JP2000180480A - モータ電力検出装置及び過負荷保護装置 - Google Patents
モータ電力検出装置及び過負荷保護装置Info
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- JP2000180480A JP2000180480A JP10356712A JP35671298A JP2000180480A JP 2000180480 A JP2000180480 A JP 2000180480A JP 10356712 A JP10356712 A JP 10356712A JP 35671298 A JP35671298 A JP 35671298A JP 2000180480 A JP2000180480 A JP 2000180480A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータに供給される交流電力をその周波数に
関わらず高精度に検出でき、小型で安価に製作できるモ
ータ電力検出装置の提供。 【解決手段】 モータＭに印加された電圧を検出し、検
出した電圧に応じた電流を出力するモータ電圧検出回路
ＰＣ１〜ＰＣ４と、モータ電圧検出回路ＰＣ１〜ＰＣ４
が出力した電流を制御電流とし、モータＭに流れる電流
による磁束を受けホール電圧を出力するホール素子ＩＣ
１とを備え、ホール素子ＩＣ１が出力したホール電圧
を、モータＭへの供給電力値として出力する構成であ
る。
関わらず高精度に検出でき、小型で安価に製作できるモ
ータ電力検出装置の提供。 【解決手段】 モータＭに印加された電圧を検出し、検
出した電圧に応じた電流を出力するモータ電圧検出回路
ＰＣ１〜ＰＣ４と、モータ電圧検出回路ＰＣ１〜ＰＣ４
が出力した電流を制御電流とし、モータＭに流れる電流
による磁束を受けホール電圧を出力するホール素子ＩＣ
１とを備え、ホール素子ＩＣ１が出力したホール電圧
を、モータＭへの供給電力値として出力する構成であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ及びモータ
により駆動される装置を過負荷から保護する為に、モー
タに供給される電力を検出するモータ電力検出装置及び
このモータ電力検出装置を備えた過負荷保護装置に関す
るものである。
により駆動される装置を過負荷から保護する為に、モー
タに供給される電力を検出するモータ電力検出装置及び
このモータ電力検出装置を備えた過負荷保護装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】モータに供給される交流電力の値は、モ
ータに供給される交流電圧と交流電流との乗算結果を時
間平均することにより得ることができる。モータの交流
電源には、その電源線に接続された種々の電気機器で発
生する高電圧パルスのようなノイズ成分を含んでおり、
電力検出回路を、前述したノイズ成分及び高電圧から保
護する為には、電気的に絶縁する必要がある。従来のモ
ータ電力検出装置では、変成器を用いて電圧信号を絶縁
し、変流器を用いて電流信号を絶縁し、これらの絶縁さ
れた電圧信号と電流信号とを、アナログ乗算器又はオペ
アンプからなる乗算回路により乗算して電力値を得てい
る。
ータに供給される交流電圧と交流電流との乗算結果を時
間平均することにより得ることができる。モータの交流
電源には、その電源線に接続された種々の電気機器で発
生する高電圧パルスのようなノイズ成分を含んでおり、
電力検出回路を、前述したノイズ成分及び高電圧から保
護する為には、電気的に絶縁する必要がある。従来のモ
ータ電力検出装置では、変成器を用いて電圧信号を絶縁
し、変流器を用いて電流信号を絶縁し、これらの絶縁さ
れた電圧信号と電流信号とを、アナログ乗算器又はオペ
アンプからなる乗算回路により乗算して電力値を得てい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のモータ電力検出
装置は、前述したように変流器及び変成器を用いて電流
及び電圧を検出する場合、変流器及び変成器がコイルと
鉄心とで構成されているので、その製作及び取り扱いが
簡単であり、安価である等の利点がある反面、インダク
タンスが大きい為、検出すべき交流電流及び交流電圧の
周波数が２０Ｈｚ以下の低周波数領域では、位相誤差が
生じ、また、数Ｈｚ以下の周波数領域では磁束変化が生
じ難くなる為、検出すべき交流電流及び交流電圧に応じ
た電圧が正確に得られない。従って、例えばサーボモー
タ及びインバータ制御モータ等のように電源周波数範囲
が広い場合は、供給される交流電圧を高精度に検出する
ことが出来ない問題がある。
装置は、前述したように変流器及び変成器を用いて電流
及び電圧を検出する場合、変流器及び変成器がコイルと
鉄心とで構成されているので、その製作及び取り扱いが
簡単であり、安価である等の利点がある反面、インダク
タンスが大きい為、検出すべき交流電流及び交流電圧の
周波数が２０Ｈｚ以下の低周波数領域では、位相誤差が
生じ、また、数Ｈｚ以下の周波数領域では磁束変化が生
じ難くなる為、検出すべき交流電流及び交流電圧に応じ
た電圧が正確に得られない。従って、例えばサーボモー
タ及びインバータ制御モータ等のように電源周波数範囲
が広い場合は、供給される交流電圧を高精度に検出する
ことが出来ない問題がある。
【０００４】また、電力を検出する為に、大別して電圧
検出部、電流検出部及び電圧・電流乗算部の３構成部分
が必要であり、部品点数が多く複雑になる問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたもので
あり、第１，２発明では、モータに供給される電力をそ
の周波数に関わらず高精度に検出でき、小型で安価に製
作できるモータ電力検出装置を提供することを目的とす
る。第３発明では、第１，２発明に係るモータ電力検出
装置を備えた過負荷保護装置を提供することを目的とす
る。
検出部、電流検出部及び電圧・電流乗算部の３構成部分
が必要であり、部品点数が多く複雑になる問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたもので
あり、第１，２発明では、モータに供給される電力をそ
の周波数に関わらず高精度に検出でき、小型で安価に製
作できるモータ電力検出装置を提供することを目的とす
る。第３発明では、第１，２発明に係るモータ電力検出
装置を備えた過負荷保護装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１発明に係るモータ電
力検出装置は、モータに印加された電圧を検出し、検出
した電圧に応じた電流を出力するモータ電圧検出回路
と、該モータ電圧検出回路が出力した電流を制御電流と
し、前記モータに流れる電流による磁束を受けホール電
圧を出力するホール素子とを備え、該ホール素子が出力
したホール電圧を、前記モータへの供給電力値として出
力すべくなしてあることを特徴とする。
力検出装置は、モータに印加された電圧を検出し、検出
した電圧に応じた電流を出力するモータ電圧検出回路
と、該モータ電圧検出回路が出力した電流を制御電流と
し、前記モータに流れる電流による磁束を受けホール電
圧を出力するホール素子とを備え、該ホール素子が出力
したホール電圧を、前記モータへの供給電力値として出
力すべくなしてあることを特徴とする。
【０００６】このモータ電力検出装置では、モータ電圧
検出回路が、モータに印加された電圧を検出し、検出し
た電圧に応じた電流を出力する。ホール素子は、モータ
電圧検出回路が出力した電流を制御電流とし、モータに
流れる電流による磁束を受けホール電圧を出力し、その
出力したホール電圧を、モータへの供給電力値として出
力する。これにより、モータ電圧検出回路にインダクタ
ンスの影響が無いものを用いることにより、モータに供
給される電力をその周波数に関わらず高精度に検出でき
ると共に、小型で安価に製作できる。
検出回路が、モータに印加された電圧を検出し、検出し
た電圧に応じた電流を出力する。ホール素子は、モータ
電圧検出回路が出力した電流を制御電流とし、モータに
流れる電流による磁束を受けホール電圧を出力し、その
出力したホール電圧を、モータへの供給電力値として出
力する。これにより、モータ電圧検出回路にインダクタ
ンスの影響が無いものを用いることにより、モータに供
給される電力をその周波数に関わらず高精度に検出でき
ると共に、小型で安価に製作できる。
【０００７】第２発明に係るモータ電力検出装置は、前
記モータ電圧検出回路は、前記モータの入力端子間に介
装され、その１次側が逆並列接続されている第１フォト
カプラ及び第２フォトカプラと、該第１フォトカプラ及
び第２フォトカプラの２次側電流に応じた電圧を発生さ
せる第１電圧発生手段と、該第１電圧発生手段が発生し
た電圧が一方の入力端子に与えられる差動増幅器と、該
差動増幅器の出力電流を入力すべき、その１次側が逆並
列接続されている第３フォトカプラ及び第４フォトカプ
ラと、第３フォトカプラ及び第４フォトカプラの２次側
電流に応じた電圧を発生する第２電圧発生手段とを備
え、該第２電圧発生手段が発生した電圧が前記差動増幅
器の他方の入力端子に与えられ、第３フォトカプラ及び
第４フォトカプラの１次側電流を出力することを特徴と
する。
記モータ電圧検出回路は、前記モータの入力端子間に介
装され、その１次側が逆並列接続されている第１フォト
カプラ及び第２フォトカプラと、該第１フォトカプラ及
び第２フォトカプラの２次側電流に応じた電圧を発生さ
せる第１電圧発生手段と、該第１電圧発生手段が発生し
た電圧が一方の入力端子に与えられる差動増幅器と、該
差動増幅器の出力電流を入力すべき、その１次側が逆並
列接続されている第３フォトカプラ及び第４フォトカプ
ラと、第３フォトカプラ及び第４フォトカプラの２次側
電流に応じた電圧を発生する第２電圧発生手段とを備
え、該第２電圧発生手段が発生した電圧が前記差動増幅
器の他方の入力端子に与えられ、第３フォトカプラ及び
第４フォトカプラの１次側電流を出力することを特徴と
する。
【０００８】このモータ電力検出装置では、モータの入
力端子に電圧が印加されると、その電圧及び極性に応じ
た電流が第１フォトカプラの１次側又は第２フォトカプ
ラの１次側に流れる。第１フォトカプラの２次側には、
その１次側の電流に応じた電流が流れ、第２フォトカプ
ラの２次側には、その１次側の電流に応じた電流が流れ
て、それらの電流が第１電圧発生手段に流れ、第１電圧
発生手段には、モータの入力端子に印加された電圧に関
連する電圧が発生する。第１電圧発生手段が発生させた
電圧を差動増幅器の一方の入力端子へ入力すると、差動
増幅器は一方の入力端子へ入力された電圧に応じて電圧
を出力し、その電圧及び極性に応じた電流が第３フォト
カプラの１次側又は第４フォトカプラの１次側に流れ
る。
力端子に電圧が印加されると、その電圧及び極性に応じ
た電流が第１フォトカプラの１次側又は第２フォトカプ
ラの１次側に流れる。第１フォトカプラの２次側には、
その１次側の電流に応じた電流が流れ、第２フォトカプ
ラの２次側には、その１次側の電流に応じた電流が流れ
て、それらの電流が第１電圧発生手段に流れ、第１電圧
発生手段には、モータの入力端子に印加された電圧に関
連する電圧が発生する。第１電圧発生手段が発生させた
電圧を差動増幅器の一方の入力端子へ入力すると、差動
増幅器は一方の入力端子へ入力された電圧に応じて電圧
を出力し、その電圧及び極性に応じた電流が第３フォト
カプラの１次側又は第４フォトカプラの１次側に流れ
る。
【０００９】第３フォトカプラの２次側には、その電流
伝達比及び１次側電流に応じた電流が流れ、第４フォト
カプラの２次側には、その電流伝達比及び１次側電流に
応じた電流が流れて、それらの電流が第２電圧発生手段
に流れ、第２電圧発生手段には、差動増幅器の一方の入
力端子へ入力された電圧に関連した電圧が発生する。第
２電圧発生手段で発生した電圧を差動増幅器の他方の入
力端子へ入力すると、差動増幅器は、その他方の入力端
子へ入力された電圧と、一方の入力端子へ入力された電
圧との差の電圧を増幅し、増幅して差動増幅器が出力す
る電圧及び極性に応じた電流が第３フォトカプラ又は第
４フォトカプラの１次側に流れて、第３フォトカプラ及
び第４フォトカプラの１次側には第３フォトカプラ及び
第４フォトカプラの電流伝達比を補償した電流が流れ
る。
伝達比及び１次側電流に応じた電流が流れ、第４フォト
カプラの２次側には、その電流伝達比及び１次側電流に
応じた電流が流れて、それらの電流が第２電圧発生手段
に流れ、第２電圧発生手段には、差動増幅器の一方の入
力端子へ入力された電圧に関連した電圧が発生する。第
２電圧発生手段で発生した電圧を差動増幅器の他方の入
力端子へ入力すると、差動増幅器は、その他方の入力端
子へ入力された電圧と、一方の入力端子へ入力された電
圧との差の電圧を増幅し、増幅して差動増幅器が出力す
る電圧及び極性に応じた電流が第３フォトカプラ又は第
４フォトカプラの１次側に流れて、第３フォトカプラ及
び第４フォトカプラの１次側には第３フォトカプラ及び
第４フォトカプラの電流伝達比を補償した電流が流れ
る。
【００１０】そのため第１フォトカプラ、第２フォトカ
プラ、第３フォトカプラ及び第４フォトカプラの電流伝
達比を略同じにし、同じ温度条件にすれば、第１フォト
カプラ及び第２フォトカプラの２次側電流に応じた電圧
を、第１フォトカプラ及び第２フォトカプラの電流伝達
比と同じ第３フォトカプラ及び第４フォトカプラの電流
伝達比で補償することができる。そして第３フォトカプ
ラ及び第４フォトカプラの１次側電流が、モータの入力
端子に印加された電圧に整合する。ホール素子は、第３
フォトカプラ及び第４フォトカプラの１次側電流を制御
電流とし、モータに流れる電流による磁束を受けホール
電圧を出力し、その出力したホール電圧を、モータへの
供給電力値として出力する。これにより、このモータ電
力検出装置は、モータに供給される電力をその周波数に
関わらず高精度に検出できると共に、小型で安価に製作
できる。
プラ、第３フォトカプラ及び第４フォトカプラの電流伝
達比を略同じにし、同じ温度条件にすれば、第１フォト
カプラ及び第２フォトカプラの２次側電流に応じた電圧
を、第１フォトカプラ及び第２フォトカプラの電流伝達
比と同じ第３フォトカプラ及び第４フォトカプラの電流
伝達比で補償することができる。そして第３フォトカプ
ラ及び第４フォトカプラの１次側電流が、モータの入力
端子に印加された電圧に整合する。ホール素子は、第３
フォトカプラ及び第４フォトカプラの１次側電流を制御
電流とし、モータに流れる電流による磁束を受けホール
電圧を出力し、その出力したホール電圧を、モータへの
供給電力値として出力する。これにより、このモータ電
力検出装置は、モータに供給される電力をその周波数に
関わらず高精度に検出できると共に、小型で安価に製作
できる。
【００１１】第３発明に係る過負荷保護装置は、請求項
１又は２に記載されたモータ電力検出装置を備え、該モ
ータ電力検出装置の出力に基づき、モータへ供給される
電流を遮断すべくなしてあることを特徴とする。
１又は２に記載されたモータ電力検出装置を備え、該モ
ータ電力検出装置の出力に基づき、モータへ供給される
電流を遮断すべくなしてあることを特徴とする。
【００１２】この過負荷保護装置では、請求項１又は２
に記載されたモータ電力検出装置を備え、モータ電力検
出装置の出力に基づき、モータへ供給される電流を遮断
するので、過負荷状態を、モータに供給される電力の周
波数に関わらず高精度に検出できると共に、小型で安価
に製作できる。
に記載されたモータ電力検出装置を備え、モータ電力検
出装置の出力に基づき、モータへ供給される電流を遮断
するので、過負荷状態を、モータに供給される電力の周
波数に関わらず高精度に検出できると共に、小型で安価
に製作できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を、その実施の形
態を示す図面に基づき説明する。 実施の形態１．図１は、本発明に係るモータ電力検出装
置の実施の形態の構成を示す回路図である。モータＭの
一方の入力端子ａは、抵抗Ｒ１を介して、フォトカプラ
ＰＣ１（モータ電圧検出回路）の１次側である発光ダイ
オードＬＥＤ１のアノード及びフォトカプラＰＣ２（モ
ータ電圧検出回路）の１次側である発光ダイオードＬＥ
Ｄ２のカソードと接続されている。モータＭの他方の入
力端子ｂは、抵抗Ｒ２を介してフォトカプラＰＣ２の発
光ダイオードＬＥＤ２のアノード及びフォトカプラＰＣ
１の発光ダイオードＬＥＤ１のカソードと接続されてい
る。
態を示す図面に基づき説明する。 実施の形態１．図１は、本発明に係るモータ電力検出装
置の実施の形態の構成を示す回路図である。モータＭの
一方の入力端子ａは、抵抗Ｒ１を介して、フォトカプラ
ＰＣ１（モータ電圧検出回路）の１次側である発光ダイ
オードＬＥＤ１のアノード及びフォトカプラＰＣ２（モ
ータ電圧検出回路）の１次側である発光ダイオードＬＥ
Ｄ２のカソードと接続されている。モータＭの他方の入
力端子ｂは、抵抗Ｒ２を介してフォトカプラＰＣ２の発
光ダイオードＬＥＤ２のアノード及びフォトカプラＰＣ
１の発光ダイオードＬＥＤ１のカソードと接続されてい
る。
【００１４】フォトカプラＰＣ１の２次側であるフォト
トランジスタＰＴ１のコレクタは、＋１５Ｖの直流電源
と接続されている。フォトトランジスタＰＴ１のエミッ
タは、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との直列回路を介してフォト
カプラＰＣ２の２次側であるフォトトランジスタＰＴ２
のコレクタと接続されている。フォトトランジスタＰＴ
２のエミッタは、−１５Ｖの直流電源と接続されてい
る。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続中間点は接地されてい
る。抵抗Ｒ３とＲ４との直列回路には、後述する差動増
幅器ＯＰ１の出力電圧をオフセットする可変抵抗ＶＲ１
（第１電圧発生手段）が並列接続されている。この可変
抵抗ＶＲ１は単なる抵抗に置き換えることができる。
トランジスタＰＴ１のコレクタは、＋１５Ｖの直流電源
と接続されている。フォトトランジスタＰＴ１のエミッ
タは、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との直列回路を介してフォト
カプラＰＣ２の２次側であるフォトトランジスタＰＴ２
のコレクタと接続されている。フォトトランジスタＰＴ
２のエミッタは、−１５Ｖの直流電源と接続されてい
る。抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続中間点は接地されてい
る。抵抗Ｒ３とＲ４との直列回路には、後述する差動増
幅器ＯＰ１の出力電圧をオフセットする可変抵抗ＶＲ１
（第１電圧発生手段）が並列接続されている。この可変
抵抗ＶＲ１は単なる抵抗に置き換えることができる。
【００１５】可変抵抗ＶＲ１の抵抗可変端子は、差動増
幅器ＯＰ１の反転入力端子と接続されている。差動増幅
器ＯＰ１の出力端子は、フォトカプラＰＣ３（モータ電
圧検出回路）の１次側である発光ダイオードＬＥＤ３の
カソード及びフォトカプラＰＣ４（モータ電圧検出回
路）の１次側である発光ダイオードＬＥＤ４のアノード
と接続されている。発光ダイオードＬＥＤ３のアノード
及び発光ダイオードＬＥＤ４のカソードは、共通接続さ
れてホール素子ＩＣ１の正側の電流入力端子Ｉ（＋）に
接続されている。
幅器ＯＰ１の反転入力端子と接続されている。差動増幅
器ＯＰ１の出力端子は、フォトカプラＰＣ３（モータ電
圧検出回路）の１次側である発光ダイオードＬＥＤ３の
カソード及びフォトカプラＰＣ４（モータ電圧検出回
路）の１次側である発光ダイオードＬＥＤ４のアノード
と接続されている。発光ダイオードＬＥＤ３のアノード
及び発光ダイオードＬＥＤ４のカソードは、共通接続さ
れてホール素子ＩＣ１の正側の電流入力端子Ｉ（＋）に
接続されている。
【００１６】フォトカプラＰＣ３の２次側であるフォト
トランジスタＰＴ３のコレクタは、＋１５Ｖの直流電源
と接続されている。フォトトランジスタＰＴ３のエミッ
タは、フォトカプラＰＣ４の２次側であるフォトトラン
ジスタＰＴ４のコレクタと接続され、そのエミッタは−
１５Ｖの直流電源と接続されている。フォトトランジス
タＰＴ３のエミッタとフォトトランジスタＰＴ４のコレ
クタとの接続中間点は、差動増幅器ＯＰ１の非反転入力
端子と接続され、抵抗Ｒ６（第２電圧発生手段）を介し
て接地されている。フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ
３及びＰＣ４の各電流伝達比は略同じ値に選定されてい
る。
トランジスタＰＴ３のコレクタは、＋１５Ｖの直流電源
と接続されている。フォトトランジスタＰＴ３のエミッ
タは、フォトカプラＰＣ４の２次側であるフォトトラン
ジスタＰＴ４のコレクタと接続され、そのエミッタは−
１５Ｖの直流電源と接続されている。フォトトランジス
タＰＴ３のエミッタとフォトトランジスタＰＴ４のコレ
クタとの接続中間点は、差動増幅器ＯＰ１の非反転入力
端子と接続され、抵抗Ｒ６（第２電圧発生手段）を介し
て接地されている。フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ
３及びＰＣ４の各電流伝達比は略同じ値に選定されてい
る。
【００１７】ホール素子ＩＣ１の負側の電流入力端子Ｉ
（−）は接地され、正側の電圧出力端子Ｏ（＋）は、抵
抗Ｒ７を介して差動増幅器ＯＰ２の反転入力端子と接続
され、負側の電圧出力端子Ｏ（−）は、抵抗Ｒ８を介し
て差動増幅器ＯＰ２の非反転入力端子と接続されてい
る。差動増幅器ＯＰ２の非反転入力端子は、抵抗Ｒ１０
を介して接地され、出力端子は、抵抗Ｒ９により負帰還
が掛けられ、モータ電力信号の一方の出力端子ｃに接続
されている。モータ電力信号の他方の出力端子ｄは接地
されている。
（−）は接地され、正側の電圧出力端子Ｏ（＋）は、抵
抗Ｒ７を介して差動増幅器ＯＰ２の反転入力端子と接続
され、負側の電圧出力端子Ｏ（−）は、抵抗Ｒ８を介し
て差動増幅器ＯＰ２の非反転入力端子と接続されてい
る。差動増幅器ＯＰ２の非反転入力端子は、抵抗Ｒ１０
を介して接地され、出力端子は、抵抗Ｒ９により負帰還
が掛けられ、モータ電力信号の一方の出力端子ｃに接続
されている。モータ電力信号の他方の出力端子ｄは接地
されている。
【００１８】ホール素子ＩＣ１には、図２に示すよう
に、発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４に流れる電流Ｉ
V を、正側の電流入力端子Ｉ（＋）から負側の電流入力
端子Ｉ（−）に流すと共に、モータＭに供給された電流
により発生する磁束を磁性体ｍで集束し、磁性体ｍの磁
気回路の途中にホール素子ＩＣ１を設置して磁束Ｂを与
え、電流ＩV が流れる方向と垂直方向に生じる起電力
を、電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）により取り出す。
このとき、電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）間に生じる
ホール電圧ＶH は、ホール効果により（１）式のように
なる。 ＶH ＝ＫH ・ＩV ・Ｂｃｏｓθ （１） 但し、ＫH はホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）ＩV 及びホール電圧ＶH に垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。
に、発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４に流れる電流Ｉ
V を、正側の電流入力端子Ｉ（＋）から負側の電流入力
端子Ｉ（−）に流すと共に、モータＭに供給された電流
により発生する磁束を磁性体ｍで集束し、磁性体ｍの磁
気回路の途中にホール素子ＩＣ１を設置して磁束Ｂを与
え、電流ＩV が流れる方向と垂直方向に生じる起電力
を、電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）により取り出す。
このとき、電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）間に生じる
ホール電圧ＶH は、ホール効果により（１）式のように
なる。 ＶH ＝ＫH ・ＩV ・Ｂｃｏｓθ （１） 但し、ＫH はホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）ＩV 及びホール電圧ＶH に垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。
【００１９】ここで、電流ＩV は、モータＭの入力端子
ａ，ｂ間に供給された電圧に関連する値であり、磁束Ｂ
は、モータＭに供給された電流に関連する値である。従
って、（１）式より、ホール電圧ＶH は、モータＭの供
給電力＝（モータＭへの供給電圧）×（モータＭへの供
給電流）に関連する値であり、ホール電圧ＶH を検出す
ることにより、モータＭへの供給電力を検出することが
出来る。
ａ，ｂ間に供給された電圧に関連する値であり、磁束Ｂ
は、モータＭに供給された電流に関連する値である。従
って、（１）式より、ホール電圧ＶH は、モータＭの供
給電力＝（モータＭへの供給電圧）×（モータＭへの供
給電流）に関連する値であり、ホール電圧ＶH を検出す
ることにより、モータＭへの供給電力を検出することが
出来る。
【００２０】以下に、このような構成のモータ電力検出
装置の動作を説明する。モータＭの入力端子ａ，ｂ間に
印加された交流電圧ＡＣＶは、抵抗Ｒ１，Ｒ２による電
圧降下により低電圧になって、フォトカプラＰＣ１，Ｐ
Ｃ２の発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に印加され
る。
装置の動作を説明する。モータＭの入力端子ａ，ｂ間に
印加された交流電圧ＡＣＶは、抵抗Ｒ１，Ｒ２による電
圧降下により低電圧になって、フォトカプラＰＣ１，Ｐ
Ｃ２の発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に印加され
る。
【００２１】そして、モータＭの入力端子ａ，ｂから、
抵抗Ｒ１，Ｒ２で制限され、交流電圧ＡＣＶの正，負側
電圧Ｖ，バーＶに応じた電流Ｉ，バーＩが、発光ダイオ
ードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れて発光ダイオードＬＥＤ
１，ＬＥＤ２が交互に発光する。発光ダイオードＰＤ
１，ＰＤ２が発光した光をフォトトランジスタＰＴ１，
ＰＴ２が受光し、フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ２が
交互にオンし、直流電源＋１５Ｖ，−１５Ｖからフォト
トランジスタＰＴ１，ＰＴ２を通じて抵抗Ｒ３，Ｒ４に
電流ｉ，バーｉが流れ、可変抵抗ＶＲ１の抵抗可変端子
には、電流ｉ，バーｉに応じた正側電圧ＶR 、負側電圧
バーＶR が生じる。
抵抗Ｒ１，Ｒ２で制限され、交流電圧ＡＣＶの正，負側
電圧Ｖ，バーＶに応じた電流Ｉ，バーＩが、発光ダイオ
ードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れて発光ダイオードＬＥＤ
１，ＬＥＤ２が交互に発光する。発光ダイオードＰＤ
１，ＰＤ２が発光した光をフォトトランジスタＰＴ１，
ＰＴ２が受光し、フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ２が
交互にオンし、直流電源＋１５Ｖ，−１５Ｖからフォト
トランジスタＰＴ１，ＰＴ２を通じて抵抗Ｒ３，Ｒ４に
電流ｉ，バーｉが流れ、可変抵抗ＶＲ１の抵抗可変端子
には、電流ｉ，バーｉに応じた正側電圧ＶR 、負側電圧
バーＶR が生じる。
【００２２】即ち、検出すべき交流電圧ＡＣＶに応じた
交流電圧の正側電圧ＶR ，負側電圧バーＶR が生じる。
ところで、フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ２を流れる
電流ｉ，バーｉは、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の電流
伝達比が周囲温度により左，右されることにより変化
し、この電流ｉ，バーｉは発光ダイオードＬＥＤ１，Ｌ
ＥＤ２の電流Ｉ，バーＩに整合せず、フォトトランジス
タＰＴ１，ＰＴ２の電流に応じた電圧と、モータＭの入
力端子ａ，ｂ間に入力された交流電圧ＡＣＶとは整合し
ない。
交流電圧の正側電圧ＶR ，負側電圧バーＶR が生じる。
ところで、フォトトランジスタＰＴ１，ＰＴ２を流れる
電流ｉ，バーｉは、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２の電流
伝達比が周囲温度により左，右されることにより変化
し、この電流ｉ，バーｉは発光ダイオードＬＥＤ１，Ｌ
ＥＤ２の電流Ｉ，バーＩに整合せず、フォトトランジス
タＰＴ１，ＰＴ２の電流に応じた電圧と、モータＭの入
力端子ａ，ｂ間に入力された交流電圧ＡＣＶとは整合し
ない。
【００２３】しかし、可変抵抗ＶＲ１の抵抗可変端子の
電圧ＶR ，バーＶR が、差動増幅器ＯＰ１の反転入力端
子に入力されると、差動増幅器ＯＰ１は、反転入力端子
に入力された電圧に応じた電圧を出力し、その電圧
ＶR ，バーＶR に応じた電流Ｉ′，バーＩ′が、フォト
カプラＰＣ３，ＰＣ４の発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥ
Ｄ４を通ってホール素子ＩＣ１に流れる。そして、発光
ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４が電流Ｉ′，バーＩ′に
応じて交互に発光し、それによりフォトトランジスタＰ
Ｔ３，ＰＴ４が交互にオンして、直流電源＋１５Ｖ，−
１５ＶからフォトトランジスタＰＴ３，ＰＴ４を通って
抵抗Ｒ６に電流が流れ、抵抗Ｒ６の端子電圧は、差動増
幅器ＯＰ１の出力電流Ｉ′，バーＩ′に応じた正側電圧
ＶF ，負側電圧バーＶF になり、この電圧ＶF ，バーＶ
F が差動増幅器ＯＰ１の非反転入力端子へ入力される。
電圧ＶR ，バーＶR が、差動増幅器ＯＰ１の反転入力端
子に入力されると、差動増幅器ＯＰ１は、反転入力端子
に入力された電圧に応じた電圧を出力し、その電圧
ＶR ，バーＶR に応じた電流Ｉ′，バーＩ′が、フォト
カプラＰＣ３，ＰＣ４の発光ダイオードＬＥＤ３，ＬＥ
Ｄ４を通ってホール素子ＩＣ１に流れる。そして、発光
ダイオードＬＥＤ３，ＬＥＤ４が電流Ｉ′，バーＩ′に
応じて交互に発光し、それによりフォトトランジスタＰ
Ｔ３，ＰＴ４が交互にオンして、直流電源＋１５Ｖ，−
１５ＶからフォトトランジスタＰＴ３，ＰＴ４を通って
抵抗Ｒ６に電流が流れ、抵抗Ｒ６の端子電圧は、差動増
幅器ＯＰ１の出力電流Ｉ′，バーＩ′に応じた正側電圧
ＶF ，負側電圧バーＶF になり、この電圧ＶF ，バーＶ
F が差動増幅器ＯＰ１の非反転入力端子へ入力される。
【００２４】差動増幅器ＯＰ１は、非反転入力端子に入
力された電圧と反転入力端子に入力された電圧との差を
増幅し、差動増幅器ＯＰ１が出力する電圧に応じて、フ
ォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の電流伝達比を補償した電流
ＩV が、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の発光ダイオード
ＬＥＤ３，ＬＥＤ４を通じて、ホール素子ＩＣ１の正側
の電流入力端子Ｉ（＋）から負側の電流入力端子Ｉ
（−）に流れる。
力された電圧と反転入力端子に入力された電圧との差を
増幅し、差動増幅器ＯＰ１が出力する電圧に応じて、フ
ォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の電流伝達比を補償した電流
ＩV が、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の発光ダイオード
ＬＥＤ３，ＬＥＤ４を通じて、ホール素子ＩＣ１の正側
の電流入力端子Ｉ（＋）から負側の電流入力端子Ｉ
（−）に流れる。
【００２５】従って、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２，Ｐ
Ｃ３，ＰＣ４の電流伝達比を略同じ値に選定しておけ
ば、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の発光ダイオードＬＥ
Ｄ３，ＬＥＤ４に流れる電流は、フォトカプラＰＣ１，
ＰＣ２の電流伝達比を補償した電流に整合し、フォトカ
プラＰＣ１，ＰＣ２の電流伝達比を補償した電流が、ホ
ール素子ＩＣ１に流れたと同様になり、ホール素子ＩＣ
１に流れた電流は、モータＭの入力端子ａ，ｂ間に入力
された交流電圧ＡＣＶに整合する。
Ｃ３，ＰＣ４の電流伝達比を略同じ値に選定しておけ
ば、フォトカプラＰＣ３，ＰＣ４の発光ダイオードＬＥ
Ｄ３，ＬＥＤ４に流れる電流は、フォトカプラＰＣ１，
ＰＣ２の電流伝達比を補償した電流に整合し、フォトカ
プラＰＣ１，ＰＣ２の電流伝達比を補償した電流が、ホ
ール素子ＩＣ１に流れたと同様になり、ホール素子ＩＣ
１に流れた電流は、モータＭの入力端子ａ，ｂ間に入力
された交流電圧ＡＣＶに整合する。
【００２６】このようにして同じ電流伝達比のフォトカ
プラＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４を使用し、それら
を同じ温度条件下に配設することにより、フォトカプラ
ＰＣ１，ＰＣ２の電流伝達比を補償した電流が得られ
て、モータＭに供給された電圧を高精度に検出すること
ができる。
プラＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４を使用し、それら
を同じ温度条件下に配設することにより、フォトカプラ
ＰＣ１，ＰＣ２の電流伝達比を補償した電流が得られ
て、モータＭに供給された電圧を高精度に検出すること
ができる。
【００２７】一方、ホール素子ＩＣ１には、図２に示す
ように、モータＭに供給された電流により発生した磁束
を磁性体ｍで集束した磁束Ｂが与えられ、ホール効果に
より、電流ＩV が流れる方向と垂直方向に起電力が生
じ、電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）から取り出され
る。電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）間に生じるホール
電圧ＶH は、上述したように、（１）式のようになる。 ＶH ＝ＫH ・ＩV ・Ｂｃｏｓθ （１） 但し、ＫH はホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）ＩV 及びホール電圧ＶH に垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。
ように、モータＭに供給された電流により発生した磁束
を磁性体ｍで集束した磁束Ｂが与えられ、ホール効果に
より、電流ＩV が流れる方向と垂直方向に起電力が生
じ、電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）から取り出され
る。電圧出力端子Ｏ（＋），Ｏ（−）間に生じるホール
電圧ＶH は、上述したように、（１）式のようになる。 ＶH ＝ＫH ・ＩV ・Ｂｃｏｓθ （１） 但し、ＫH はホール素子の比例定数であり、θは電流
（制御電流）ＩV 及びホール電圧ＶH に垂直な方向に対
する磁束Ｂの傾きである。
【００２８】ここで、電流ＩV は、上述したように、モ
ータＭの入力端子ａ，ｂ間に入力された交流電圧ＡＣＶ
に整合する値であり、磁束Ｂは、モータＭに供給された
電流に関連する値である。従って、（１）式より、ホー
ル電圧ＶH は、モータＭの供給電力＝（モータＭへの供
給電圧）×（モータＭへの供給電流）に関連する値であ
り、このホール電圧ＶH を差動増幅器ＯＰ２により増幅
し検出することにより、モータＭへの供給電力（モータ
電力信号）を出力端子ｃ，ｄ間から検出することが出来
る。また、上述したモータ電力検出装置の回路（モータ
Ｍの巻線Ｌ１，Ｌ２は除く）は、インダクタンス成分を
含まないので、交流電圧及び交流電流の位相誤差が生じ
ることがない。また、変成器を使用しないから小型、軽
量に構成できる。
ータＭの入力端子ａ，ｂ間に入力された交流電圧ＡＣＶ
に整合する値であり、磁束Ｂは、モータＭに供給された
電流に関連する値である。従って、（１）式より、ホー
ル電圧ＶH は、モータＭの供給電力＝（モータＭへの供
給電圧）×（モータＭへの供給電流）に関連する値であ
り、このホール電圧ＶH を差動増幅器ＯＰ２により増幅
し検出することにより、モータＭへの供給電力（モータ
電力信号）を出力端子ｃ，ｄ間から検出することが出来
る。また、上述したモータ電力検出装置の回路（モータ
Ｍの巻線Ｌ１，Ｌ２は除く）は、インダクタンス成分を
含まないので、交流電圧及び交流電流の位相誤差が生じ
ることがない。また、変成器を使用しないから小型、軽
量に構成できる。
【００２９】モータ電力信号は、電源周波数の２倍の周
期の正弦波であるので、これを図示しない抵抗及びコン
デンサによる平滑回路により平均化することで、モータ
電力値を得ることが出来る。尚、抵抗及びコンデンサに
よる平滑回路に代えて、モータ電力信号を、Ａ／Ｄ変換
器によりディジタル化し、そのディジタル化したモータ
電力信号を、マイクロコンピュータにより所定期間毎に
サンプリングし、そのサンプリングした値を電源周波数
に応じた期間積分し、その積分結果をサンプリング数で
割り算することにより、モータ電力値を得ても良い。ま
た、上述した実施の形態では、モータＭが単相モータで
ある場合を説明したが、モータＭは、３相モータ又は直
流モータであっても同様の効果を得ることが出来る。
期の正弦波であるので、これを図示しない抵抗及びコン
デンサによる平滑回路により平均化することで、モータ
電力値を得ることが出来る。尚、抵抗及びコンデンサに
よる平滑回路に代えて、モータ電力信号を、Ａ／Ｄ変換
器によりディジタル化し、そのディジタル化したモータ
電力信号を、マイクロコンピュータにより所定期間毎に
サンプリングし、そのサンプリングした値を電源周波数
に応じた期間積分し、その積分結果をサンプリング数で
割り算することにより、モータ電力値を得ても良い。ま
た、上述した実施の形態では、モータＭが単相モータで
ある場合を説明したが、モータＭは、３相モータ又は直
流モータであっても同様の効果を得ることが出来る。
【００３０】実施の形態２．図３は、本発明に係る過負
荷保護装置の実施の形態２の構成を示したブロック図で
ある。この過負荷保護装置は、単相電源が、配線用遮断
器１及び電磁接触器２を介して、図示しない例えばコン
ベアである駆動機構を駆動する単相モータＭに供給され
る。電磁接触器２と単相モータＭとを接続する線路に
は、サーマルリレー３が介装されている。
荷保護装置の実施の形態２の構成を示したブロック図で
ある。この過負荷保護装置は、単相電源が、配線用遮断
器１及び電磁接触器２を介して、図示しない例えばコン
ベアである駆動機構を駆動する単相モータＭに供給され
る。電磁接触器２と単相モータＭとを接続する線路に
は、サーマルリレー３が介装されている。
【００３１】単相モータＭへ供給される電圧は、入力端
子ａ，ｂを介して、実施の形態１において説明したモー
タ電力検出装置１０へ入力され、モータ電力検出装置１
０の出力電圧は、平滑回路等である平均化回路１０ａに
より平均化され、始動検出用の比較器１１、過負荷検出
用の比較器１３の各正入力端子＋へ入力される。比較器
１１の負入力端子−には制御電源ＣＥの電圧を抵抗２１
と抵抗２２とにより分圧した始動検出基準電圧Ｅ１１が
入力される。比較器１３の負入力端子−には、制御電源
ＣＥの電圧を可変抵抗器２３により分圧した過負荷検出
基準電圧Ｅ１３が入力される。
子ａ，ｂを介して、実施の形態１において説明したモー
タ電力検出装置１０へ入力され、モータ電力検出装置１
０の出力電圧は、平滑回路等である平均化回路１０ａに
より平均化され、始動検出用の比較器１１、過負荷検出
用の比較器１３の各正入力端子＋へ入力される。比較器
１１の負入力端子−には制御電源ＣＥの電圧を抵抗２１
と抵抗２２とにより分圧した始動検出基準電圧Ｅ１１が
入力される。比較器１３の負入力端子−には、制御電源
ＣＥの電圧を可変抵抗器２３により分圧した過負荷検出
基準電圧Ｅ１３が入力される。
【００３２】比較器１１の出力信号Ｖ１１は始動タイマ
１２へ入力され、比較器１３の出力信号Ｖ１３は過負荷
タイマ１４へ入力される。始動タイマ１２は、単相モー
タＭの始動電流を過負荷と誤認してモータ電流を遮断し
ないよう防止するオンディレイタイマであり、単相モー
タＭの始動時間より長い設定時間Ｔ１を計時し、計時を
終了すると始動終了信号である出力信号Ｖ１２を出力す
るようになっている。
１２へ入力され、比較器１３の出力信号Ｖ１３は過負荷
タイマ１４へ入力される。始動タイマ１２は、単相モー
タＭの始動電流を過負荷と誤認してモータ電流を遮断し
ないよう防止するオンディレイタイマであり、単相モー
タＭの始動時間より長い設定時間Ｔ１を計時し、計時を
終了すると始動終了信号である出力信号Ｖ１２を出力す
るようになっている。
【００３３】また、過負荷タイマ１４は、瞬時の過負荷
によりモータ電流を遮断しないよう、過負荷の継続時間
を計時するオンディレイタイマであり、設定時間Ｔ１よ
り短い設定時間Ｔ２を計時し、計時を終了すると出力信
号Ｖ１４を出力するようになっている。始動タイマ１２
の出力信号Ｖ１２はＯＲ回路３４の一方の入力端子へ入
力され、その出力信号はＡＮＤ回路１５の一方の入力端
子へ入力される。過負荷タイマ１４の出力信号Ｖ１４は
ＡＮＤ回路１５の他方の入力端子へ入力される。
によりモータ電流を遮断しないよう、過負荷の継続時間
を計時するオンディレイタイマであり、設定時間Ｔ１よ
り短い設定時間Ｔ２を計時し、計時を終了すると出力信
号Ｖ１４を出力するようになっている。始動タイマ１２
の出力信号Ｖ１２はＯＲ回路３４の一方の入力端子へ入
力され、その出力信号はＡＮＤ回路１５の一方の入力端
子へ入力される。過負荷タイマ１４の出力信号Ｖ１４は
ＡＮＤ回路１５の他方の入力端子へ入力される。
【００３４】前記比較器１１の出力信号Ｖ１１は、ＮＡ
ＮＤ回路３１、ＮＡＮＤ回路３２の各一方の入力端子へ
入力される。前記比較器１３の出力信号Ｖ１３はＮＡＮ
Ｄ回路３０の一方の入力端子へ入力される。ＮＡＮＤ回
路３０の出力信号は、コンデンサ３５と抵抗３６との直
列回路を介して、ＮＡＮＤ回路３１の他方の入力端子へ
入力される。コンデンサ３５と抵抗３６との接続中間点
は抵抗３７を介して接地される。
ＮＤ回路３１、ＮＡＮＤ回路３２の各一方の入力端子へ
入力される。前記比較器１３の出力信号Ｖ１３はＮＡＮ
Ｄ回路３０の一方の入力端子へ入力される。ＮＡＮＤ回
路３０の出力信号は、コンデンサ３５と抵抗３６との直
列回路を介して、ＮＡＮＤ回路３１の他方の入力端子へ
入力される。コンデンサ３５と抵抗３６との接続中間点
は抵抗３７を介して接地される。
【００３５】ＮＡＮＤ回路３１の出力信号Ｖ３１は、Ｎ
ＡＮＤ回路３０の他方の入力端子及びＮＡＮＤ回路３３
の一方の入力端子へ入力される。ＮＡＮＤ回路３２の出
力信号は、ＮＡＮＤ回路３３の他方の入力端子へ入力さ
れ、ＮＡＮＤ回路３３の出力信号Ｖ３３は、ＮＡＮＤ回
路３２の他方の入力端子及びＯＲ回路３４の他方の入力
端子へ入力される。ＡＮＤ回路１５と、ＮＡＮＤ回路３
０，３１，３２，３３と、コンデンサ３５と、抵抗３
６，３７とにより、単相モータＭの過渡動作の終了を検
出する過渡動作終了検出回路３００が構成されている。
ＡＮＤ回路３０の他方の入力端子及びＮＡＮＤ回路３３
の一方の入力端子へ入力される。ＮＡＮＤ回路３２の出
力信号は、ＮＡＮＤ回路３３の他方の入力端子へ入力さ
れ、ＮＡＮＤ回路３３の出力信号Ｖ３３は、ＮＡＮＤ回
路３２の他方の入力端子及びＯＲ回路３４の他方の入力
端子へ入力される。ＡＮＤ回路１５と、ＮＡＮＤ回路３
０，３１，３２，３３と、コンデンサ３５と、抵抗３
６，３７とにより、単相モータＭの過渡動作の終了を検
出する過渡動作終了検出回路３００が構成されている。
【００３６】ＡＮＤ回路１５の出力信号Ｖ１５は、エミ
ッタ接地のトランジスタ１６のベースへ入力される。ト
ランジスタ１６のコレクタは、過負荷トリップリレー１
８を介して制御電源ＣＥと接続されている。過負荷トリ
ップリレー１８にはフライホイールダイオード１７が並
列接続されている。過負荷トリップリレー１８の常閉接
点１８ｂと、停止用押釦スイッチ７と、始動用押釦スイ
ッチ６と、電磁接触器２の電磁コイル２ｃと、サーマル
リレー３の常閉接点３ｂとの直列回路は、交流電源ＡＣ
の一方の端子と他方の端子との間に介装される。始動用
押釦スイッチ６には、電磁接触器２の自己保持用常開接
点２ａが並列接続されている。
ッタ接地のトランジスタ１６のベースへ入力される。ト
ランジスタ１６のコレクタは、過負荷トリップリレー１
８を介して制御電源ＣＥと接続されている。過負荷トリ
ップリレー１８にはフライホイールダイオード１７が並
列接続されている。過負荷トリップリレー１８の常閉接
点１８ｂと、停止用押釦スイッチ７と、始動用押釦スイ
ッチ６と、電磁接触器２の電磁コイル２ｃと、サーマル
リレー３の常閉接点３ｂとの直列回路は、交流電源ＡＣ
の一方の端子と他方の端子との間に介装される。始動用
押釦スイッチ６には、電磁接触器２の自己保持用常開接
点２ａが並列接続されている。
【００３７】そして、モータ電力検出装置１０、平均化
回路１０ａ、抵抗２１，２２、可変抵抗２３、比較器１
１，１３、始動タイマ１２、過負荷タイマ１４、ＡＮＤ
回路１５、トランジスタ１６、過負荷トリップリレー１
８、フライホイールダイオード１７、常閉接点１８ｂ及
び過渡動作終了検出回路３００により過負荷保護装置２
０が構成されている。
回路１０ａ、抵抗２１，２２、可変抵抗２３、比較器１
１，１３、始動タイマ１２、過負荷タイマ１４、ＡＮＤ
回路１５、トランジスタ１６、過負荷トリップリレー１
８、フライホイールダイオード１７、常閉接点１８ｂ及
び過渡動作終了検出回路３００により過負荷保護装置２
０が構成されている。
【００３８】以下に、このような構成の過負荷保護装置
の動作を、それを示す図４のタイミングチャートを参照
しながら説明する。配線用遮断器１を閉じた状態で、始
動押釦スイッチ６を閉じると、電磁コイル２ｃが励磁さ
れて電磁接触器２が閉じ、単相モータＭに単相のモータ
電流ＩS が流れて単相モータＭが始動する。それによ
り、モータ電力検出装置１０は、モータ電力に比例した
直流の出力電圧Ｖ１０を出力する。比較器１１は、出力
電圧Ｖ１０と、抵抗２１，２２により分圧された図４
（ｂ）に示す始動検出基準電圧Ｅ１１とを大小比較し、
Ｖ１０＞Ｅ１１になると、比較器１１の出力信号Ｖ１１
がＨレベルになり、単相モータＭの始動を検出する。
の動作を、それを示す図４のタイミングチャートを参照
しながら説明する。配線用遮断器１を閉じた状態で、始
動押釦スイッチ６を閉じると、電磁コイル２ｃが励磁さ
れて電磁接触器２が閉じ、単相モータＭに単相のモータ
電流ＩS が流れて単相モータＭが始動する。それによ
り、モータ電力検出装置１０は、モータ電力に比例した
直流の出力電圧Ｖ１０を出力する。比較器１１は、出力
電圧Ｖ１０と、抵抗２１，２２により分圧された図４
（ｂ）に示す始動検出基準電圧Ｅ１１とを大小比較し、
Ｖ１０＞Ｅ１１になると、比較器１１の出力信号Ｖ１１
がＨレベルになり、単相モータＭの始動を検出する。
【００３９】この出力信号Ｖ１１は、モータ電流ＩS が
流れている期間は、図４（ｃ）に示すようにＨレベルに
なる。そして始動タイマ１２は、出力信号Ｖ１１がＨレ
ベルになると計時を開始し、設定時間Ｔ１を計時したと
き図４（ｄ）に示すように、始動タイマ１２の出力信号
Ｖ１２がＨレベルになる。一方、単相モータＭの始動時
に過大な始動電流が流れた場合は、比較器１３の出力信
号Ｖ１３は、図４（ｅ）に示すようにＨレベルになる
が、始動動作である加速動作が終了するとＬレベルにな
る。そして出力信号Ｖ１３がＬレベルになった時点で、
ＮＡＮＤ回路３０の出力信号がＨレベルになり、その出
力信号がコンデンサ３５と抵抗３７とにより微分されて
図４（ｇ）に示す鋸歯状パルスＶ３６が発生し、ＮＡＮ
Ｄ回路３１へ入力される。
流れている期間は、図４（ｃ）に示すようにＨレベルに
なる。そして始動タイマ１２は、出力信号Ｖ１１がＨレ
ベルになると計時を開始し、設定時間Ｔ１を計時したと
き図４（ｄ）に示すように、始動タイマ１２の出力信号
Ｖ１２がＨレベルになる。一方、単相モータＭの始動時
に過大な始動電流が流れた場合は、比較器１３の出力信
号Ｖ１３は、図４（ｅ）に示すようにＨレベルになる
が、始動動作である加速動作が終了するとＬレベルにな
る。そして出力信号Ｖ１３がＬレベルになった時点で、
ＮＡＮＤ回路３０の出力信号がＨレベルになり、その出
力信号がコンデンサ３５と抵抗３７とにより微分されて
図４（ｇ）に示す鋸歯状パルスＶ３６が発生し、ＮＡＮ
Ｄ回路３１へ入力される。
【００４０】そして、ＮＡＮＤ回路３１の出力信号Ｖ３
１は、単相モータＭが始動後Ｈレベルになる図４（ｃ）
に示す出力信号Ｖ１１と、鋸歯状パルスＶ３６との論理
により、図４（ｈ）に示す負パルスになる。ＮＡＮＤ回
路３１の出力信号Ｖ３１は、ＮＡＮＤ回路３２及びＮＡ
ＮＤ回路３３で構成されている過渡動作終了検出回路３
００で、出力信号Ｖ１１がＨレベルの期間中保持され
る。従って、ＮＡＮＤ回路３３の出力信号Ｖ３３は、図
４（ｉ）に示すように、単相モータＭの始動電流に応じ
た出力電圧Ｖ１０が、過負荷検出基準電圧Ｅ１３以下に
なった時点からモータ電流ＩS が遮断されるまでの期間
はＨレベルになる。そして、単相モータＭが始動後、Ｎ
ＡＮＤ回路３３の出力信号Ｖ３３がＨレベルになるか、
又は始動タイマ１２の出力信号Ｖ１２が、設定時間Ｔ１
を計時後にＨレベルになると、ＯＲ回路３４の出力信号
Ｖ３４が図４（ｊ）に示すようにＨレベルになる。
１は、単相モータＭが始動後Ｈレベルになる図４（ｃ）
に示す出力信号Ｖ１１と、鋸歯状パルスＶ３６との論理
により、図４（ｈ）に示す負パルスになる。ＮＡＮＤ回
路３１の出力信号Ｖ３１は、ＮＡＮＤ回路３２及びＮＡ
ＮＤ回路３３で構成されている過渡動作終了検出回路３
００で、出力信号Ｖ１１がＨレベルの期間中保持され
る。従って、ＮＡＮＤ回路３３の出力信号Ｖ３３は、図
４（ｉ）に示すように、単相モータＭの始動電流に応じ
た出力電圧Ｖ１０が、過負荷検出基準電圧Ｅ１３以下に
なった時点からモータ電流ＩS が遮断されるまでの期間
はＨレベルになる。そして、単相モータＭが始動後、Ｎ
ＡＮＤ回路３３の出力信号Ｖ３３がＨレベルになるか、
又は始動タイマ１２の出力信号Ｖ１２が、設定時間Ｔ１
を計時後にＨレベルになると、ＯＲ回路３４の出力信号
Ｖ３４が図４（ｊ）に示すようにＨレベルになる。
【００４１】これにより、ＡＮＤ回路１５の出力信号Ｖ
１５は、ＯＲ回路３４の出力信号Ｖ３４及び過負荷タイ
マ１４の出力信号Ｖ１４が共にＨレベルになると、Ｈレ
ベルになって、トランジスタ１６がオンし、過負荷トリ
ップリレー１８のコイルが励磁されて、その常閉接点１
８ｂが開く。常閉接点１８ｂが開くと電磁接触器２の電
磁コイル２ｃが消磁されて、電磁接触器２が開いて、単
相モータＭのモータ電流ＩS を遮断し、単相モータＭが
停止して、単相モータＭで駆動されている駆動機構を過
負荷から保護する。
１５は、ＯＲ回路３４の出力信号Ｖ３４及び過負荷タイ
マ１４の出力信号Ｖ１４が共にＨレベルになると、Ｈレ
ベルになって、トランジスタ１６がオンし、過負荷トリ
ップリレー１８のコイルが励磁されて、その常閉接点１
８ｂが開く。常閉接点１８ｂが開くと電磁接触器２の電
磁コイル２ｃが消磁されて、電磁接触器２が開いて、単
相モータＭのモータ電流ＩS を遮断し、単相モータＭが
停止して、単相モータＭで駆動されている駆動機構を過
負荷から保護する。
【００４２】図４における（Ａ）の期間は、単相モータ
Ｍが始動後、始動タイマ１２の設定時間Ｔ１を計時した
後に、過負荷ＯＬが発生した場合のタイミングチャート
であり、過負荷ＯＬが発生した後、過負荷タイマ１４が
設定時間Ｔ２の計時を終了した時点で、図４（ｋ）に示
すように、過負荷トリップ信号Ｖ１５がＨレベルになっ
て単相モータＭのモータ電流ＩS を遮断する。
Ｍが始動後、始動タイマ１２の設定時間Ｔ１を計時した
後に、過負荷ＯＬが発生した場合のタイミングチャート
であり、過負荷ＯＬが発生した後、過負荷タイマ１４が
設定時間Ｔ２の計時を終了した時点で、図４（ｋ）に示
すように、過負荷トリップ信号Ｖ１５がＨレベルになっ
て単相モータＭのモータ電流ＩS を遮断する。
【００４３】また、（Ｂ）の期間は、単相モータＭの始
動時に、過負荷になっている場合のタイミングチャート
であり、始動タイマ１２が設定時間Ｔ１を計時した時点
で、図４（ｋ）に示すように過負荷トリップ信号Ｖ１５
がＨレベルになって、単相モータＭのモータ電流ＩS を
遮断する。
動時に、過負荷になっている場合のタイミングチャート
であり、始動タイマ１２が設定時間Ｔ１を計時した時点
で、図４（ｋ）に示すように過負荷トリップ信号Ｖ１５
がＨレベルになって、単相モータＭのモータ電流ＩS を
遮断する。
【００４４】また、（Ｃ）期間は単相モータＭの始動
後、始動タイマ１２の設定時間Ｔ１を計時している途中
に、過負荷ＯＬが発生した場合のタイミングチャートで
あり、この場合は始動タイマ１２の計時動作に関係な
く、過渡動作終了検出回路３００のＮＡＮＤ回路３３の
出力信号は図４（ｉ）に示す如くＨレベルであり、ＯＲ
回路３４の出力信号Ｖ３４が図４（ｊ）に示す如くＨレ
ベルであるので、過負荷タイマ１４が計時動作を終了
し、出力信号Ｖ１４がＨレベルになった時点、即ち始動
タイマ１２の計時動作期間内に、図４（ｋ）に示す如く
過負荷トリップ信号Ｖ１５がＨレベルになって、単相モ
ータＭのモータ電流ＩS を遮断する。
後、始動タイマ１２の設定時間Ｔ１を計時している途中
に、過負荷ＯＬが発生した場合のタイミングチャートで
あり、この場合は始動タイマ１２の計時動作に関係な
く、過渡動作終了検出回路３００のＮＡＮＤ回路３３の
出力信号は図４（ｉ）に示す如くＨレベルであり、ＯＲ
回路３４の出力信号Ｖ３４が図４（ｊ）に示す如くＨレ
ベルであるので、過負荷タイマ１４が計時動作を終了
し、出力信号Ｖ１４がＨレベルになった時点、即ち始動
タイマ１２の計時動作期間内に、図４（ｋ）に示す如く
過負荷トリップ信号Ｖ１５がＨレベルになって、単相モ
ータＭのモータ電流ＩS を遮断する。
【００４５】このようにして、図４（Ａ），（Ｂ）の期
間においては、従来の過負荷保護装置と同様の保護動作
をするが、図４（Ｃ）の期間については、本発明に係る
過負荷保護装置は、始動タイマ１２が計時動作中であっ
ても、その計時動作期間内に過負荷トリップ信号Ｖ１５
がＨレベルになることによって、モータ電流ＩS を遮断
出来る。従って、期間（Ｃ）のように、過負荷ＯＬが発
生した場合は、従来では始動タイマ１２の計時動作が終
了するまで、モータ電流を遮断し得なかったのを、計時
動作中にモータ電流を遮断して、単相モータＭで駆動さ
れている駆動機構を早期に過負荷から保護できる。尚、
本実施の形態では、単相モータで駆動される駆動機構を
過負荷の保護対象としているが、３相モータ又は直流モ
ータで駆動される駆動機構であってもよく、モータの種
類が限定されるものではない。
間においては、従来の過負荷保護装置と同様の保護動作
をするが、図４（Ｃ）の期間については、本発明に係る
過負荷保護装置は、始動タイマ１２が計時動作中であっ
ても、その計時動作期間内に過負荷トリップ信号Ｖ１５
がＨレベルになることによって、モータ電流ＩS を遮断
出来る。従って、期間（Ｃ）のように、過負荷ＯＬが発
生した場合は、従来では始動タイマ１２の計時動作が終
了するまで、モータ電流を遮断し得なかったのを、計時
動作中にモータ電流を遮断して、単相モータＭで駆動さ
れている駆動機構を早期に過負荷から保護できる。尚、
本実施の形態では、単相モータで駆動される駆動機構を
過負荷の保護対象としているが、３相モータ又は直流モ
ータで駆動される駆動機構であってもよく、モータの種
類が限定されるものではない。
【００４６】
【発明の効果】第１発明に係るモータ電力検出装置によ
れば、モータ電圧検出回路にインダクタンスの影響が無
いものを用いることにより、モータに供給される交流電
力をその周波数に関わらず高精度に検出できると共に、
小型で安価に製作することが出来る。
れば、モータ電圧検出回路にインダクタンスの影響が無
いものを用いることにより、モータに供給される交流電
力をその周波数に関わらず高精度に検出できると共に、
小型で安価に製作することが出来る。
【００４７】第２発明に係るモータ電力検出装置によれ
ば、モータに供給される交流電力をその周波数に関わら
ず高精度に検出できると共に、小型で安価に製作するこ
とが出来る。
ば、モータに供給される交流電力をその周波数に関わら
ず高精度に検出できると共に、小型で安価に製作するこ
とが出来る。
【００４８】第３発明に係る過負荷保護装置によれば、
過負荷状態を、モータに供給される電力の周波数に関わ
らず高精度に検出できると共に、小型で安価に製作する
ことが出来る。
過負荷状態を、モータに供給される電力の周波数に関わ
らず高精度に検出できると共に、小型で安価に製作する
ことが出来る。
【図１】本発明に係るモータ電力検出装置の実施の形態
の構成を示す回路図である。
の構成を示す回路図である。
【図２】ホール素子を説明する為の説明図である。
【図３】本発明に係る過負荷保護装置の実施の形態の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る過負荷保護装置の実施の形態の動
作を示すタイミングチャートである。
作を示すタイミングチャートである。
１１ 比較器（始動検出用） １２ 始動タイマ １３ 比較器（過負荷検出用） １４ 過負荷タイマ １５ ＡＮＤ回路 １８ 過負荷トリップリレー １８ｂ 常閉接点 ３０，３１，３２，３３ ＮＡＮＤ回路 ３４ ＯＲ回路 ３００ 過渡動作終了検出回路 ａ，ｂ 入力端子 Ｂ 磁束 ｃ，ｄ 出力端子 ＩＣ１ ホール素子 Ｌ１ 主巻線 Ｌ２ 補助巻線 ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４ 発光ダイオード Ｍ モータ ＯＰ１，ＯＰ２ 差動増幅器 ＰＣ１〜ＰＣ４ フォトカプラ（モータ電圧検出回路） ＰＴ１〜ＰＴ４ フォトトランジスタ Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗 Ｒ６ （第２電圧発生手段） ＶＲ１ 可変抵抗（第１電圧発生手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 友良 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 Ｆターム(参考） 5G044 AA01 AA03 AB01 AC01 AD02 AD04 AD07 AE01 CA01 CB01 CD01 5H611 AA01 AA03 BB01 BB05 PP02 QQ05 QQ06 RR02 RR04 SS01 UA02
Claims (3)
- 【請求項１】 モータに印加された電圧を検出し、検出
した電圧に応じた電流を出力するモータ電圧検出回路
と、該モータ電圧検出回路が出力した電流を制御電流と
し、前記モータに流れる電流による磁束を受けホール電
圧を出力するホール素子とを備え、該ホール素子が出力
したホール電圧を、前記モータへの供給電力値として出
力すべくなしてあることを特徴とするモータ電力検出装
置。 - 【請求項２】 前記モータ電圧検出回路は、前記モータ
の入力端子間に介装され、その１次側が逆並列接続され
ている第１フォトカプラ及び第２フォトカプラと、該第
１フォトカプラ及び第２フォトカプラの２次側電流に応
じた電圧を発生させる第１電圧発生手段と、該第１電圧
発生手段が発生した電圧が一方の入力端子に与えられる
差動増幅器と、該差動増幅器の出力電流を入力すべき、
その１次側が逆並列接続されている第３フォトカプラ及
び第４フォトカプラと、第３フォトカプラ及び第４フォ
トカプラの２次側電流に応じた電圧を発生する第２電圧
発生手段とを備え、該第２電圧発生手段が発生した電圧
が前記差動増幅器の他方の入力端子に与えられ、第３フ
ォトカプラ及び第４フォトカプラの１次側電流を出力す
る請求項１記載のモータ電力検出装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載されたモータ電力
検出装置を備え、該モータ電力検出装置の出力に基づ
き、モータへ供給される電流を遮断すべくなしてあるこ
とを特徴とする過負荷保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35671298A JP3328728B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | モータ電力検出装置及び過負荷保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35671298A JP3328728B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | モータ電力検出装置及び過負荷保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180480A true JP2000180480A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3328728B2 JP3328728B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18450411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35671298A Expired - Fee Related JP3328728B2 (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | モータ電力検出装置及び過負荷保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328728B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6618228B1 (en) * | 1999-01-12 | 2003-09-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Current detecting apparatus and electric motor control apparatus |
| KR100782548B1 (ko) | 2006-08-01 | 2007-12-10 | 주식회사 서린건축사사무소 | 온도감지센서가 장착된 선풍기의 과열방지 장치 |
| CN102611068A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-25 | 介国安 | 万用保护器模拟集成电路 |
| JP2019165546A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社椿本チエイン | モータ装置 |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP35671298A patent/JP3328728B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6618228B1 (en) * | 1999-01-12 | 2003-09-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Current detecting apparatus and electric motor control apparatus |
| KR100782548B1 (ko) | 2006-08-01 | 2007-12-10 | 주식회사 서린건축사사무소 | 온도감지센서가 장착된 선풍기의 과열방지 장치 |
| CN102611068A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-25 | 介国安 | 万用保护器模拟集成电路 |
| CN102611068B (zh) * | 2012-03-16 | 2014-08-06 | 介国安 | 万用保护器模拟集成电路 |
| JP2019165546A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社椿本チエイン | モータ装置 |
| WO2019181219A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社椿本チエイン | モータ装置 |
| TWI701899B (zh) * | 2018-03-19 | 2020-08-11 | 日商椿本鏈條股份有限公司 | 馬達裝置 |
| CN111869030A (zh) * | 2018-03-19 | 2020-10-30 | 株式会社椿本链条 | 马达装置 |
| US11309824B2 (en) | 2018-03-19 | 2022-04-19 | Tsubakimoto Chain Co. | Motor device |
| CN111869030B (zh) * | 2018-03-19 | 2022-08-05 | 株式会社椿本链条 | 马达装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3328728B2 (ja) | 2002-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |