が示され、第10
図(3)にはスイッチQ92のオン/オフ状態が示され
、第10図(4)にはスイッチQ93のオン/オフ状態
が示され、@10図(5)にはスイッチQ94のオン/
オフ状態が示されている、第10図(6)はチョークコ
イルCCに流れる電流波形を示し、第10図(7)は電
磁コイルSLに流れる電流波形を示す、第10図を参照
して第9図の電磁石駆動回路の動作を説明する。
励磁指令がローレベルのとき、第10図(1)〜(4)
に示したようにトランジスタQ91はオフ状態、トラン
ク入りQ92はオン状態、トランジスタQ93はオフ状
態、トランジスタQ94はオン状態となって、第9図の
破線の矢符A93で示したように低電圧電源E1より抵
抗R92、ダイオードCR92を通って電流が供給され
る。抵抗R92は、チロ−クコイルCCの待機励磁電t
iLIDの設定用に設けられている。第101!I(1
)に示されたように励磁指令信号がローレベルからハイ
レベルに変化すると、第10図(5)に示されるように
トランジスタQ94は期間Teの間オフ状態からオフ状
態となり、第10図(3)に示されるようにトランジス
タQ92はオン状態がII&枕され、第10図(4)に
示されるようにトランジスタQ93はオフ状態から期f
lllTBの間だけオン状態となる。
に示したようにトランジスタQ91はオフ状態、トラン
ク入りQ92はオン状態、トランジスタQ93はオフ状
態、トランジスタQ94はオン状態となって、第9図の
破線の矢符A93で示したように低電圧電源E1より抵
抗R92、ダイオードCR92を通って電流が供給され
る。抵抗R92は、チロ−クコイルCCの待機励磁電t
iLIDの設定用に設けられている。第101!I(1
)に示されたように励磁指令信号がローレベルからハイ
レベルに変化すると、第10図(5)に示されるように
トランジスタQ94は期間Teの間オフ状態からオフ状
態となり、第10図(3)に示されるようにトランジス
タQ92はオン状態がII&枕され、第10図(4)に
示されるようにトランジスタQ93はオフ状態から期f
lllTBの間だけオン状態となる。
二のと!第9図の実線の矢符A91で示される方向に高
電圧直流電@E2、チョークコイルCC1ダイオードC
R93、電磁コイルSC、トランジスタQ92.Q93
の電流経路が構成されて、鎖交磁束不変の[埋より
、チョークコイルCCの電流が瞬時的に降下し、電磁石
コイルSCの電流が瞬時的に上昇する。ダイオードCR
92は高電圧直流電源E2から低電圧直流K[Elへの
ttlLの流れ込みを禁止するために設けられている。
電圧直流電@E2、チョークコイルCC1ダイオードC
R93、電磁コイルSC、トランジスタQ92.Q93
の電流経路が構成されて、鎖交磁束不変の[埋より
、チョークコイルCCの電流が瞬時的に降下し、電磁石
コイルSCの電流が瞬時的に上昇する。ダイオードCR
92は高電圧直流電源E2から低電圧直流K[Elへの
ttlLの流れ込みを禁止するために設けられている。
電磁コイルSCの電流が期間Tcで瞬時的に上昇した後
、第10図(5)に示されるようにトランジスタQ94
がオフ状態になり、第10図(2)l二示されるように
トランジスタQ91もオン状態となる。
、第10図(5)に示されるようにトランジスタQ94
がオフ状態になり、第10図(2)l二示されるように
トランジスタQ91もオン状態となる。
トランジスタQ91がオン状態となることにより、電磁
コイルSC側の接続点Aが低電圧?l!源E1と等しい
電圧となり、一方チヨークコイルCC@の接続点Bがト
ランジスタQ94を通して低電圧電源E1のマイナス側
と短絡されるので、ダイオードCR93は逆バイアスと
なりカットオフされる。
コイルSC側の接続点Aが低電圧?l!源E1と等しい
電圧となり、一方チヨークコイルCC@の接続点Bがト
ランジスタQ94を通して低電圧電源E1のマイナス側
と短絡されるので、ダイオードCR93は逆バイアスと
なりカットオフされる。
チョークコイルCCには第9図の2点鎖線の矢符A92
で示される方向に高電圧直tlt電fiE2より電流が
流れて、再びチョークコイルCGに流れる電流が増加す
る6期間TBが経過するとトランジスタQ93はオフ状
態となって今度は低電圧直流電源E1より第9図の破線
の矢符A93″C示される方向に電流が流れて、チョー
クコイルCCに流れる電流は、第10図(6)に示され
るように励磁待機電流IDに戻る。タイマ回路TM92
で設定される期間TBは、チョークコイルCCが待機励
磁電流IDに復帰する時間より僅かに長く設定される。
で示される方向に高電圧直tlt電fiE2より電流が
流れて、再びチョークコイルCGに流れる電流が増加す
る6期間TBが経過するとトランジスタQ93はオフ状
態となって今度は低電圧直流電源E1より第9図の破線
の矢符A93″C示される方向に電流が流れて、チョー
クコイルCCに流れる電流は、第10図(6)に示され
るように励磁待機電流IDに戻る。タイマ回路TM92
で設定される期間TBは、チョークコイルCCが待機励
磁電流IDに復帰する時間より僅かに長く設定される。
一方、電磁コイルSCには、トランジスタQ91がオン
状態になって、t149図の1点鎖線の矢符A94で示
される方向に低電圧電源E1より抵抗R91によって設
定を代る保持電FILI)(が供給される。
状態になって、t149図の1点鎖線の矢符A94で示
される方向に低電圧電源E1より抵抗R91によって設
定を代る保持電FILI)(が供給される。
Pt&io図(1)に示されるように励磁指令信号がハ
イレベルからローレベルにffi化する。!−1il。
イレベルからローレベルにffi化する。!−1il。
図(2)に示されるようにFランラスタスイッチQ91
がオン状態からオフ状態となり、また第10図(3)に
示されるようにトランジスタQ92がタイマ回路TM9
2で設定される期ill T aの間オフ状態となって
、期間Ta経過後オン状態に復帰する。M間Taの間、
電磁コイルSCに流れる電流はツェナダイオードZD
9、ダイオードCR91を通って第9図の実線の矢符A
95で示される方向に流れ急速に消滅する0期fill
T aは、電磁コイルS Cl:流れる電流が完全に
消滅後、トランク入りQ92がオン状態に戻るよう設定
される。二のようにして初層状態に戻る。
がオン状態からオフ状態となり、また第10図(3)に
示されるようにトランジスタQ92がタイマ回路TM9
2で設定される期ill T aの間オフ状態となって
、期間Ta経過後オン状態に復帰する。M間Taの間、
電磁コイルSCに流れる電流はツェナダイオードZD
9、ダイオードCR91を通って第9図の実線の矢符A
95で示される方向に流れ急速に消滅する0期fill
T aは、電磁コイルS Cl:流れる電流が完全に
消滅後、トランク入りQ92がオン状態に戻るよう設定
される。二のようにして初層状態に戻る。
本発明ではチョークコイルCCには、励磁指令atがロ
ーレベルからハイレベルに切り換った直後の短いFI]
1llITbを除いてチョークコイルには待機励磁電流
IDが流れているので、励磁指令信号が高い頻度で与え
らhでも本発明の適用が可能となる。
ーレベルからハイレベルに切り換った直後の短いFI]
1llITbを除いてチョークコイルには待機励磁電流
IDが流れているので、励磁指令信号が高い頻度で与え
らhでも本発明の適用が可能となる。
効 果
以上のように本発明によれば、比較的低い電源電圧を使
用して、信頼度が高(高速度で電磁石が作!IIすれる
ようにすることができる。
用して、信頼度が高(高速度で電磁石が作!IIすれる
ようにすることができる。
fA1図は本発明を実施することができる一実施例の電
磁石駆動装置の構成を示す電気回路図、第2図は本発明
が関連して実施される電磁石1の断面図、第3図は第1
図に示されている電磁石駆動装置の動作を説明するため
の電気回路図、第4図は第1図に示されている電磁石駆
動装置の動作を説明するためのタイミングチャート、第
5図は本発明の他の実施例として電磁石の励磁のみに適
用した場合の電磁石駆動装置の構成を示す電気回路図、
第6図は第5図に示されている電磁石駆動装置の動作を
説明するためのタイミングチャート、第7図は本発明の
さらに他の実施例として電磁石の消磁のみに過泪した場
合の電磁石駆動i&置の構成を示す電気回路図、第8図
は第7図に示されている電磁石駆動装置の動作を説明す
るためのタイミングチャート、第9図は本発明を電磁石
の励磁のみに適用して励磁指令の繰り返し頻度が非常に
高い場合に実施される電磁石駆動装置の構成を示す電気
回路図、第10図は第9図に示されている電磁石駆動装
置の動作を説明するためのタイミングチャート、第11
図は従来技術に従う電磁6駆動装置の構成を示す電気回
路図、第12図は第11図に示されている電磁石駆動装
置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 1・・・電磁石、CC・・・チョークコイル、SC・・
・電磁コイル 代理人 弁理士 画数 圭一部 第5図 第6図 t 第7図 @8図 t 第10図 −を 第11図 第12図 手続補正書 昭和61年 3月 8日
磁石駆動装置の構成を示す電気回路図、第2図は本発明
が関連して実施される電磁石1の断面図、第3図は第1
図に示されている電磁石駆動装置の動作を説明するため
の電気回路図、第4図は第1図に示されている電磁石駆
動装置の動作を説明するためのタイミングチャート、第
5図は本発明の他の実施例として電磁石の励磁のみに適
用した場合の電磁石駆動装置の構成を示す電気回路図、
第6図は第5図に示されている電磁石駆動装置の動作を
説明するためのタイミングチャート、第7図は本発明の
さらに他の実施例として電磁石の消磁のみに過泪した場
合の電磁石駆動i&置の構成を示す電気回路図、第8図
は第7図に示されている電磁石駆動装置の動作を説明す
るためのタイミングチャート、第9図は本発明を電磁石
の励磁のみに適用して励磁指令の繰り返し頻度が非常に
高い場合に実施される電磁石駆動装置の構成を示す電気
回路図、第10図は第9図に示されている電磁石駆動装
置の動作を説明するためのタイミングチャート、第11
図は従来技術に従う電磁6駆動装置の構成を示す電気回
路図、第12図は第11図に示されている電磁石駆動装
置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 1・・・電磁石、CC・・・チョークコイル、SC・・
・電磁コイル 代理人 弁理士 画数 圭一部 第5図 第6図 t 第7図 @8図 t 第10図 −を 第11図 第12図 手続補正書 昭和61年 3月 8日
Claims (2)
- (1)電磁石に関連して接続される電磁エネルギストア
用コイルと、 予め電源から前記ストア用コイルに電流を供給する電流
供給回路と、 電磁石の励磁にあたつては、前記ストア用コイルと電磁
石の電磁コイルを直列に接続して、前記ストア用コイル
にストアされている電磁エネルギの一部を瞬時的に電磁
コイルに移行する回路と、電磁エネルギ移行後、電磁コ
イルに電源から電磁エネルギを供給し続けるように前記
電流供給回路を制御する制御回路とを含むことを特徴と
する電磁石駆動装置。 - (2)電磁石に関連して接続される電磁エネルギストア
用コイルと、 予め前記ストア用コイルを消磁しておく消磁回路と、 電磁石の消磁にあたつては、前記ストア用コイルと電磁
石の電磁コイルを直列に接続して、電磁コイルに生じる
電磁エネルギの一部を瞬時的に前記ストア用コイルに移
行する回路と、 電磁コイルと並列に接続され、コイルの励磁電流の方向
とは逆方向性に結合されるダイオードと、そのダイオー
ドに直列に接続され、しかも電磁石のコイルの逆起電圧
が予め定めた値を超えたとき導通する非線形素子とから
成る直列回路と、エネルギ移行後、残在の電磁コイルの
エネルギを、前記直列回路で消滅させるように、前記駆
動回路を制御する制御回路とを含むことを特徴とする電
磁石駆動方式。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59262233A JPS61140114A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 電磁石駆動装置 |
EP85309046A EP0184939B1 (en) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | A method of controlling electromagnetic devices and a controller therefor |
DE8585309046T DE3580343D1 (de) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | Methode und einrichtung zur steuerung elektromagnetischer geraete. |
AT85309046T ATE57992T1 (de) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | Methode und einrichtung zur steuerung elektromagnetischer geraete. |
US06/808,108 US4688139A (en) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | Electromagnet drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59262233A JPS61140114A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 電磁石駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61140114A true JPS61140114A (ja) | 1986-06-27 |
JPS6227524B2 JPS6227524B2 (ja) | 1987-06-15 |
Family
ID=17372924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59262233A Granted JPS61140114A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | 電磁石駆動装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4688139A (ja) |
EP (1) | EP0184939B1 (ja) |
JP (1) | JPS61140114A (ja) |
AT (1) | ATE57992T1 (ja) |
DE (1) | DE3580343D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1218673B (it) * | 1987-08-25 | 1990-04-19 | Marelli Autronica | Circuito per il controllo di carichi induttivi in particolare per il comando degli elettroiniettori di un motore a ciclo diesel |
FR2689306B1 (fr) * | 1992-03-24 | 1997-04-30 | Valeo Electronique | Circuit d'alimentation pour relais electromagnetique. |
DE19812742A1 (de) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Schalten einer Induktivität |
DE19834204A1 (de) * | 1998-07-29 | 2000-02-03 | Delco Electronics Corp | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Betätigungsorgans und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Schaltungsanordnung |
DE10011421A1 (de) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanrodnung zur Ansteuerung wenigstens eines elektromagnetischen Verbrauchers |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3000069A (en) * | 1959-01-09 | 1961-09-19 | United Carr Fastener Corp | Fastening device |
US3896346A (en) * | 1972-11-21 | 1975-07-22 | Electronic Camshaft Corp | High speed electromagnet control circuit |
DE2862229D1 (en) * | 1978-07-06 | 1983-05-19 | Burkert Gmbh | Electronically controlled magnetic valve |
EP0026068B1 (en) * | 1979-09-22 | 1984-02-15 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Circuits for electromagnet energisation control |
JPS5749059A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-20 | Toshiba Corp | Driving circuit of injector |
JPS60180032A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-13 | 株式会社ボッシュオートモーティブ システム | ソレノイド駆動回路 |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP59262233A patent/JPS61140114A/ja active Granted
-
1985
- 1985-12-12 EP EP85309046A patent/EP0184939B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-12 US US06/808,108 patent/US4688139A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-12 DE DE8585309046T patent/DE3580343D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-12 AT AT85309046T patent/ATE57992T1/de active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0184939B1 (en) | 1990-10-31 |
US4688139A (en) | 1987-08-18 |
JPS6227524B2 (ja) | 1987-06-15 |
EP0184939A3 (en) | 1988-03-02 |
DE3580343D1 (de) | 1990-12-06 |
ATE57992T1 (de) | 1990-11-15 |
EP0184939A2 (en) | 1986-06-18 |
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