JP2003134660A - モータ保護用回路遮断器 - Google Patents

モータ保護用回路遮断器

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JP2003134660A
JP2003134660A JP2001328564A JP2001328564A JP2003134660A JP 2003134660 A JP2003134660 A JP 2003134660A JP 2001328564 A JP2001328564 A JP 2001328564A JP 2001328564 A JP2001328564 A JP 2001328564A JP 2003134660 A JP2003134660 A JP 2003134660A
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Japan
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circuit breaker
power factor
factor improving
capacitor
overcurrent
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JP2001328564A
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Tatsunori Ikeda
龍典 池田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の回路遮断器への誘導モータと力率改善
用コンデンサの接続では誘導モータの負荷電流Imと力
率改善用コンデンサの進相電流Icとの合成電流Ibが
流れるので、純粋に負荷電流Imだけでの適切な過電流
保護ができない。 【解決手段】 電源側から開閉接点12、過電流検出素
子11の順に配置して、開閉接点12と過電流検出素子
11との間から力率改善用コンデンサ2へのコンデンサ
接続端子16を導出させる。また、回路遮断器10の側
面に取付けた付設端子台17または、低部に設けた端子
台18にコンデンサ接続端子16を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、力率改善用コン
デンサが接続される交流誘導形モータの過電流保護を目
的とした回路遮断器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、中、小形の三相誘導モータは力
率改善のために力率改善用コンデンサが接続される。図
6は従来の回路遮断器に誘導モータ及び力率改善用コン
デンサを接続した配線図、図7はモータ回路の力率改善
を説明する電流ベクトル図である。図において、1は回
路遮断器、2は力率改善用コンデンサ、3は誘導モータ
である。11は回路遮断器1に流れる電流を検出する過
電流検出素子、12は負荷への電力供給をオン・オフす
る開閉接点、13は開閉機構であり、回路遮断器1の外
部からのハンドルによる開閉接点12のオン・オフ操作
と、オン状態における電流が所定の大きさを超えたとき
所定の反時限動作で開閉接点12をトリップ開放して電
流を遮断する。14は回路遮断器1の電源側端子、15
は回路遮断器1の負荷側端子である。図7において、I
mは誘導モータ3の負荷電流、Icは力率改善用コンデ
ンサ2の進相電流、Ibは負荷電流Imと進相電流Ic
の合成電流である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の接
続では回路遮断器1には誘導モータ3の負荷電流Imと
力率改善用コンデンサ2の進相電流Icとの合成電流I
bが流れる。この合成電流Ibは力率が改善されるため
に誘導モータ3の負荷電流Imとは大きさが異なった電
流値となり、誘導モータ3の適切な過電流保護ができな
いという課題があった。力率改善用コンデンサ2を回路
遮断器1の電源側端子14に接続すると、回路遮断器1
の負荷が無いときに回路系統の力率が過度の進相とな
り、フェランチ現象等回路の異常電圧上昇を招くという
課題もあった。
【0004】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、回路遮断器1がオフのときは力率改善用
コンデンサ2も開放できて、誘導モータ3の保護精度を
上げるために誘導モータ3の負荷電流Imだけを対象に
過電流検出してモータ保護が可能なモータ保護用回路遮
断器を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係るモータ保
護用回路遮断器は、電源側から開閉接点、過電流検出素
子の順に配置して、開閉接点と過電流検出素子との間か
ら力率改善用コンデンサへの接続手段を備えたものであ
る。
【0006】そして、過電流検出素子はバイメタルと電
磁石からなるサーマル・マグ方式であって、電源側から
電磁石、バイメタルの加熱部材の順に配置し、電磁石と
加熱部材との間に力率改善用コンデンサへの接続手段を
設けたものである。
【0007】また、過電流検出素子がオイルダッシュポ
ット鉄心にコイルを配置した電磁式であって、コイルは
負荷電流を流す主コイルと、力率改善用進相電流を通ず
る短絡検出コイルを並設して、短絡検出コイルは一端を
開閉接点と主コイルの間に分岐接続され他端が力率改善
用コンデンサへの接続手段としたものである。
【0008】そしてまた、回路遮断器の側面または底部
に取付けられる端子台に力率改善用コンデンサへの接続
端子を設けたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1のモータ保護用回路遮断器とその力率改善
用コンデンサを接続した配線図である。図において、
2、3、11〜15は上記従来例での説明と同様のもの
である。10はモータ保護用回路遮断器、16はモータ
保護用回路遮断器10のコンデンサ接続端子である。コ
ンデンサ接続端子16へは回路遮断器10内部の開閉接
点12と過電流検出素子11の間から分岐されている。
誘導モータ3を負荷側端子15へ、力率改善用コンデン
サ2はコンデンサ接続端子16へ接続することで、電気
的には力率を改善した誘導モータ3の運転状態とするこ
とができる。
【0010】この発明のモータ保護用回路遮断器10で
は、力率改善用コンデンサ2の進相電流Icは過電流検
出素子11を通らず、過電流検出素子11は誘導モータ
3の負荷電流Imのみを検出するので精度よく誘導モー
タ3の保護ができる。
【0011】実施の形態2.上記実施の形態1の構成の
ものは、過電流検出素子11が誘導モータ3の負荷電流
Imを検出保護するが、力率改善用コンデンサ2の短絡
は保護できない。一般にコンデンサは入・切り開閉回数
よる寿命、高調波の存在による焼損等の短絡が発生する
ことがある。この実施の形態2及び実施の形態3の発明
は力率改善用コンデンサ2の短絡時の配電路を保護でき
るようにしたものである。
【0012】図2は実施の形態2のモータ保護用回路遮
断器の過電流検出素子の要部を示す図であり、バイメタ
ルと電磁石を組合わせたサーマル・マグ式の過電流検出
素子である。図において、12〜16は上記実施の形態
1の説明と同様である。31は開閉接点12の一方の接
点が固着された可動子、32は可動子31から導体33
へ接続する可撓導体、34は導体33をU字形に取りま
くヨーク、35はアーマチュアであり、ヨーク34のU
字形開口部に設けられ導体33の電流によるヨーク34
に発する電磁力で吸引される。導体33、ヨーク34及
びアーマチュア35は回路遮断器の瞬時引き外し動作を
行わせる。36はヒータ、37はバイメタルであり、ヒ
ータ36に流れる電流に対応した発熱でバイメタル37
を変位させて回路遮断器の反時限動作を行われる。16
aはリード線であり、一端はコンデンサ接続端子16へ
接続され、他端は導体33のヨーク34とヒータ36の
間に接続されている。
【0013】コンデンサ接続端子16が導体33のヨー
ク34とヒータ36の間から分岐され、過電流保護する
誘導モータ3の負荷電流Imだけが反時限動作を行わせ
るヒータ36を流れるので、精度よく誘導モータ3の保
護ができる。そして、コンデンサ接続端子16に接続さ
れた力率改善用コンデンサ2の進相電流Icを回路遮断
器の瞬時引き外し動作をさせるヨーク34部に流れるよ
うにしているので、力率改善用コンデンサ2の短絡時は
瞬時引き外し動作により配電路の保護が可能である。
【0014】実施の形態3.図3は実施の形態2のモー
タ保護用回路遮断器の過電流検出素子の要部を示す図で
あり、オイルダッシュポット鉄心を用いた電磁式の過電
流検出素子である。図において、12〜16、31、3
2は上記実施の形態2の説明と同様である。41は周知
のオイルダッシュポット鉄心、42は主コイルであり、
オイルダッシュポット鉄心41に回路遮断器の定格電流
に対応した巻数を有し、一端は可撓導体32との接続位
置32aに接続され、他端は負荷側端子15へ接続され
ている。43は短絡検出コイルであり、主コイル42と
は別にオイルダッシュポット鉄心41に巻回され一端は
可撓導体32との接続位置32aに接続され、他端はコ
ンデンサ接続端子16へ接続される。44は可動鉄片で
あり、主コイル42とオイルダッシュポット鉄心41に
よる電磁吸引力で開閉機構13をトリップ動作させて開
閉接点12を開離オフにする。短絡検出コイル43は短
絡電流時に可動鉄片44を吸引作動させるのでその巻数
は少数でよい。主コイル42での過電流検出時に短絡検
出コイル43の巻数は少ない方が進相電流Icの影響を
小さくできる。また、短絡検出コイル43は主コイル4
2の巻体積が大の場合、磁気回路を構成する図示してい
ないヨークに施してもよい。
【0015】短絡検出コイル43は可撓導体32の接続
位置32aから分岐されコンデンサ接続端子16へ接続
されているので、主コイル42へは過電流保護する誘導
モータ3の負荷電流Imだけが流れる。従って、負荷で
ある誘導モータ3の保護が精度よくできる。また、コン
デンサ接続端子16に接続された力率改善用コンデンサ
2の進相電流Icは巻数は少ない短絡検出コイル43を
流れるので進相電流Icの過電流保護の反時限動作への
影響を小さくできる。そして、力率改善用コンデンサ2
の短絡時は短絡検出コイル43が瞬時引き外し動作をさ
せるので配電路の保護が可能である。
【0016】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4を示すモータ保護用回路遮断器の外形図であり、
(a)は平面図、(b)は正面図である。図において、
10、14〜16は上記実施の形態1の説明と同様であ
る。17はモータ保護用回路遮断器10の側面に取付け
られた付設端子台であり、コンデンサ接続端子16が設
けられている。コンデンサ接続端子16へは上記説明の
回路遮断器10の開閉接点12と過電流検出素子11の
間から分岐した接続線が接続されている。実施の形態4
のモータ保護用回路遮断器はコンデンサ接続端子16が
付設端子台17により回路遮断器10と一体に構成され
ているので力率改善用コンデンサ2の接続が簡単容易に
できる。
【0017】実施の形態5.図5はこの発明の実施の形
態5を示すモータ保護用回路遮断器の外形図であり、
(a)は平面図、(b)は正面図である。図において、
10、14〜16は上記実施の形態1の説明と同様であ
る。18はモータ保護用回路遮断器10の底部に取付け
られた端子台であり、コンデンサ接続端子16が設けら
れている。図2、図3に示すように、過電流検出素子1
1部からコンデンサ接続端子16へのリード線の引出方
向を回路遮断器10の底部とする方が、内部配線、絶縁
処理が容易であり、端子台18を回路遮断器10の底部
に取付ける構成は、モータ保護用回路遮断器10の製造
を簡単にすることができる。図5に示した例は負荷側端
子15に並べてコンデンサ接続端子16を配置している
が、コンデンサ接続端子16を裏面に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1のモータ保護用回路
遮断器と力率改善用コンデンサを接続した配線図であ
る。
【図2】 この発明の実施の形態2のモータ保護用回路
遮断器の過電流検出素子の要部を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態3モータ保護用回路遮
断器の過電流検出素子の要部を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態4を示すモータ保護用
回路遮断器の外形図である。
【図5】 この発明の実施の形態5を示すモータ保護用
回路遮断器の外形図である。
【図6】 従来の回路遮断器に誘導モータに及び力率改
善用コンデンサを接続した配線図である。
【図7】 モータ回路の力率改善を説明するベクトル図
である。
【符号の説明】
2 力率改善用コンデンサ、 3 誘導モータ 10 モータ保護用回路遮断器、 11 過電流検出
素子 12 開閉接点、 14 電源側端子、 15 負
荷側端子 16 コンデンサ接続端子、 17 付設端子台、
18 端子台 31 可動子、 32 可撓導体、 33 導体、
34 ヨーク 36 ヒータ、 37 バイメタル、 42 主コ
イル 41 オイルダッシュポット鉄心、 43 短絡検出
コイル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷に流れる電流を検出する過電流検出
    素子と、上記過電流検出素子が過電流検出により負荷電
    流を遮断する開閉接点とを備えたモータ保護用回路遮断
    器において、 電源側から上記開閉接点、上記過電流検出素子の順に配
    置して、上記開閉接点と上記過電流検出素子との間から
    外部の力率改善用コンデンサへの接続手段を備えたこと
    を特徴とするモータ保護用回路遮断器。
  2. 【請求項2】 バイメタルと電磁石からなるサーマル・
    マグ方式の過電流検出素子であって、電源側から上記電
    磁石、上記バイメタルの加熱部材の順に配置して、上記
    電磁石と上記加熱部材との間に外部の力率改善用コンデ
    ンサへの接続手段を設けたことを特徴とする請求項1記
    載のモータ保護用回路遮断器。
  3. 【請求項3】 オイルダッシュポット鉄心にコイルを配
    置した電磁式の過電流検出素子であって、上記コイルは
    負荷電流を流す主コイルと、力率改善用進相電流を通ず
    る短絡検出コイルを並設して、上記短絡検出コイルは一
    端を開閉接点と上記主コイルの間に分岐接続され他端が
    力率改善用コンデンサへの接続手段であることを特徴と
    する請求項1記載のモータ保護用回路遮断器。
  4. 【請求項4】 回路遮断器の側面に取付けられた付設端
    子台に力率改善用コンデンサへの接続端子を設けたこと
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のモータ
    保護用回路遮断器。
  5. 【請求項5】 回路遮断器の底部に取付けられた端子台
    に力率改善用コンデンサへの接続端子を設けたことを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のモータ保護
    用回路遮断器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017098230A (ja) * 2015-10-16 2017-06-01 ジョンソン エレクトリック ソシエテ アノニム 電気断路コンタクタにおける又は関する改良

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