JPH022028B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH022028B2 JPH022028B2 JP58212722A JP21272283A JPH022028B2 JP H022028 B2 JPH022028 B2 JP H022028B2 JP 58212722 A JP58212722 A JP 58212722A JP 21272283 A JP21272283 A JP 21272283A JP H022028 B2 JPH022028 B2 JP H022028B2
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- JP
- Japan
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- current
- valve
- electromagnetic proportional
- proportional valve
- transistor amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電流に応じて流体流量を制御する電磁
比例弁制御装置に関し、特に小さく良好なヒステ
リシスでかつ安定した流量特性となるように作動
させることが可能な制御装置の構成に関する。
比例弁制御装置に関し、特に小さく良好なヒステ
リシスでかつ安定した流量特性となるように作動
させることが可能な制御装置の構成に関する。
従来例の構成とその問題点
電磁比例弁はガス湯沸器やガス暖房器・ガス調
理器などにおいて、制御すべき温度負荷に対応し
てバーナへのガス供給量を制御するものである
が、電磁プランジヤ摺動式の前記弁にあつては、
弁体の動き始めは静摩擦力に打ち勝つ力が発生す
るまで動かず、弁体が止まる時は動摩擦力と駆動
力が一致した時点で止まつてしまい、摩擦力に見
合うだけの誤差や、プランジヤやヨークの残留磁
気によるヒステリシスなどで、比例弁コイルの電
流に対し、正確で再現性の高い流量制御ができな
い。そこで従来ヒステリシス特性等を良好ならし
めるために、次のような制御装置が公知である。
理器などにおいて、制御すべき温度負荷に対応し
てバーナへのガス供給量を制御するものである
が、電磁プランジヤ摺動式の前記弁にあつては、
弁体の動き始めは静摩擦力に打ち勝つ力が発生す
るまで動かず、弁体が止まる時は動摩擦力と駆動
力が一致した時点で止まつてしまい、摩擦力に見
合うだけの誤差や、プランジヤやヨークの残留磁
気によるヒステリシスなどで、比例弁コイルの電
流に対し、正確で再現性の高い流量制御ができな
い。そこで従来ヒステリシス特性等を良好ならし
めるために、次のような制御装置が公知である。
この場合の制御回路は第１図に示されるが、交
流電源１を整流器２によつて全波整流し、電磁比
例弁のコイル３とトランジスタ増幅器４および抵
抗５からなる直列回路に脈流の直流電流を流通さ
せて、プランジヤを微振動させながら所定の制御
をするようにしたものである。
流電源１を整流器２によつて全波整流し、電磁比
例弁のコイル３とトランジスタ増幅器４および抵
抗５からなる直列回路に脈流の直流電流を流通さ
せて、プランジヤを微振動させながら所定の制御
をするようにしたものである。
そして比例弁コイル３に流す電流の平均値を変
えるためには、第２図に示すように、全波整流の
直流をそのまま加える最大電流値（第２図イ参
照）から設定レベル以上の波高部分をカツトして
得られる所望値（第２図ロ，ハ参照）の範囲内で
電流制御を行わせており、この制御を電流調整回
路６によつて無段階的に成している。
えるためには、第２図に示すように、全波整流の
直流をそのまま加える最大電流値（第２図イ参
照）から設定レベル以上の波高部分をカツトして
得られる所望値（第２図ロ，ハ参照）の範囲内で
電流制御を行わせており、この制御を電流調整回
路６によつて無段階的に成している。
この他に、サイリスタ利用による位相制御方式
によつて電流制御する形態のものもある。
によつて電流制御する形態のものもある。
ところが上記従来方式によつたのでは、デイザ
（出力電流波形）効果が弱くなつて初期の目的を
達成し難い問題があり、この欠点は特に低電流域
において顕著に現れるため、電磁比例弁の性能が
十分に発揮されなかつた。
（出力電流波形）効果が弱くなつて初期の目的を
達成し難い問題があり、この欠点は特に低電流域
において顕著に現れるため、電磁比例弁の性能が
十分に発揮されなかつた。
上記欠点を補なうべく他の従来例として次のよ
うな制御装置が公知である。
うな制御装置が公知である。
この場合の制御回路は第３図に示すように、直
流電源７にトランジスタ増幅器４と電磁比例弁の
コイル３を直列接続し、トランジスタ増幅器４の
ベース端子に方形波信号発生回路８を接続した構
成で、方形波信号発生回路８は第４図ニ，ホ，ヘ
のように方形波の波高値（振幅）および周期は一
定で、オンとオフとの時間比（デユーテイ）を変
化させて、平均電圧値の異なる出力信号を出さ
せるものである。なお電磁比例弁３と並列に抵抗
５とダイオード９とを直列にして接続しているの
は、弁コイル３のサージ電圧を吸収するためであ
る。
流電源７にトランジスタ増幅器４と電磁比例弁の
コイル３を直列接続し、トランジスタ増幅器４の
ベース端子に方形波信号発生回路８を接続した構
成で、方形波信号発生回路８は第４図ニ，ホ，ヘ
のように方形波の波高値（振幅）および周期は一
定で、オンとオフとの時間比（デユーテイ）を変
化させて、平均電圧値の異なる出力信号を出さ
せるものである。なお電磁比例弁３と並列に抵抗
５とダイオード９とを直列にして接続しているの
は、弁コイル３のサージ電圧を吸収するためであ
る。
上記の従来例においては、電磁比例弁のコイル
３に断続方形波電圧が印加され、弁コイル３の電
圧および電流波形が第５図のように急な立上り・
立下りとなるために、電磁比例弁のプランジヤお
よび弁体の不規則な振動を誘発し、第６図のよう
に正常な流量特性トからずれ、チのような乱れた
流量特性になつたりする、いわゆる特性乱れを発
生しやすい問題があつた。この従来方式のように
一定周期と一定振幅の条件において、立上り・立
下りが緩やかになるようにしようとすると、周期
を長くしなければならず、そうすると最初の従来
例と同様に十分なデイザ効果が得られなくなつて
しまう。また商用電源を整流し完全平滑しないで
脈流成分を残した直流電圧を、電磁比例弁のコイ
ル３とトランジスタ増幅器４の直列回路に印加
し、脈流成分をデイザ効果として利用しようとす
る方式も公知であるが、脈流周波数が50Hzもしく
は60Hzに限定され、やはり十分なデイザ効果を得
ることができなかつた。
３に断続方形波電圧が印加され、弁コイル３の電
圧および電流波形が第５図のように急な立上り・
立下りとなるために、電磁比例弁のプランジヤお
よび弁体の不規則な振動を誘発し、第６図のよう
に正常な流量特性トからずれ、チのような乱れた
流量特性になつたりする、いわゆる特性乱れを発
生しやすい問題があつた。この従来方式のように
一定周期と一定振幅の条件において、立上り・立
下りが緩やかになるようにしようとすると、周期
を長くしなければならず、そうすると最初の従来
例と同様に十分なデイザ効果が得られなくなつて
しまう。また商用電源を整流し完全平滑しないで
脈流成分を残した直流電圧を、電磁比例弁のコイ
ル３とトランジスタ増幅器４の直列回路に印加
し、脈流成分をデイザ効果として利用しようとす
る方式も公知であるが、脈流周波数が50Hzもしく
は60Hzに限定され、やはり十分なデイザ効果を得
ることができなかつた。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
十分なデイザ効果を得ることができ、かつ不規則
な弁振動を起こしにくい、良好なヒステリシスで
安定した流量特性になるよう作動させる電磁比例
弁制御装置を得ることを目的とする。
十分なデイザ効果を得ることができ、かつ不規則
な弁振動を起こしにくい、良好なヒステリシスで
安定した流量特性になるよう作動させる電磁比例
弁制御装置を得ることを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、直流電源
に弁コイルとトランジスタ増幅器を直列接続し、
直流電圧レベルを可変する電流制御回路と、前記
電流制御回路の出力が低電流時から高電流時まで
一定の周期・振幅の電圧波形を発生するデイザ発
生回路と、前記デイザ発生回路と電流制御回路と
の信号を加算する加算回路とを有し、前記加算回
路の出力信号を前記トランジスタ増幅器のベース
端子に接続するとともに、前記トランジスタ増幅
器のコレクタ−エミツタ方向と並列にコンデンサ
を接続したものである。この構成によつて電磁比
例弁コイルに流れる平均電流レベルを変化させた
場合において、弁コイルの電流はデイザ効果上、
最も好ましい一定周期・振幅でかつ緩やかな立上
り・立下りの電流波形となるよう作用する。
に弁コイルとトランジスタ増幅器を直列接続し、
直流電圧レベルを可変する電流制御回路と、前記
電流制御回路の出力が低電流時から高電流時まで
一定の周期・振幅の電圧波形を発生するデイザ発
生回路と、前記デイザ発生回路と電流制御回路と
の信号を加算する加算回路とを有し、前記加算回
路の出力信号を前記トランジスタ増幅器のベース
端子に接続するとともに、前記トランジスタ増幅
器のコレクタ−エミツタ方向と並列にコンデンサ
を接続したものである。この構成によつて電磁比
例弁コイルに流れる平均電流レベルを変化させた
場合において、弁コイルの電流はデイザ効果上、
最も好ましい一定周期・振幅でかつ緩やかな立上
り・立下りの電流波形となるよう作用する。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を第７図を用いて説明す
る。第７図において直流電源１０に電磁比例弁の
コイル１１とトランジスタ増幅器１２と抵抗１３
を直列接続し、弁コイル１１と並列にダイオード
１４を、トランジスタ１２と並列にコンデンサ１
５をそれぞれ接続し、さらにデイザ発生回路１６
と電流制御回路１７の出力を加算回路１８に入力
するように接続し、かつ加算回路１８の出力端子
をトランジスタ１２のベース端子に接続されてい
る。
る。第７図において直流電源１０に電磁比例弁の
コイル１１とトランジスタ増幅器１２と抵抗１３
を直列接続し、弁コイル１１と並列にダイオード
１４を、トランジスタ１２と並列にコンデンサ１
５をそれぞれ接続し、さらにデイザ発生回路１６
と電流制御回路１７の出力を加算回路１８に入力
するように接続し、かつ加算回路１８の出力端子
をトランジスタ１２のベース端子に接続されてい
る。
上記構成においてデイザ発生回路１６で発生す
る電圧波形は、電磁比例弁にとつてヒステリシス
を小さくでき、かつ不都合な弁振動を生じない最
適な一定周期一定振幅に設定し、該デイザ発生回
路１６の信号と電流制御回路１７の直流電圧信号
が加算回路１８で加算され、トランジスタ１２の
ベース電流波形は第８図のように大きい平均電流
IBHのときと、小さい平均電流IBLのときと周期・
振幅は変化せず一定となるよう作用する。このと
き、電磁比例弁のコイル１１の電流波形は第９図
のように略台形波形になるように作用する。理由
を説明すると、まずトランジスタ１２のベース電
流が急に立下がると、トランジスタ１２のコレク
タ−エミツタ間の電気抵抗が急に増大したのと同
様に考えることができ、トランジスタ１２のコレ
クタ電流は急に減少する。ところがトランジスタ
１２と並列にコンデンサ１５が接続してあるた
め、コンデンサ１５に充電され弁コイル１１には
この充電電流が流れる。このときコンデンサ１５
に充電されていくにしたがつて次第に充電電流は
減少していく。以上のことからベース電流が急に
立下がつた際、弁コイル１１の電流は緩やかに減
少していくことになる。逆にベース電流が立上が
る場合、コンデンサ１５に充電された電荷がトラ
ンジスタ１２を経て放電されるため、弁コイル１
１の電流はコンデンサ放電電流の減少につれて増
加することになり、緩やかに増大することにな
る。したがつて電磁比例弁のコイル１１の電流
は、第９図のように略台形波形で変化するように
作用し、緩やかな立上り立下がりの電流変化のた
め不都合な弁振動がなく、優れたデイザ効果でヒ
ステリシスの小さい安定した比例流量特性を得ら
れる効果がある。
る電圧波形は、電磁比例弁にとつてヒステリシス
を小さくでき、かつ不都合な弁振動を生じない最
適な一定周期一定振幅に設定し、該デイザ発生回
路１６の信号と電流制御回路１７の直流電圧信号
が加算回路１８で加算され、トランジスタ１２の
ベース電流波形は第８図のように大きい平均電流
IBHのときと、小さい平均電流IBLのときと周期・
振幅は変化せず一定となるよう作用する。このと
き、電磁比例弁のコイル１１の電流波形は第９図
のように略台形波形になるように作用する。理由
を説明すると、まずトランジスタ１２のベース電
流が急に立下がると、トランジスタ１２のコレク
タ−エミツタ間の電気抵抗が急に増大したのと同
様に考えることができ、トランジスタ１２のコレ
クタ電流は急に減少する。ところがトランジスタ
１２と並列にコンデンサ１５が接続してあるた
め、コンデンサ１５に充電され弁コイル１１には
この充電電流が流れる。このときコンデンサ１５
に充電されていくにしたがつて次第に充電電流は
減少していく。以上のことからベース電流が急に
立下がつた際、弁コイル１１の電流は緩やかに減
少していくことになる。逆にベース電流が立上が
る場合、コンデンサ１５に充電された電荷がトラ
ンジスタ１２を経て放電されるため、弁コイル１
１の電流はコンデンサ放電電流の減少につれて増
加することになり、緩やかに増大することにな
る。したがつて電磁比例弁のコイル１１の電流
は、第９図のように略台形波形で変化するように
作用し、緩やかな立上り立下がりの電流変化のた
め不都合な弁振動がなく、優れたデイザ効果でヒ
ステリシスの小さい安定した比例流量特性を得ら
れる効果がある。
発明の効果
以上のように本発明の電磁比例弁制御装置によ
れば次の効果が得られる。
れば次の効果が得られる。
(1) 一定周期・振幅の波形を発生するデイザ発生
回路と電流制御回路との信号を加算回路で加算
し、トランジスタベース端子に入力し、かつト
ランジスタと並列にコンデンサを接続した構成
としているので、弁コイルの電流は緩やかな立
上り立下がりの略台形波形となるよう作用し、
有効なデイザ効果を発揮しながら不都合な弁振
動を誘起しないため、小さく良好なヒステリシ
スでかつ安定した流量特性となるよう電磁比例
弁を作動させることができる効果がある。
回路と電流制御回路との信号を加算回路で加算
し、トランジスタベース端子に入力し、かつト
ランジスタと並列にコンデンサを接続した構成
としているので、弁コイルの電流は緩やかな立
上り立下がりの略台形波形となるよう作用し、
有効なデイザ効果を発揮しながら不都合な弁振
動を誘起しないため、小さく良好なヒステリシ
スでかつ安定した流量特性となるよう電磁比例
弁を作動させることができる効果がある。
(2) デイザ発生回路によるデイザ信号と、電流制
御回路による直流信号とを加算し、弁コイルと
直列接続のトランジスタベース端子に入力する
構成であるから、デイザ波形および周期・振幅
を任意かつ最適なものに設定ができ、各種の電
磁比例弁に対応できる。電磁比例弁の可動部・
弁体などの形態や重量などにより、最もデイザ
効果を発揮できる波形および周期・振幅はそれ
ぞれ条件が異なる場合が多い、また不都合な弁
振動を生じる条件についても同様であり、上記
の本発明の構成によれば、それらを最適な条件
で作動させることが可能となるわけである。
御回路による直流信号とを加算し、弁コイルと
直列接続のトランジスタベース端子に入力する
構成であるから、デイザ波形および周期・振幅
を任意かつ最適なものに設定ができ、各種の電
磁比例弁に対応できる。電磁比例弁の可動部・
弁体などの形態や重量などにより、最もデイザ
効果を発揮できる波形および周期・振幅はそれ
ぞれ条件が異なる場合が多い、また不都合な弁
振動を生じる条件についても同様であり、上記
の本発明の構成によれば、それらを最適な条件
で作動させることが可能となるわけである。
(3) 低電流時から高電流時まで、常に一定の周期
振幅のデイザ波形で作動する方式であるため、
電磁比例弁の作動位置および流量位置がどこに
あつても、常に最適な一定のデイザ効果が得ら
れ、常に安定した特性を得ることができる。
振幅のデイザ波形で作動する方式であるため、
電磁比例弁の作動位置および流量位置がどこに
あつても、常に最適な一定のデイザ効果が得ら
れ、常に安定した特性を得ることができる。
第１図は従来の電磁比例弁制御装置の一例を示
す基本回路図、第２図イ〜ハは第１図に示す装置
による弁コイルの電流波形線図、第３図は他の従
来の電磁比例弁制御装置の一例を示す基本回路
図、第４図ニ〜ヘは第３図に示す装置の方形波発
生回路の出力波形線図、第５図は第３図に示す装
置の弁コイルの電圧・電流波形線図、第６図は第
３図に示す装置による電磁比例弁流量特性図、第
７図は本発明の電磁比例弁制御装置の一実施例を
示す基本回路図、第８図は第７図に示す装置のト
ランジスタベース電流波形線図、第９図は第７図
に示す装置の弁コイル電流波形線図である。 １０……直流電源、１１……弁コイル、１２…
…トランジスタ増幅器、１５……コンデンサ、１
６……デイザ発生回路、１７……電流制御回路、
１８……加算回路。
す基本回路図、第２図イ〜ハは第１図に示す装置
による弁コイルの電流波形線図、第３図は他の従
来の電磁比例弁制御装置の一例を示す基本回路
図、第４図ニ〜ヘは第３図に示す装置の方形波発
生回路の出力波形線図、第５図は第３図に示す装
置の弁コイルの電圧・電流波形線図、第６図は第
３図に示す装置による電磁比例弁流量特性図、第
７図は本発明の電磁比例弁制御装置の一実施例を
示す基本回路図、第８図は第７図に示す装置のト
ランジスタベース電流波形線図、第９図は第７図
に示す装置の弁コイル電流波形線図である。 １０……直流電源、１１……弁コイル、１２…
…トランジスタ増幅器、１５……コンデンサ、１
６……デイザ発生回路、１７……電流制御回路、
１８……加算回路。
Claims (1)
- １ 直流電源に弁コイルとトランジスタ増幅器を
直列接続し、直流電圧レベルを可変する電流制御
回路と、前記電流制御回路の出力が低電流時から
高電流時まで一定の周期・振幅の電圧波形を発生
するデイザ発生回路と、前記デイザ発生回路と電
流制御回路との信号を加算する加算回路とを有
し、前記加算回路の出力信号を前記トランジスタ
増幅器のベース端子に接続するとともに、前記ト
ランジスタ増幅器のコレクタ−エミツタ方向と並
列にコンデンサを接続してなる電磁比例弁制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212722A JPS60104874A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 電磁比例弁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212722A JPS60104874A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 電磁比例弁制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60104874A JPS60104874A (ja) | 1985-06-10 |
| JPH022028B2 true JPH022028B2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=16627346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58212722A Granted JPS60104874A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 電磁比例弁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60104874A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116770Y2 (ja) * | 1977-06-09 | 1986-05-23 | ||
| JPS5854283A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-03-31 | Omron Tateisi Electronics Co | 比例弁の駆動回路 |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP58212722A patent/JPS60104874A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60104874A (ja) | 1985-06-10 |
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