(57)【要約】【課題】リフティングマグネットの制御性を損なうことなく、低発熱を実現可能なリフティングマグネット駆動回路を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路１は、高電位側電源と低電位側電源との間に直列に接続された第１及び第２のスイッチング素子４１ａ，４１ｂと、高電位側電源と低電位側電源との間に直列に接続された第３及び第４のスイッチング素子４１ｃ，４１ｄと、第１〜第４の整流素子４２ａ〜４２ｂとを有するＨブリッジ回路部４を備え、リフティングマグネット２の励磁を行う際には、第１及び第４のスイッチング素子４１ａ，４１ｄのうちの何れか一方がスイッチング動作を行い、第１〜第４のスイッチング素子４１ａ〜４１ｄにおける少なくともスイッチング動作を行うスイッチング素子は無接点スイッチであり、他のスイッチング素子は有接点スイッチである。【選択図】図１
2009208931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフティングマグネットの励磁及び消磁を行うリフティングマグネット駆動回路であって、
高電位側電源と低電位側電源との間に順に直列に接続された第１及び第２のスイッチング素子であって、その間のノードが前記リフティングマグネットの一端に接続される前記第１及び第２のスイッチング素子と、前記高電位側電源と前記低電位側電源との間に順に直列に接続された第３及び第４のスイッチング素子であって、その間のノードが前記リフティングマグネットの他端に接続される前記第３及び第４のスイッチング素子と、前記第１〜第４のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続された第１〜第４の整流素子とを有し、前記リフティングマグネットの励磁及び消磁を制御するＨブリッジ回路部を備え、
前記リフティングマグネットの励磁を行う際には、前記第１及び第４のスイッチング素子が導通した後に、前記第１及び第４のスイッチング素子のうちの何れか一方がスイッチング動作を行い、
前記第１〜第４のスイッチング素子における少なくとも前記スイッチング動作を行うスイッチング素子は無接点スイッチであり、他のスイッチング素子の少なくとも一つは有接点スイッチである、
リフティングマグネット駆動回路。
【請求項２】
前記Ｈブリッジ回路部は、前記第１及び第４のスイッチング素子のうちの前記スイッチング動作を行うスイッチング素子に並列に接続された第５のスイッチング素子を更に備え、
前記第５のスイッチング素子は有接点スイッチである、
請求項１に記載のリフティングマグネット駆動回路。
【請求項３】
前記Ｈブリッジ回路部は、前記第１及び第４のスイッチング素子のうちの前記スイッチング動作を行うスイッチング素子に直列に接続された遮断器を更に備える、
請求項１に記載のリフティングマグネット駆動回路。
【請求項４】
前記Ｈブリッジ回路部は、前記第１〜第４のスイッチング素子のうちの有接点スイッチを用いたスイッチング素子に並列に接続されたエネルギー吸収部を更に備える、
請求項１に記載のリフティングマグネット駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフティングマグネットの励磁及び消磁を行うリフティングマグネット駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、荷役作業や建設作業等において鉄片を持ち上げるためのリフティングマグネットが知られている。リフティングマグネットとしては、工場等の設備となっているもののほか、車両に搭載されるものもある。リフティングマグネットを使用する際には、リフティングマグネットを励磁し、鉄片を吸着させて持ち上げる。そして、鉄片を解放する際には、リフティングマグネットを消磁する。
【０００３】
特許文献１，２には、リフティングマグネットの励磁及び消磁を行うリフティングマグネット駆動回路が記載されている。これらのリフティングマグネット駆動回路は、４つのスイッチング素子及び４つのダイオードを有し、リフティングマグネットの励磁及び消磁を制御するＨブリッジ回路部を備えている。特許文献１に記載のリフティングマグネット駆動回路では、Ｈブリッジ回路部における４つのスイッチング素子として有接点スイッチが用いられており、特許文献２に記載のリフティングマグネット駆動回路では、Ｈブリッジ回路部における４つのスイッチング素子として無接点スイッチが用いられている。
【０００４】
ここで、有接点スイッチとは、機械的に接触する接点を有するスイッチであって、リレーなどの機械式スイッチであり、無接点スイッチとは、機械的に接触する接点を有さないスイッチであって、トランジスタなどの半導体スイッチである。
【特許文献１】特開２０００−１４３１３８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１１６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、リフティングマグネット駆動回路では、リフティングマグネットの励磁及び消磁を行う際に、Ｈブリッジ回路部におけるスイッチング素子がスイッチング動作を行う。この点に関し、Ｈブリッジ回路部におけるスイッチング素子は、特許文献２に記載のリフティングマグネット駆動回路のように、スイッチング速度が比較的速い無接点スイッチであることが好ましい。しかしながら、無接点スイッチは内部抵抗が比較的大きいので、無接点スイッチをＨブリッジ回路部におけるスイッチング素子に用いると、発熱が大きくなってしまう。
【０００６】
また、リフティングマグネット駆動回路は、屋外で使用される機器に搭載されるので、直射日光や機器内の発熱などを考慮すると、リフティングマグネット駆動回路の発熱は小さいことが望まれている。この点に関しては、Ｈブリッジ回路部におけるスイッチング素子は、特許文献１に記載のリフティングマグネット駆動回路のように、内部抵抗が比較的小さい有接点スイッチであることが好ましい。しかしながら、有接点スイッチはスイッチング速度が比較的遅いので、有接点スイッチをＨブリッジ回路部におけるスイッチング素子に用いると、リフティングマグネットの励磁及び消磁の制御性が低下してしまう。例えば、鉄片の吸着を持続するために、リフティングマグネットに供給する電圧の定電圧制御や電流の定電流制御を行う必要があるが、これらの制御性が低下してしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、リフティングマグネットの制御性を損なうことなく、低発熱を実現可能なリフティングマグネット駆動回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のリフティングマグネット駆動回路は、リフティングマグネットの励磁及び消磁を行うリフティングマグネット駆動回路であって、高電位側電源と低電位側電源との間に順に直列に接続された第１及び第２のスイッチング素子であって、その間のノードがリフティングマグネットの一端に接続される第１及び第２のスイッチング素子と、高電位側電源と低電位側電源との間に順に直列に接続された第３及び第４のスイッチング素子であって、その間のノードがリフティングマグネットの他端に接続される第３及び第４のスイッチング素子と、第１〜第４のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続された第１〜第４の整流素子とを有し、リフティングマグネットの励磁及び消磁を制御するＨブリッジ回路部を備え、リフティングマグネットの励磁を行う際には、第１及び第４のスイッチング素子が導通した後に、第１及び第４のスイッチング素子のうちの何れか一方がスイッチング動作を行い、第１〜第４のスイッチング素子における少なくともスイッチング動作を行うスイッチング素子は無接点スイッチであり、他のスイッチング素子の少なくとも一つは有接点スイッチである。
【０００９】
このリフティングマグネット駆動回路によれば、リフティングマグネットの励磁を行う際には、第１及び第４のスイッチング素子を導通させた後に、第１及び第４のスイッチング素子のうちの何れか一方にスイッチング動作を行わせるので、比較的速いスイッチング速度が要求されるのは、一つのスイッチング素子のみとなる。少なくともこのスイッチング素子に、スイッチング速度が比較的速い無接点スイッチを用い、その他のスイッチング素子には、内部抵抗が比較的小さい有接点スイッチを用いるので、リフティングマグネットの制御性を損なうことなく、低発熱を実現することができる。
【００１０】
上記したＨブリッジ回路部は、第１及び第４のスイッチング素子のうちのスイッチング動作を行うスイッチング素子に並列に接続された第５のスイッチング素子を更に備え、第５のスイッチング素子は有接点スイッチであることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１及び第４のスイッチング素子のうちのスイッチング動作を行うスイッチング素子がスイッチング動作を行わずオープン状態となってしまった場合に、第５のスイッチング素子にスイッチング動作を行わせることができる。また、この構成によれば、第５のスイッチング素子に、第１及び第４のスイッチング素子のうちのスイッチング動作を行うスイッチング素子と異なる有接点スイッチを用いているので、同一の環境条件であっても第５のスイッチング素子がスイッチング動作を行わずオープン状態となってしまう確率を低減することができる。その結果、フェイルセーフが実現可能である。
【００１２】
また、上記したＨブリッジ回路部は、第１及び第４のスイッチング素子のうちのスイッチング動作を行うスイッチング素子に直列に接続された遮断器を更に備えることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１及び第４のスイッチング素子のうちのスイッチング動作を行うスイッチング素子がスイッチング動作を行わずショート状態となってしまった場合に、遮断器によって過電流を遮断することができる。その結果、フェイルセーフが実現可能である。
【００１４】
また、上記したＨブリッジ回路部は、第１〜第４のスイッチング素子のうちの有接点スイッチを用いたスイッチング素子に並列に接続されたエネルギー吸収部を更に備えることが好ましい。
【００１５】
有接点スイッチでは、導通状態と非導通状態との切り換えの際に、アーク放電が発生し、大きなアーク電圧が発生することがある。しかしながら、この構成によれば、エネルギー吸収部によって不要なアーク電圧を吸収することができ、リフティングマグネットの制御性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、リフティングマグネット駆動回路において、リフティングマグネットの制御性を損なうことなく、低発熱を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１の実施形態］
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路を示す回路図である。図１に示すリフティングマグネット駆動回路１は、リフティングマグネット２の励磁及び消磁を行う回路であって、直流変換部３と、Ｈブリッジ回路部４と、消磁用エネルギー吸収部５とを備えている。
【００１９】
直流変換部３は、３相交流電源ＡＣＧから供給された交流電圧ＶＡＣ１〜ＶＡＣ３を直流電圧ＶＤＣに変換する。直流変換部３は、正側出力端３ａ及び負側出力端３ｂを有しており、生成した直流電源電圧ＶＤＣを正側出力端３ａと負側出力端３ｂとの間に提供する。本実施形態では、正側出力端３ａが高電位側電源として機能し、負側出力端３ｂが低電位側電源として機能する。なお、直流変換部３は、単相交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する形態であってもよい。また、直流変換部３は必ずしも設けられる必要はない。この場合、正側出力端３ａと負側出力端３ｂとの間に、バッテリや直流発電機などから直流電圧を供給する。
【００２０】
本実施形態の直流変換部３は、６個のダイオード３１ａ〜３１ｆを含むブリッジ回路によって構成されており、三相全波整流を行う。具体的には、ダイオード３１ａ〜３１ｆのうち、ダイオード３１ａ及び３１ｂが直列に接続され、ダイオード３１ｃ及び３１ｄが直列に接続され、ダイオード３１ｅ及び３１ｆが直列に接続されている。また、ダイオード３１ａ及び３１ｂからなる組と、ダイオード３１ｃ及び３１ｄからなる組と、ダイオード３１ｅ及び３１ｆからなる組とは、互いに並列に接続されている。そして、これらのダイオードの組のカソード側の一端は正側出力端３ａに電気的に接続されており、アノード側の他端は負側出力端３ｂに電気的に接続されている。
【００２１】
また、ダイオード３１ａとダイオード３１ｂとの間には、３相交流電源ＡＣＧにおける一相の電源端子から延びる交流電源ライン１１ａが電気的に接続されている。ダイオード３１ｃとダイオード３１ｄとの間には、３相交流電源ＡＣＧにおける他の一相の電源端子から延びる交流電源ライン１１ｂが電気的に接続されている。ダイオード３１ｅとダイオード３１ｆとの間には、３相交流電源ＡＣＧにおける更に他の一相の電源端子から延びる交流電源ライン１１ｃが電気的に接続されている。なお、直流変換部は、これ以外にも例えばサイリスタを用いた純ブリッジ回路や、ダイオード及びサイリスタを用いた混合ブリッジ回路によって構成されてもよい。直流変換部が純ブリッジ回路や混合ブリッジ回路によって構成される場合、サイリスタは、図示しない位相制御回路によって所定の制御角で位相制御される。
【００２２】
Ｈブリッジ回路部４は、リフティングマグネット２の励磁及び消磁を制御する。Ｈブリッジ回路部４は、第１〜第４のスイッチング素子４１ａ〜４１ｄと、該第１〜第４のスイッチング素子４１ａ〜４１ｄそれぞれのドレイン−ソース間に電気的に接続された第１〜第４のダイオード（第１〜第４の整流素子）４２ａ〜４２ｄとを含むＨブリッジ回路によって構成されている。
【００２３】
具体的には、第１のスイッチング素子４１ａの一端は直流変換部３の正側出力端３ａに接続されており、第１のスイッチング素子４１ａの他端は第２のスイッチング素子４１ｂの一端に接続されている。第２のスイッチング素子４１ｂの他端は直流変換部３の負側出力端３ｂに接続されている。一方、第３のスイッチング素子４１ｃの一端は、直流変換部３の正側出力端３ａに接続されており、第３のスイッチング素子４１ｃの他端は第４のスイッチング素子４１ｄの一端に接続されている。第４のスイッチング素子４１ｄの他端は直流変換部３の負側出力端３ｂに接続されている。また、第１〜第４のダイオード４２ａ〜４２ｄのアノードは、それぞれ第１〜第４のスイッチング素子４１ａ〜４１ｄの他端に接続されており、第１〜第４のダイオード４２ａ〜４２ｄのカソードは、それぞれ第１〜第４のスイッチング素子４１ａ〜４１ｄの一端に接続されている。そして、第１のスイッチング素子４１ａの他端及び第２のスイッチング素子４１ｂの一端はリフティングマグネット２の一端に接続されており、第３のスイッチング素子４１ｃの他端及び第４のスイッチング素子４１ｄの一端はリフティングマグネット２の他端に接続されている。
【００２４】
第１〜第４のスイッチング素子４１ａ〜４１ｄ各々の制御端子は図示しない制御回路に接続されており、第１〜第４のスイッチング素子４１ａ〜４１ｄ各々における一端−他端間の導通状態は、該制御回路から提供される制御電流（または制御電圧）によって制御される。
【００２５】
本実施形態では、第１及び第２のスイッチング素子４１ａ，４１ｄのうちの第１のスイッチング素子４１ａが無接点スイッチであり、その他の第２〜第４のスイッチング素子４１ｂ〜４１ｄが有接点スイッチである。
【００２６】
無接点スイッチとしては、機械的に接触する接点を有さないスイッチであって、トランジスタなどの半導体スイッチが適用可能である。無接点スイッチは、比較的内部抵抗が大きいので発熱が大きい反面、スイッチング速度が比較的速いという特徴を有する。
【００２７】
一方、有接点スイッチとしては、機械的に接触する接点を有するスイッチであって、リレーなどの機械式スイッチが適用可能である。有接点スイッチは、スイッチング速度が比較的遅い反面、比較的内部抵抗が小さいので発熱が小さいという特徴を有する。
【００２８】
消磁用エネルギー吸収部５は、リフティングマグネット２の消磁を行う際にリフティングマグネット２に蓄積されたエネルギーを吸収するための回路部分である。消磁用エネルギー吸収部５は、直流変換部３の正側出力端３ａと負側出力端３ｂとの間に接続されている。消磁用エネルギー吸収部５は、容量素子５１を有している。
【００２９】
次に、図２〜５を参照しながら、第１の実施形態のリフティングマグネット駆動回路１の動作を説明する。図２〜５は、図１に示すリフティングマグネット駆動回路における各動作モードでの電流の流れを示す図である。
（リフティングマグネットの励磁動作モード）
【００３０】
Ｈブリッジ回路部４における第１のスイッチング素子４１ａ及び第４のスイッチング素子４１ｄを導通させる。これによって、図２に示すように、直流変換部３の正側出力端３ａ、第１のスイッチング素子４１ａ、リフティングマグネット２、第４のスイッチング素子４１ｄ、直流変換部３の負側出力端３ｂに励磁電流Ｉ１が流れる。
【００３１】
次に、第１のスイッチング素子４１ａを非導通とする。これによって、図３に示すように、リフティングマグネット２、第４のスイッチング素子４１ｄ、第２のダイオード４２ｂに還流電流Ｉ２が流れる。その後、再び第１のスイッチング素子４１ａを導通させる。これによって、図２に示すように、励磁電流Ｉ１が流れることとなる。
【００３２】
このように、第１のスイッチング素子４１ａをスイッチングすることによって、リフティングマグネット２が励磁され、鉄片等を吸着して持ち上げることができる。この第１のスイッチング素子４１ａのスイッチングの割合を調整することによって、リフティングマグネット２に印加する電圧の定電圧制御や電流の定電流制御を行うことができ、鉄片の吸着を持続することができる。
【００３３】
ここで、第１のスイッチング素子４１ａは、スイッチング速度が比較的速い無接点スイッチであるので、リフティングマグネット２に印加する電圧の定電圧制御や電流の定電流制御の制御性を向上することができる。
【００３４】
なお、第１のスイッチング素子４１ａのスイッチングの割合を調整することによって、リフティングマグネット２に印加する電圧を調整することができ、リフティングマグネット２に蓄積するエネルギーを調整することができる。これによって、例えば、鉄片の吸着の強度を調整することが可能となる。本実施形態では、第１のスイッチング素子４１ａのスイッチング速度が比較的速いので、このような調整の制御性をも向上することが可能である。
【００３５】
また、第４のスイッチング素子４１ｄはスイッチング動作を行わないので、要求されるスイッチング速度は比較的低い。この第４のスイッチング素子４１ｄに、内部抵抗が比較的小さい有接点スイッチが用いられるので、発熱が低減されることとなる。
（リフティングマグネットの消磁動作モード）
【００３６】
Ｈブリッジ回路部４における第１のスイッチング素子４１ａ及び第４のスイッチング素子４１ｄを非導通とし、リフティングマグネット２の両端電圧を反転させる。これによって、図４に示すように、リフティングマグネット２、第３のダイオード４２ｃ、消磁用エネルギー吸収部５における容量素子５１、第２のダイオード４２ｂに消磁電流Ｉ３が流れ、リフティングマグネット２に蓄積されたエネルギーが容量素子５１に移乗すると共に容量素子５１に蓄積される。
【００３７】
これにより、リフティングマグネット２が消磁され、吸着していた鉄片等を解放することができる。
（リフティングマグネットの残留磁気の消磁動作モード）
【００３８】
ここで、リフティングマグネット２はヒステリシス特性によって残留磁気を有することとなる。そこで、Ｈブリッジ回路部４における第２のスイッチング素子４１ｂ及び第３のスイッチング素子４１ｃを導通させる。これによって、図５に示すように、消磁用エネルギー吸収部５における容量素子５１、第３のスイッチング素子４１ｃ、リフティングマグネット２、第２のスイッチング素子４１ｂに残留磁気の消磁電流Ｉ４が流れる。すなわち、容量素子５１に蓄積された電荷によって、リフティングマグネット２において消磁電流Ｉ３とは逆向きの残留磁気の消磁電流Ｉ４が流れる。
【００３９】
これにより、リフティングマグネット２が完全に消磁され、吸着していた鉄片等を解放することができる。この残留磁気の消磁の際、第２及び第３のスイッチング素子４１ｂ，４１ｃはスイッチング動作を行わないので、要求されるスイッチング速度は比較的低い。この第２及び第３のスイッチング素子４１ｂ，４１ｃに、内部抵抗が比較的小さい有接点スイッチが用いられるので、発熱が低減されることとなる。
【００４０】
このように、第１の実施形態のリフティングマグネット駆動回路１によれば、リフティングマグネット２の励磁を行う際には、例えば、第１及び第４のスイッチング素子４１ａ，４１ｄを導通させた後に、第１のスイッチング素子４１ａにスイッチング動作を行わせるので、比較的速いスイッチング速度が要求されるのは、第１のスイッチング素子４１ａの一つのみとなる。少なくともこの第１のスイッチング素子４１ａに、スイッチング速度が比較的速い無接点スイッチを用い、その他の第２〜第３のスイッチング素子４１ｂ〜４１ｄには、内部抵抗が比較的小さい有接点スイッチを用いるので、リフティングマグネット２の制御性を損なうことなく、低発熱を実現することができる。
［第２の実施形態］
【００４１】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路を示す回路図である。図６に示すリフティングマグネット駆動回路１Ａは、リフティングマグネット駆動回路１においてＨブリッジ回路部４に代えてＨブリッジ回路部４Ａを備えている構成で第１の実施形態と異なっている。
【００４２】
Ｈブリッジ回路部４Ａは、Ｈブリッジ回路部４において遮断器４３と第５のスイッチング素子４４とを更に備えている構成でＨブリッジ回路部４と異なっている。
【００４３】
遮断器４３は、直流変換部３の正側出力端３ａと第１のスイッチング素子４１ａとの間に接続されている。遮断器４３には、例えばヒューズが用いられる。
【００４４】
第５のスイッチング素子４４は、第１のスイッチング素子４１ａと遮断器４３との直列回路に対して並列に接続されている。第５のスイッチング素子４４は、第１のスイッチング素子４１ａの無接点スイッチと異なる有接点スイッチである。
【００４５】
この第２の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路１Ａでも、第１の実施形態のリフティングマグネット駆動回路１と同様の利点を得ることができる。
【００４６】
また、第２の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路１Ａによれば、Ｈブリッジ回路部４Ａが、第１のスイッチング素子４１ａに並列に接続された第５のスイッチング素子４４を備えているので、第１のスイッチング素子４１ａがスイッチング動作を行わずオープン状態となってしまった場合に、第５のスイッチング素子４４にスイッチング動作を行わせることができる。また、第５のスイッチング素子４４に、第１のスイッチング素子４１ａと異なる有接点スイッチを用いているので、同一の環境条件であっても第５のスイッチング素子４４がスイッチング動作を行わずオープン状態となってしまう確率を低減することができる。その結果、フェイルセーフが実現可能である。
【００４７】
また、第２の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路１Ａによれば、Ｈブリッジ回路部４Ａは、第１のスイッチング素子４１ａに直列に接続された遮断器４３を備えているので、第１のスイッチング素子４１ａがスイッチング動作を行わずショート状態となってしまった場合に、遮断器４３によって過電流を遮断することができる。その結果、フェイルセーフが実現可能である。
［第３の実施形態］
【００４８】
図７は、本発明の第３の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路を示す回路図である。図７に示すリフティングマグネット駆動回路１Ｂは、リフティングマグネット駆動回路１ＡにおいてＨブリッジ回路部４Ａに代えてＨブリッジ回路部４Ｂを備えている構成で第２の実施形態と異なっている。
【００４９】
Ｈブリッジ回路部４Ｂは、Ｈブリッジ回路部４Ａにおいてスナバ回路（特許請求の範囲に記載のエネルギー吸収部）４５ｂ，４５ｃ，４５ｄを更に備えている構成でＨブリッジ回路部４Ａと異なっている。スナバ回路４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、それぞれ、第２〜第４のスイッチング素子４１ｂ〜４１ｄに並列に接続されている。
【００５０】
スナバ回路４５ｂは、抵抗素子４６ｂと、容量素子４７ｂと、ダイオード４８ｂとを備えている。抵抗素子４６ｂと容量素子４７ｂとは直列に接続されており、抵抗素子４６ｂにはダイオード４８ｂが並列に接続されている。具体的には、ダイオード４８ｂのアノードは抵抗素子４６ｂと容量素子４７ｂとの間のノードに接続されており、ダイオード４８ｂのカソードは抵抗素子４６ｂのもう一端に接続されている。
【００５１】
同様に、スナバ回路４５ｃは、抵抗素子４６ｃと、容量素子４７ｃと、ダイオード４８ｃとを備えている。抵抗素子４６ｃと容量素子４７ｃとは直列に接続されており、抵抗素子４６ｃにはダイオード４８ｃが並列に接続されている。具体的には、ダイオード４８ｃのアノードは抵抗素子４６ｃと容量素子４７ｃとの間のノードに接続されており、ダイオード４８ｃのカソードは抵抗素子４６ｃのもう一端に接続されている。
【００５２】
同様に、スナバ回路４５ｄは、抵抗素子４６ｄと、容量素子４７ｄと、ダイオード４８ｄとを備えている。抵抗素子４６ｄと容量素子４７ｄとは直列に接続されており、抵抗素子４６ｄにはダイオード４８ｄが並列に接続されている。具体的には、ダイオード４８ｄのアノードは抵抗素子４６ｄと容量素子４７ｄとの間のノードに接続されており、ダイオード４８ｄのカソードは抵抗素子４６ｄのもう一端に接続されている。
【００５３】
この第３の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路１Ｂでも、第２の実施形態のリフティングマグネット駆動回路１Ａと同様の利点を得ることができる。
【００５４】
本実施形態では、第２〜第４のスイッチング素子４１ｂ〜４１ｄは有接点スイッチであるので、導通状態と非導通状態との切り換えの際に、アーク放電が発生し、大きなアーク電圧が発生することがある。
【００５５】
しかしながら、第３の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路１Ｂによれば、Ｈブリッジ回路部４Ｂが、第２〜第４のスイッチング素子４１ｂ〜４１ｄに並列にそれぞれ接続されたスナバ回路４５ｂ，４５ｃ，４５ｄを備えているので、これらのスナバ回路４５ｂ，４５ｃ，４５ｄによって、それぞれ第２〜第４のスイッチング素子４１ｂ〜４１ｄにおいて発生する不要なアーク電圧を吸収することができ、リフティングマグネット２の制御性を向上することができる。
【００５６】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。リフティングマグネット２の励磁を行う際、第１のスイッチング素子４１ａに代えて第４のスイッチング素子４１ｄにスイッチング動作を行わせてもよい。この場合、第４のスイッチング素子４１ｄに無接点スイッチを用い、第１のスイッチング素子４１ａに有接点スイッチを用いる。
【００５７】
また、無接点スイッチとしてＩＧＢＴを用いる場合、ＩＧＢＴを２個搭載するＩＣが市販されており、この種のＩＣを用いると低価格化が可能である。この場合、第１のスイッチング素子４１ａに加えて、第２〜第３のスイッチング素子４１ｂ〜４１ｄのうちの何れか１つにＩＧＢＴを用いてもよい。
【００５８】
また、直流変換部３におけるダイオード３１ａ〜３１ｆ、Ｈブリッジ回路部４における第１〜第４のダイオード４２ａ〜４２ｄ、及び、エネルギー吸収部４５ｂ，４５ｃ，４５ｄにおけるダイオード４８ｂ，４８ｃ，４８ｄは、一方向に整流機能を備えていればダイオード以外の素子でも代用可能である。
【００５９】
本実施形態では、エネルギー吸収部４５ｂ，４５ｃ，４５ｄとしてＣＲＤ型スナバ回路を例示したが、エネルギー吸収部４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは本実施形態に限られない。例えば、容量素子（Ｃ）のみで構成されたスナバ回路であってもよいし、容量素子と抵抗素子（Ｒ）との組合せで構成されたスナバ回路であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路を示す回路図である。
【図２】図１に示すリフティングマグネット駆動回路における励磁動作モードでの電流の流れを示す図である。
【図３】図１に示すリフティングマグネット駆動回路における励磁動作モードでの電流の流れを示す図である。
【図４】図１に示すリフティングマグネット駆動回路における消磁動作モードでの電流の流れを示す図である。
【図５】図１に示すリフティングマグネット駆動回路における残留磁気の消磁動作モードでの電流の流れを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路を示す回路図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るリフティングマグネット駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６１】
１，１Ａ，１Ｂ…リフティングマグネット駆動回路、２…リフティングマグネット、３…直流変換部、３ａ…正側出力端（高電位側電源）、３ｂ…負側出力端（低電位側電源）、３１ａ〜３１ｆ…ダイオード、４，４Ａ，４Ｂ…Ｈブリッジ回路部、４１ａ〜４１ｄ…第１〜第４のスイッチング素子、４２ａ〜４２ｄ…第１〜第４のダイオード（第１〜第４の整流素子）、４３…遮断器、４４…第５のスイッチング素子、４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ…スナバ回路（特許請求の範囲に記載のエネルギー吸収部）、４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ…抵抗素子、４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ…容量素子、４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ…ダイオード、５…消磁用エネルギー吸収部、５１…容量素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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