电磁铁驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电磁铁驱动装置，其具有控制微机(13a、13b)，该控制微机(13a、13b)经由开关元件(2)对电磁铁(1)的励磁电流进行控制。控制微机(13a、13b)在电磁铁(1)的铁心吸引初期时和铁心再吸引时，根据与电磁铁(1)的励磁电流的大小成正比的电压降和施加于电磁铁(1)的DC电源电压，对电磁铁(1)的绕组电阻值进行计算，基于计算出的绕组电阻值进行所述DC电源电压的脉冲控制，在铁心吸引初期时和铁心再吸引时以外，将所述DC电源电压变换为脉冲电压并向电磁铁(1)施加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对内置于断路器等中的电磁铁进行驱动的电磁铁驱动装置。
技术介绍
对内置于断路器等中的电磁铁进行吸引的电磁铁驱动装置进行如下控制，S卩，在吸引初期由于磁路间隙的关系将大励磁电流向绕组通电，吸引铁心后由于磁路间隙变小，因而降低励磁电流而进行通电，对吸引状态进行维持。在上述电磁铁驱动装置中，作为铁心吸引后的励磁电流的降低单元，对电磁铁施加脉冲状电压，在未对电磁铁施加电压的期间，使利用电磁铁的反电动势而产生的励磁电流经由续流二极管流动，以使得励磁电流总在绕组中流动。另外，作为对铁心吸引后的励磁电流进行检测的方法，已知将电流检测传感器设置于由电磁铁和续流二极管形成的环路中进行检测的方法(例如，参照专利文献I)。专利文献1:日本特开平6 - 311637号公报如上述专利文献I所公开的技术所述，在将电流检测传感器设置于由电磁铁和续流二极管形成的环路中进行检测的方法中，利用在电流检测传感器中使用电阻并且对电阻上的电压降进行检测的方法，但是由于励磁电流总在电阻中流动，因而存在电力损失增大的课题。另外，为了抑制电力损失，考虑如下方法，即，将电流检测传感器设置在由电磁铁和续流二极管形成的环路之外，将电流检测传感器设置为与用于对电磁铁施加脉冲状电压的开关元件串联，仅在开关元件导通时利用电流检测传感器对励磁电流进行检测。但是，如果使用此方法，则存在如下课题，即，在电磁铁的施加电压脉冲的脉冲宽度较窄的情况或脉冲周期较短的情况下，在利用微机进行检测的情况下，不得不使用取样频率高的高性能且高价的微机。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种电磁铁驱动装置，其对励磁电流检测电阻因产生与电磁铁的励磁电流的大小成正比的电压降引起的电力损失进行抑制，并且在此基础上，即使利用取样频率低的微机也能进行控制。本专利技术的电磁铁驱动装置具有:绕组用电源电路，其输出施加于电磁铁的DC电源电压；电源电压测量电路，其对所述DC电源电压进行测量；励磁电流检测电阻，其与所述电磁铁串联连接，产生与所述电磁铁的励磁电流的大小成正比的电压降；以及控制微机，其经由开关元件对所述电磁铁的励磁电流进行控制。所述控制微机是进行如下脉冲控制的装置，S卩，在所述电磁铁的铁心吸引初期时和铁心再吸引时，根据所述励磁电流检测电阻的电压降和所述DC电源电压的测量结果，对所述电磁铁的绕组电阻值进行计算，在所述电磁铁的铁心吸引初期时和铁心再吸引时以夕卜，基于所述绕组电阻值，将所述DC电源电压通过所述开关元件变换为脉冲电压并向所述电磁铁施加。专利技术的效果 本专利技术能够对因产生与电磁铁的励磁电流的大小成正比的电压降的励磁电流检测电阻引起的电力损失进行抑制，并且在电磁铁的铁心吸引后为了降低励磁电流而对电磁铁施加脉冲电压时，能够对利用取样频率低的微机无法检测的脉冲电压施加时的电磁铁励磁电流进行检测，因而能够使用取样频率低而廉价的微机。下面，可以认为，根据以下的参照附图而对本专利技术进行的详细说明，使本专利技术的除了上述以外的目的、特征、观点及效果变得更加明确。【附图说明】图1是表示本专利技术的实施方式I所涉及的电磁铁驱动装置的结构的电路图。图2是用于对本专利技术的实施方式I所涉及的电磁铁驱动装置的施加电压进行说明的说明图。图3是用于对本专利技术的实施方式I所涉及的电磁铁驱动装置的通电电流进行说明的说明图。图4是用于对电磁铁的绕组电阻值和温度的关系进行说明的说明图。图5是表示本专利技术的实施方式I所涉及的电磁铁驱动装置的校正系数和绕组电阻值的关系的图。图6是表示本专利技术的实施方式I所涉及的电磁铁驱动装置的校正系数和施加电压的关系的图。图7是表示本专利技术的实施方式2所涉及的电磁铁驱动装置的结构的电路图。图8是用于对本专利技术的实施方式2所涉及的电磁铁驱动装置的施加电压进行说明的说明图。图9是表示本专利技术的实施方式2所涉及的电磁铁驱动装置的开关元件和半导体开关的动作的时序图。图10是表示本专利技术的实施方式2所涉及的电磁铁驱动装置的励磁电流检测电阻的电压和电容器的电压的关系的时序图。图11是表示本专利技术的实施方式3所涉及的电磁铁驱动装置的结构的电路图。图12表示本专利技术的实施方式3所涉及的电磁铁驱动装置的励磁电流检测电阻的通电电流和光电MOS(金属氧化物半导体)继电器的输入侧通电电流的关系的时序图。图13是表示本专利技术的实施方式3所涉及的电磁铁驱动装置的励磁电流检测电阻的通电电流和电容器的充电电流的关系的时序图。图14是表示本专利技术的实施方式3所涉及的电磁铁驱动装置的励磁电流检测电阻电压和电容器的电压的关系的时序图。【具体实施方式】下面，参照附图，对本专利技术所涉及的电磁铁驱动装置的优选的实施方式进行说明。实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式I所涉及的电磁铁驱动装置的结构的电路图。在图1中，电磁铁I与开关元件2连接。在开关元件2为导通状态时，DC电源电压从绕组用电源电路3施加于电磁铁I。在开关元件2为导通状态时，励磁电流在励磁电流检测电阻4中流动，在励磁电流检测电阻4上产生与励磁电流的大小成正比的电压降。续流二极管5在开关元件2非导通时，为了利用在电磁铁I中产生的电动势使励磁电流在电磁铁I中流动而与电磁铁I并联连接。即，由电磁铁I和续流二极管5形成环路。励磁电流控制部6a具有:电源电压测量电路10，其对绕组用电源电压3的DC电源电压进行测量；励磁电流测量电路11，其对励磁电流检测电阻4的电压降进行测量，作为对电磁铁I的励磁电流进行检测的励磁电流检测单元；脉冲驱动电路12a，其对开关元件2进行脉冲控制；控制微机13a，其基于电源电压测量电路10和励磁电流测量电路11的测量值，计算能够获得对电磁铁I的铁心进行保持所需的励磁电流的脉冲宽度，并对脉冲驱动电路12a的脉冲宽度进行控制；以及控制电源电路14，其向控制微机13a进行电源供给。警报输出电路7在因电磁铁I的绕组的局部短路(rare short-circuit)等引起的绕组电阻值异常时、由于断路器通电部的异常发热而电磁铁I的周围温度上升、绕组电阻值增大时等，输出警报。延时动作用电容器8是备用电源的电容器，并且是如下器件，即，在该电磁铁驱动装置用于断路器的内部附属装置的低电压跳闸装置等的情况下，在输入电源切断后，为了在规定的时间(例如3秒左右)进彳丁维持电磁铁I的铁心吸引的延时动作，在延时动作中对电磁铁I的励磁电流进行供给。实施方式I所涉及的电磁铁驱动装置以上述方式构成，下面对其动作进行说明。在绕组用电源电路3及控制电源电路14启动、控制微机13a接受电源供给并启动后，通过电源电压测量电路10，对绕组用电源电路3的DC电源电压上升至能够对电磁铁I的铁心进行吸引的电压为止并稳定于固定值Va进行确认。如果能够确认绕组用电源电路3的DC电源电压稳定于固定值Va，则使脉冲驱动电路12a动作，进行铁心吸引。在铁心吸引初期时，由于磁路间隙的关系而需要将较大的励磁电流向绕组通电，因此控制微机13a在以时间为横轴、绕组用电源电路3的DC电源电压为纵轴的图2中的由Ta表示的几百ms的期间，使脉冲驱动电路12a的脉冲宽度100%地动作。并且，使开关元件2在几百ms期间为导通状态，对电磁铁I施加绕组用电当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁铁驱动装置，其特征在于，具有：绕组用电源电路(3)，其输出施加于电磁铁(1)的DC电源电压；电源电压测量电路(10)，其对所述DC电源电压进行测量；励磁电流检测电阻(4)，其与所述电磁铁(1)串联连接，产生与所述电磁铁(1)的励磁电流的大小成正比的电压降；以及控制微机(13a、13b)，其经由开关元件(2)对所述电磁铁(1)的励磁电流进行控制，所述控制微机(13a、13b)进行如下脉冲控制，即，在所述电磁铁(1)的铁心吸引初期时和铁心再吸引时，根据所述励磁电流检测电阻(4)的电压降和所述DC电源电压的测量结果，对所述电磁铁(1)的绕组电阻值进行计算，在所述电磁铁(1)的铁心吸引初期时和铁心再吸引时以外，基于所述绕组电阻值，将所述DC电源电压通过所述开关元件(2)变换为脉冲电压并向所述电磁铁(1)施加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松田和久，林明宏，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP