JP2003189461A - 過負荷保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータに過負荷が発生した場合に、モータに
より駆動される被動機構が破損することを防止できる過
負荷保護装置を提供すること。 【解決手段】 過負荷保護装置１は、過負荷を検出した
ときに、モータへ供給される電流を遮断して、モータを
停止させる。このとき、逆転回路１０の単安定マルチバ
イブレータ１１への入力電圧Ｅｘが立ち上がり、負の第
１パルス信号が単安定マルチバイブレータ１１から出力
され、第１パルス信号の時間幅の間モータは停止し続け
る。第１パルス信号は単安定マルチバイブレータ１４へ
入力され、第１パルス信号の電圧Ｅｙが立ち上がるとき
に、単安定マルチバイブレータ１４から正の第２パルス
信号が出力される。第２パルス信号の時間幅の間、モー
タを逆回転させる電流がモータへ供給され、モータは逆
回転し、第２パルス信号が終了した後、電流は遮断され
てモータは停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ及びこれに
より駆動される被動機構を過負荷から保護する過負荷保
護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】チェーンコンベア等のモータによって駆
動される被動機構は、ネジ等の小型の物品をチェーンコ
ンベアが噛み込む等の原因によって強制的に停止するこ
とがあり、この場合は、被動機構を駆動させようとする
モータに過負荷が発生する。過負荷の発生によりモータ
及び前記装置が破損する恐れがあるため、過負荷が発生
した場合にモータへの供給電力を遮断してモータを停止
させる過負荷保護装置が、従来より用いられている。

【０００３】過負荷によって停止した被動機構を再始動
させるためには、チェーンコンベアが噛み込んだ物品を
取り除くなど、過負荷の原因を排除する必要があり、こ
のためには、被動機構を通常の運転方向とは逆方向へ動
かすことが有効である。ところが、停止したモータに減
速機を介して連結した被動機構を人力で動かすことは困
難で危険な作業であり、再始動のために多大な労力と時
間とを必要としていた。

【０００４】そこで、過負荷が発生してモータが停止し
た場合に、モータを逆回転させる回路を備えた過負荷保
護装置が用いられている。図８は、従来の過負荷保護装
置の構成を示す回路図である。モータＭは、正逆回転が
可能なコンデンサ始動単相交流モータである。モータＭ
は、巻線Ｍｂ，Ｍｂを備え、巻線Ｍｂ，Ｍｂの各一端は
互いに接続され、端子Ｚに接続されている。巻線Ｍｂ，
Ｍｂの他端は、コンデンサＭａに接続されると共に、一
方が端子Ｘに接続されて他方が端子Ｙに接続されてい
る。モータＭを駆動させる電流を供給するための単相交
流電源Ｇ１には、線路Ｒ，Ｔが接続されており、線路
Ｒ，Ｔ間には、単相交流電源Ｇ１から通電励磁されるリ
レーコイル４，５が互いに並列に接続されている。線路
Ｒは、リレーコイル４のａ接点４ａ１を介して端子Ｘに
接続され、またリレーコイル５のａ接点５ａ１を介して
端子Ｙに接続されている。また、線路Ｔは、ａ接点４ａ
１又はａ接点５ａ１を介して端子Ｚに接続されている。

【０００５】変流器４１を備えて線路Ｔに流れる電流か
ら過負荷を検出する過負荷検出装置４００が備えられ、
過負荷検出装置４００は、過負荷を検出したときにオン
されるａ接点４００ａを備えている。線路Ｒ，Ｔ間に
は、ａ接点４００ａを介してリレーコイル２が接続され
ており、また、ａ接点４００ａに並列に、自己保持用の
ａ接点２ａ１と常閉の手動スイッチＳ２ｂとが直列接続
されている。また、線路Ｒ，Ｔ間には、リレーコイル２
と並列に表示灯３が接続されている。

【０００６】また、リレーコイル４に直列に、リレーコ
イル５のｂ接点５ｂと、常開の手動スイッチＳ４ａと、
リレーコイル２のｂ接点２ｂと、常閉の手動スイッチＳ
４ｂとが直列に接続されており、また、手動スイッチＳ
４ａに並列に、自己保持用のａ接点４ａ２が接続されて
いる。更に、手動スイッチＳ４ｂとｂ接点２ｂとの中間
点は、直列に接続された、リレーコイル４のｂ接点４ｂ
と、常開の手動スイッチＳ５ａと、リレーコイル２のａ
接点２ａ２とを介してリレーコイル５に接続されてい
る。

【０００７】モータＭの始動時には、オペレータの操作
により手動スイッチＳ４ａがオンされ、リレーコイル４
が励磁してａ接点４ａ１，４ａ１がオンし、端子Ｘ及び
端子Ｚ間に電流が供給されてモータＭは正転する。過負
荷が発生した場合は、ａ接点４００ａがオンしてリレー
コイル２が励磁し、ａ接点２ａ１がオンしてリレーが自
己保持され、表示灯３が点灯して過負荷が発生したこと
をオペレータに報知する。同時に、リレーコイル２のｂ
接点２ｂがオフしてリレーコイル４が励磁を終了し、ａ
接点４ａ１，４ａ１がオフしてモータＭは停止する。表
示灯３により過負荷を報知されたオペレータの操作によ
り、手動スイッチＳ５ａがオンした場合は、ａ接点２ａ
２がオンしているためにリレーコイル５が励磁してａ接
点５ａ，５ａがオンし、オペレータの操作により手動ス
イッチＳ５ａがオンしている間、端子Ｙ及び端子Ｚ間に
電流が供給されてモータＭは逆回転する。逆回転によ
り、チェーンコンベアが噛み込んだ物品が除去されるな
どして過負荷の原因が排除される。

【０００８】過負荷の原因が排除されたことを確認した
オペレータの操作により手動スイッチＳ２ｂがオフさ
れ、表示灯３が消灯し、リレーコイル２が励磁を終了し
てｂ接点２ｂがオンする。オペレータの操作により再び
手動スイッチＳ４ａがオンすることにより、モータＭが
正転する。このように、過負荷保護装置に、モータを逆
回転させる回路を備えることにより、過負荷が発生した
ときに容易に過負荷の原因を排除し、短時間で再始動を
行うことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】モータを逆回転させる
従来の過負荷保護装置では、過負荷の発生によりモータ
が停止した場合、オペレータがモータを逆回転させて過
負荷の原因を排除するまでは、チェーンコンベア等の被
動機構に必要以上の力が加わった状態で停止している。
このため、過負荷の原因が排除されるまでに被動機構が
破損する恐れがある。

【００１０】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、過負荷を検出し
たときに、所定の時間の間だけモータを逆回転させ、前
記時間が過ぎたあとにモータを停止させることにより、
被動機構に必要以上の力が加わった状態でモータが停止
して被動機構が破損することを防止できる過負荷保護装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る過負荷保
護装置は、モータに生じる過負荷を検出する過負荷検出
手段を備え、該過負荷検出手段が過負荷を検出した場合
にモータを停止させる過負荷保護装置において、前記過
負荷検出手段が過負荷を検出したときにモータを停止さ
せる第１停止手段と、該第１停止手段によりモータが停
止された後に、所定時間に渡ってモータを逆回転させる
逆回転手段と、前記所定時間が過ぎた後に、モータを停
止させる第２停止手段とを備えることを特徴とする。

【００１２】第２発明に係る過負荷保護装置は、前記過
負荷検出手段が過負荷を検出したときに、過負荷を報知
する報知手段を更に備えることを特徴とする。

【００１３】第３発明に係る過負荷保護装置は、モータ
を正回転させる電流をモータへ供給する第１スイッチ
と、モータに生じる過負荷を検出する過負荷検出手段
と、該過負荷検出手段が過負荷を検出した場合に信号を
出力し、前記第１スイッチを切断状態にする切断手段と
を備える過負荷保護装置において、モータを逆回転させ
る電流をモータへ供給する第２スイッチと、前記切断手
段が出力した信号が入力され、第１時間幅を有する第１
パルス信号を出力する第１パルス出力手段と、第１パル
ス信号が入力され、入力された第１パルス信号が終了し
たときに、第２時間幅を有する第２パルス信号を出力す
る第２パルス出力手段と、第２パルス信号が入力され、
第２パルス信号が入力されているときに前記第２スイッ
チを導通状態にし、第２パルス信号が入力されていない
ときに前記第２スイッチを切断状態にするスイッチ操作
手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】第４発明に係る過負荷保護装置は、過負荷
を報知する報知手段と、前記切断手段が出力した信号が
入力され、前記報知手段を動作させる動作手段とを更に
備えることを特徴とする。

【００１５】第１発明においては、過負荷保護装置に、
過負荷検出手段がモータに生じる過負荷を検出して、所
定の時間の間モータを逆転させてからモータを停止させ
る手段を備える。逆回転により、被動機構に必要以上の
力が加わった状態が解除され、その後にモータが停止す
るため、被動機構が破損することを防止できる。

【００１６】第２及び第４発明においては、過負荷をオ
ペレータ等に報知する表示灯などの報知手段を設けたた
め、動作が停止した後にオペレータの操作により再始動
するまでの時間を短くすることができる。

【００１７】第３発明においては、過負荷保護装置に、
モータの過負荷が検出されてモータへの電力が遮断され
た後に、所定の時間幅を有するパルス信号を出力するパ
ルス出力手段と、パルス信号を入力され、パルス信号が
入力されている間は、モータを逆回転させる電流をモー
タへ供給するスイッチを導通状態にさせ、パルス信号が
終了したときにスイッチを切断状態にさせるスイッチ操
作手段とを備えることにより、過負荷が検出された後に
時間幅の間モータを逆回転させ、被動機構に必要以上の
力が加わった状態を解除し、その後にモータを停止させ
るため、被動機構が破損することを防止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。 （実施の形態１）図１は、実施の形態１における、本発
明の過負荷保護装置を備えた、モータを駆動させるため
の交流回路を示す回路図である。モータＭは、正逆回転
が可能なコンデンサ始動単相交流モータである。モータ
Ｍには、チェーンコンベア等の図示しない被動機構が連
結されており、モータＭが作動することにより被動機構
が駆動され、搬送などの作業が行われる。

【００１９】モータＭは、巻線Ｍｂ，Ｍｂを備え、巻線
Ｍｂ，Ｍｂの各一端は互いに接続され、端子Ｚに接続さ
れている。巻線Ｍｂ，Ｍｂの他端は、コンデンサＭａに
接続されると共に、一方が端子Ｘに接続されて他方が端
子Ｙに接続されている。モータＭを駆動させる電流を供
給するための単相交流電源Ｇ１には、線路Ｒ，Ｔが接続
されており、線路Ｒ，Ｔ間には、単相交流電源Ｇ１から
通電励磁されるリレーコイル４が、常開の手動スイッチ
Ｓ４ａ及び常閉の手動スイッチＳ４ｂを介して接続され
ており、更に、手動スイッチＳ４ａに並列に、自己保持
用のａ接点４ａ２が接続されている。線路Ｒ，Ｔには、
リレーコイル４のａ接点４ａ１，４ａ１がそれぞれ介装
されている。線路Ｒは、ａ接点４ａ１を介して過負荷保
護装置１の端子１Ｒに接続されており、線路Ｔは、ａ接
点４ａ１を介して、モータＭの端子Ｚに接続されると共
に、過負荷保護装置１の端子１Ｔに接続されている。過
負荷保護装置１は、本発明に係る第１スイッチである半
導体スイッチ７と、本発明に係る第２スイッチである半
導体スイッチ８とを備え、半導体スイッチ７，８の各一
端は互いに接続され、端子１Ｒに接続されている。ま
た、半導体スイッチ７の他端は端子１Ｘに接続され、端
子１ＸはモータＭの端子Ｘに接続されており、半導体ス
イッチ８の他端は端子１Ｙに接続され、端子１Ｙはモー
タＭの端子Ｙに接続されている。

【００２０】次に、半導体スイッチ７，８を含む過負荷
保護装置１の構成を説明する。図２及び図３は、実施の
形態１における過負荷保護装置１の構成を示す回路図で
ある。端子１Ｒと端子１Ｔとの間には制御用の電源であ
る制御電源回路２０が接続されている。端子１Ｒと端子
１Ｘとを結ぶ線路ｌｘ上には、モータＭの過負荷を検出
する過負荷検出回路４０を構成する変流器４１が設けら
れている。過負荷検出回路４０の出力は、過負荷発生時
にモータＭへ供給されるモータ駆動電流を遮断する、本
発明に係る切断手段であるトリップ回路５００に与えら
れている。トリップ回路５００の出力と、モータＭの始
動時にモータ駆動電流を安定化させる始動回路３０の出
力とは、共通出力となっており、フォトカプラ７１の発
光素子７１ａに与えられている。また、トリップ回路５
００には、更に、過負荷を外部へ報知するトリップ信号
出力回路６０と、モータＭを所定時間に渡って逆転させ
る逆転回路１０とが接続されている。

【００２１】制御電源回路２０は、単相交流電源Ｇ１に
より過負荷保護装置１の端子１Ｒ，１Ｔ間に印加される
電圧を降圧、整流、平滑および安定化して制御用の電圧
Ｖｃｃの直流定電圧源を得るための回路であり、該直流
定電圧源と接地部との間に抵抗器２１，２２が直列に接
続されており、抵抗器２１，２２で分圧された基準電圧
Ｅ１が、始動回路３０を構成する比較器３３の−端子
と、トリップ回路５００を構成する比較器５０８の＋端
子とに与えられている。

【００２２】過負荷検出回路４０は、変流器４１、整流
平滑回路４２、感温抵抗器４３、可変抵抗器４４、固定
抵抗器４５及び演算増幅器４６を備えている。変流器４
１は、整流平滑回路４２に接続されており、整流平滑回
路４２の出力端は演算増幅器４６の＋端子に接続されて
いる。電圧Ｖｃｃの定電圧源と接地部との間に、感温抵
抗器４３、可変抵抗器４４及び固定抵抗器４５を直列に
接続された、負荷検出基準値設定回路が備えられてお
り、演算増幅器４６の−端子は、負荷検出基準値設定回
路の出力端である可変抵抗器４４の中間端子に接続され
ている。更に、演算増幅器４６の出力端はトリップ回路
５００の抵抗器５０１に接続されている。演算増幅器４
６は、モータ駆動電流に比例した電圧Ｅ３と、負荷検出
基準値設定回路にて設定された過負荷検出基準値Ｅ４と
を比較し、電圧Ｅ３が過負荷検出基準値Ｅ４を超えてい
るＥ３＞Ｅ４の場合はハイレベルの、またＥ３≦Ｅ４の
場合はローレベルの出力電圧Ｅ５をトリップ回路５００
へ出力する。

【００２３】トリップ回路５００は、抵抗器５０１及び
コンデンサ５０２からなる積分器、抵抗器５０３，５０
４，５１１、ダイオード５０７，５０９、ツェナーダイ
オード５１０、演算増幅器５０６及び比較器５０８によ
り構成されている。積分器を構成する、過負荷検出回路
４０の演算増幅器４６の出力端が接続された抵抗器５０
１とコンデンサ５０２との接続点は、演算増幅器５０６
の−端子に接続されている。前記接続点と電圧Ｖｃｃの
定電圧源との間には抵抗器５１１、ツェナーダイオード
５１０及びダイオード５０９の直列回路が介装されてお
り、抵抗器５０１を介して演算増幅器４６の出力端に所
定の電圧が印加される。演算増幅器５０６の＋端子に
は、電圧Ｖｃｃの定電圧源と接地部との間に介装された
抵抗器５０３及び抵抗器５０４の直列回路の中間点が接
続されている。また、抵抗器５０３，５０４の中間点
は、ダイオード５０７を介在させて演算増幅器５０６の
出力端及び比較器５０８の−端子に接続されている。抵
抗器５０１，５０３，５０４、コンデンサ５０２、及び
ダイオード５０７は遅延回路を構成しており、抵抗器５
０３，５０４で分圧された電圧Ｅ７は瞬時の過電流で不
必要に過負荷トリップを生じないような値に定められて
いる。また、前述した如く、比較器５０８の＋端子に
は、抵抗器２１及び抵抗器２２の中間点が接続されてお
り、比較器５０８の出力端は、始動回路３０の出力端と
共にフォトカプラ７１の発光素子７１ａに接続されてい
る。

【００２４】演算増幅器５０６は、抵抗器５０１及びコ
ンデンサ５０２からなる積分器による積分値Ｅ６と、抵
抗器５０３，５０４で分圧された電圧Ｅ７とを比較し、
Ｅ６≦Ｅ７の場合にはハイレベルの出力電圧Ｅ８を出力
し、またＥ６＞Ｅ７の場合はローレベルの出力電圧Ｅ８
を出力する。出力電圧Ｅ８がローレベルの場合、ダイオ
ード５０７が導通し、電圧Ｅ７は演算増幅器５０６のロ
ーレベルの出力電圧Ｅ８よりもダイオード５７の順電圧
だけ高い電圧まで低下する。比較器５０８における＋端
子には、前述した如く抵抗器２１，２２で分圧された基
準電圧Ｅ１が入力され、また−端子には演算増幅器５０
６の出力電圧Ｅ８が入力される。比較器５０８は両者を
比較し、Ｅ８≦Ｅ１の場合には出力はハイレベルとな
り、Ｅ８＞Ｅ１の場合は出力はローレベルとなる。

【００２５】始動回路３０は、比較器３３と、電圧Ｖｃ
ｃの定電圧源と、該定電圧源および接地部の間に抵抗器
３１及びコンデンサ３２の直列回路とを備えており、前
述した如く、比較器３３の−端子には抵抗器２１及び抵
抗器２２の中間点が接続されている。比較器３３の＋端
子には抵抗器３１とコンデンサ３２との中間点が接続さ
れており、コンデンサ３２に充電される充電電圧Ｅ２が
＋端子に入力される。

【００２６】始動回路３０の比較器３３の出力端と、ト
リップ回路５００の比較器５０８の出力端とは、互いに
接続されて共通出力端をなし、該共通出力端は、フォト
カプラ７１の発光素子７１ａの一端に接続され、発光素
子７１ａの他端は、トリップ回路５００の抵抗器５１１
及びツェナーダイオード５１０の中間点である端子Ｘ２
に接続されている。フォトカプラ７１の受光素子７１ｂ
は、抵抗器７２に直列に接続され、半導体スイッチ７の
トリガ端子に接続されている。

【００２７】手動スイッチＳ４ａがオペレータの操作に
よりオンした場合は、リレーコイル４が励磁され、ａ接
点４ａ２がオンしてリレーが自己保持される。リレーコ
イル４の励磁によりａ接点４ａ１，４ａ１がオンして過
負荷保護装置１の端子１Ｒ，１Ｔ間に単相交流電源Ｇ１
から電圧が印加され、制御電源回路２０により電圧Ｖcc
の各定電圧源が立ち上がる。抵抗器２１，２２の中間点
からは、抵抗器２１，２２により分圧された基準電圧Ｅ
１が始動回路３０における比較器３３の−端子およびト
リップ回路５００における比較器５０８の＋端子に入力
される。

【００２８】比較器３３は、基準電圧Ｅ１と充電電圧Ｅ
２とを比較し、電圧Ｖｃｃの定電圧源が立ち上がった
後、コンデンサ３２の充電電圧Ｅ２が基準電圧Ｅ１を超
えるまでの間、比較器３３の出力はローレベルであり、
電圧Ｅ９はローレベルとなる。この結果、フォトカプラ
７１の発光素子７１ａに抵抗器５１１を通じて入力電流
Ｉｔが流れて、フォトカプラ７１がオンし、フォトカプ
ラ７１の受光素子７１ｂに抵抗器７２を介してトリガ電
流Ｉｆが通流され、半導体スイッチ７のトリガ端子にト
リガ電流Ｉｆが入力されて半導体スイッチ７がオンす
る。半導体スイッチ７がオンすることにより端子１Ｒ，
１Ｘ間が線路ｌｘを介して導通状態となり、単相交流電
源Ｇ１からモータＭの端子Ｘ，Ｚ間にモータ駆動電流が
供給され、モータＭは正転する。比較器３３の出力は、
充電電圧Ｅ２が基準電圧Ｅ１を超えるまではローレベル
を維持し、基準電圧Ｅ１を超えた後はハイレベルを維持
する。

【００２９】モータＭの始動時は定格電流を大幅に上回
る始動電流が流れるので、過負荷検出回路４０におい
て、モータ駆動電流に比例した電圧Ｅ３は、過負荷検出
基準値Ｅ４よりも高くなる。従って、演算増幅器４６の
出力電圧Ｅ５はハイレベルとなり、積分回路による積分
値Ｅ６は電圧Ｅ７を超え、演算増幅器５０６の出力電圧
Ｅ８はローレベルとなって基準電圧Ｅ１よりも低くな
る。この結果、比較器５０８の出力は一時的にハイレベ
ルとなるが、充電電圧Ｅ２が基準電圧Ｅ１を超えるまで
の抵抗器３１及びコンデンサ３２で定まる時定数の間
は、比較器３３の出力がローレベルを維持しているた
め、電圧Ｅ９はローレベルとなる。比較器３３の出力が
ローレベルを維持している前記時定数の間に、始動電流
は安定して電圧Ｅ３は定常値となり、演算増幅器５０６
の出力電圧Ｅ８はハイレベルとなり、比較器５０８の出
力はローレベルとなって電圧Ｅ９はローレベルを維持す
る。従って、フォトカプラ７１の発光素子７１ａには抵
抗器５１１を介して入力電流Ｉｔが流れ続け、モータＭ
は正転し続ける。モータＭが正常に始動した際に過負荷
トリップが生じることを防止するため、モータＭの始動
から始動電流が安定するまでの時間よりも充分長い時間
に渡って比較器３３の出力がロ−レベルを維持するよう
に、抵抗器３１およびコンデンサ３２で定まる時定数が
設定される。

【００３０】過負荷保護装置１は、上述の如く、モータ
Ｍの始動時には、定格を超えた電流が流れることを許容
して、モータＭを停止させない。

【００３１】トリップ回路５００の端子Ｘ２は、トリッ
プ信号出力回路６０に接続され、直列に接続された抵抗
器６１及びツェナーダイオード６２を介してｎｐｎ型の
トランジスタ６３のベースと接続されている。トランジ
スタ６３のエミッタは接地部され、コレクタ端子は、並
列に接続されたダイオード６４及びリレーコイル６５を
介して電圧Ｖｃｃの定電圧源と接続されている。更に、
本発明に係る報知手段である表示灯６７が、リレーコイ
ル６５のａ接点６５ａを介して図示しない外部の電源に
接続されて備えられている。

【００３２】更に、端子Ｘ２は、逆転回路１０に接続さ
れ、端子Ｘ２からの出力電圧Ｅｘは、本発明に係る第１
パルス出力手段である単安定マルチバイブレータ１１の
トリガ端子であるＡ端子に与えられる。単安定マルチバ
イブレータ１１のＴ１端子及びＴ２端子は、コンデンサ
１２が接続されると共に、Ｔ２端子は抵抗器１３を介し
て電圧Ｖｃｃの定電圧源に接続されている。単安定マル
チバイブレータ１１の出力端子であるＱバー端子は、本
発明に係る第２パルス出力手段である単安定マルチバイ
ブレータ１４のトリガ端子であるＡ端子に接続されてお
り、Ｑバー端子からの出力電圧Ｅｙが単安定マルチバイ
ブレータ１４のＡ端子に与えられる。単安定マルチバイ
ブレータ１４のＴ１端子及びＴ２端子は、コンデンサ１
５が接続されると共に、Ｔ２端子は抵抗器１６を介して
電圧Ｖｃｃの定電圧源に接続されている。単安定マルチ
バイブレータ１４の出力端子であるＱ端子は、抵抗器１
７を介して、本発明に係るスイッチ操作手段であるｎｐ
ｎ型のトランジスタ１８のベースに接続されている。ト
ランジスタ１８のエミッタは接地部され、コレクタ端子
は、直列に接続されたフォトカプラ８１の発光素子８１
ａ及び抵抗器１９を介して電圧Ｖｃｃの定電圧源と接続
されている。フォトカプラ８１の受光素子８１ｂは抵抗
器８２に直列に接続され、半導体スイッチ８のトリガ端
子に接続されている。

【００３３】次に、過負荷が発生したときの本発明の過
負荷保護装置の動作を説明する。図４は、過負荷発生時
の過負荷保護装置の動作を示すタイミングチャートであ
る。図中の横軸は時間を示し、縦軸は電流又は電圧を示
す。モータＭが正転している間に過負荷が発生した場
合、モータ駆動電流に比例した電圧Ｅ３が高くなり、演
算増幅器４６の出力電圧Ｅ５はハイレベルになり、積分
値Ｅ６が電圧Ｅ７を超え、演算増幅器５０６の出力電圧
Ｅ８はローレベルになって基準電圧Ｅ１よりも低くな
る。比較器５０８は演算増幅器５０６の出力電圧Ｅ８と
基準電圧Ｅ１とを比較した結果、比較器５０８の出力は
ハイレベルとなる。

【００３４】始動回路３０の比較器３３の出力及び比較
器５０８の出力が共にハイレベルになった場合、フォト
カプラ７１の発光素子７１ａへの入力電流Ｉｔが遮断さ
れる（図４（ａ））。その結果、フォトカプラ７１がオ
フして半導体スイッチ７へのトリガ電流Ｉｆが遮断さ
れ、半導体スイッチ７はオフとなって線路ｌｘに流れる
モータ駆動電流が遮断され、モータＭは停止する。

【００３５】また、ツェナーダイオード５１０及びダイ
オード５０９を通流して電流Ｉが流れ、モータ駆動電流
の遮断によりローレベルとなった演算増幅器４６の出力
電圧Ｅ５には、抵抗器５１１、ツェナーダイオード５１
０、ダイオード５０９及び抵抗器５０１を通じて所定の
電圧が印加されるため、演算増幅器５０６の−端子に入
力される電圧Ｅ６は、＋端子に入力される電圧Ｅ７より
高い電圧を維持し続ける。この結果、演算増幅器５０６
の出力電圧Ｅ８はローレベルを維持し、比較器５０８の
出力はハイレベルを維持し、フォトカプラ７１の発光素
子７１ａへの入力電流Ｉｔは遮断され続ける。

【００３６】また、出力端子Ｘ２から電流Ｉｘが出力さ
れてトリップ出力回路６０の抵抗器６１に入力され（図
４（ｂ））、抵抗器６１及びツェナーダイオード６２を
通流してトランジスタ６３のベースにベース電流が流
れ、リレーコイル６５に電流Ｉｙが通流して励磁され、
ａ接点６５ａがオンし、表示灯６７が点灯する。電流Ｉ
ｘは出力端子Ｘ２から出力され続けるため、表示灯６７
は点灯し続ける。表示灯６７が点灯し続けることによっ
て、オペレータは、過負荷が発生したことを知ることが
できる。

【００３７】更に、出力端子Ｘ２から電流Ｉｘが出力さ
れることによって電圧Ｅｘがハイレベルとなり、ハイレ
ベルへ立ち上がった電圧Ｅｘは、逆転回路１０を構成す
る単安定マルチバイブレータ１１のＡ端子に入力される
（図４（ｂ））。電圧Ｅｘのハイレベルへの立ち上がり
がＡ端子に入力されることにより、単安定マルチバイブ
レータ１１は、Ｑバー端子より、コンデンサ１２及び抵
抗器１３の特性定数により定められる時間幅Ｔａに渡っ
て出力電圧Ｅｙがローレベルとなる、第１パルス信号を
出力する（図４（ｃ））。

【００３８】単安定マルチバイブレータ１１の出力電圧
Ｅｙは、単安定マルチバイブレータ１４のＡ端子に入力
され、入力され始めてから時間幅Ｔａ後に、入力される
出力電圧Ｅｙはローレベルからハイレベルへ立ち上が
る。出力電圧Ｅｙの立ち上がりがＡ端子に入力されるこ
とにより、単安定マルチバイブレータ１４は、Ｑ端子よ
り、コンデンサ１５及び抵抗器１６の特定定数により定
められる時間幅Ｔｂに渡って出力電圧Ｅｚがハイレベル
となる、第２パルス信号を出力する（図４（ｄ））。

【００３９】単安定マルチバイブレータ１４の出力電圧
Ｅｚは、抵抗器１７に与えられ、出力電圧Ｅｚがハイレ
ベルとなることにより、抵抗器１７を通流してトランジ
スタ１８のベースにベース電流Ｉｕが流れ、フォトカプ
ラ８１の発光素子８１ａへの入力電流Ｉｖが抵抗器１９
を介して流れ（図４（ｅ））、フォトカプラ８１はオン
する。フォトカプラ８１の受光素子８１ｂに抵抗器８２
を介してトリガ電流Ｉｇが通流され、半導体スイッチ８
のトリガ端子にトリガ電流Ｉｇが入力されて半導体スイ
ッチ８がオンする。半導体スイッチ８がオンすることに
より端子１Ｒ，１Ｙ間が線路ｌｙを介して導通状態とな
り、単相交流電源Ｇ１からモータＭの端子Ｙ，Ｚ間にモ
ータ駆動電流が供給され、モータＭは逆回転する。モー
タＭが逆回転することにより、モータＭにより駆動され
る被動機構が逆方向へ駆動され、噛み込み等によって被
動機構に必要以上の力が加わった状態が解除される。

【００４０】単安定マルチバイブレータ１４の出力電圧
Ｅｚは、ハイレベルとなった時間幅Ｔｂ後にローレベル
となり、トランジスタ１８のベースへのベース電流Ｉｕ
及びフォトカプラ８１の発光素子８１ａへの入力電流Ｉ
ｖは遮断され、フォトカプラ８１はオフとなってトリガ
電流Ｉｇは遮断される。この結果、時間幅Ｔｂ後に半導
体スイッチ８はオフとなって線路ｌｙに流れるモータ駆
動電流は遮断され、モータＭは再び停止する。

【００４１】表示灯６７の点灯により過負荷の発生を知
らされたオペレータの操作により、手動スイッチＳ４ｂ
がオフした場合は、リレーコイル４の励磁が終了してａ
接点４ａ２がオフしてリレーの自己保持が解除され、ａ
接点４ａ１，４ａ１がオフして端子１Ｒ，１Ｔ間への給
電が停止して、表示灯６７は消灯する。過負荷の原因が
排除された後、オペレータの操作により手動スイッチＳ
４ａがオンした場合は、モータＭは再び正転する。

【００４２】モータＭが逆回転する前にモータ駆動電流
が遮断される時間Ｔａは、半導体スイッチ７，８が同時
にオンしてモータＭを正転させる電流と逆回転させる電
流とが同時にモータＭに供給されることを防止するため
の遅延時間である。時間Ｔａは、コンデンサ１２及び抵
抗器１３によって定められる時定数であり、必要な遅延
時間となるように調整される。また、モータＭが逆回転
する時間Ｔｂは、コンデンサ１５及び抵抗器１６によっ
て定められる時定数であり、必要な時間に調整される。

【００４３】以上詳述した如く、本発明の過負荷保護装
置は、モータＭにより駆動されるチェーンコンベア等の
被動機構に噛み込みが発生する等の原因により過負荷が
発生した場合に、モータＭへ供給されるモータ駆動電流
を遮断してモータＭを停止させ、更に、モータ駆動電流
の経路を切り替えて時間幅Ｔｂの間モータＭを逆回転さ
せ、再びモータ駆動電流を遮断してモータＭを停止させ
る。過負荷が発生した場合に、モータＭを所定の時間逆
回転させた後にモータＭを停止させるため、被動機構が
噛み合い又は引っ張り合いに必要以上の力が加わった状
態で停止することを防止し、過負荷が発生したときにモ
ータＭを停止させる場合に比べて、被動機構の破損を防
止することができる。また、モータＭを逆回転させるこ
とにより、チェーンコンベアに噛み込まれた物品を取り
除くなど過負荷の原因を排除することが容易となるた
め、被動機構を再始動させるまでの作業がより安全とな
り、再始動までに要する時間がより短くなる。更に、オ
ペレータの手動操作によりモータＭを逆回転させるため
の回路が不要となり、装置が小型化する。

【００４４】（実施の形態２）図５は、実施の形態２に
おける、本発明の過負荷保護装置を備えた、モータを駆
動させるための交流回路を示す回路図である。モータＭ
は、逆回転が可能な三相交流モータである。モータＭに
は、チェーンコンベア等の図示しない被動機構が連結さ
れており、モータＭが作動することにより被動機構が駆
動され、搬送などの作業が行われる。

【００４５】モータＭを駆動させる電流を供給するため
の三相交流電源Ｇ２には、線路Ｒ，Ｓ，Ｔが接続されて
おり、線路Ｒ，Ｓ間には、三相交流電源Ｇ２から通電励
磁されるリレーコイル４が、常開の手動スイッチＳ４ａ
及び常閉の手動スイッチＳ４ｂを介して接続されてお
り、更に、手動スイッチＳ４ａに並列にリレーの自己保
持用のａ接点４ａ２が接続されている。また、線路Ｒ，
Ｓ，Ｔには、リレーコイル４のａ接点４ａ１，４ａ１，
４ａ１がそれぞれ介装されており、線路Ｓはａ接点４ａ
１を介してモータＭの端子Ｖに接続され、線路Ｒ，Ｔは
夫々がａ接点４ａ１を介して過負荷保護装置１の端子１
Ｒ，１Ｔに接続されている。過負荷保護装置１は、半導
体スイッチ７，７ｘ，８，８ｘを備えており、半導体ス
イッチ７，８の各一端は端子１Ｒに接続され、半導体ス
イッチ７，８の各他端は夫々が端子１Ｕ，１Ｗに接続さ
れており、また、半導体スイッチ７ｘ，８ｘの各一端は
端子１Ｔに接続され、半導体スイッチ７ｘ，８ｘの各他
端は夫々が端子１Ｗ，１Ｕに接続されている。更に、過
負荷保護装置１の端子１Ｕ，１Ｗは、夫々モータＭの端
子Ｕ，Ｗに接続されている。

【００４６】半導体スイッチ７，７ｘがオンした場合に
は、三相交流電源Ｇ２からモータＭに電流が供給されて
モータＭは正転する。半導体スイッチ７，７ｘがオフし
た場合には電流が遮断されてモータＭは停止し、次に半
導体スイッチ８，８ｘがオンした場合には、モータＭの
端子Ｕ，Ｗに供給される電流の相が逆転して、モータＭ
は逆回転する。

【００４７】図６及び図７は、実施の形態２における過
負荷保護装置１の構成を示す回路図である。フォトカプ
ラ７１，７１ｘの発光素子７１ａ，７１ａｘは、電圧Ｖ
ｃｃの定電圧源と比較器３３，５０８の共通出力端との
間に、抵抗器５１１と共に互いに直列接続されており、
抵抗器５１１と発光素子７１ａ，７１ａｘとの中間点は
端子Ｘ２をなしている。フォトカプラ７１，７１ｘの受
光素子７１ｂ，７１ｂｘは、夫々が抵抗器７２，７２ｘ
に直列に接続され、半導体スイッチ７，７ｘのトリガ端
子に接続されている。フォトカプラ８１，８１ｘの発光
素子８１ａ，８１ａｘは、逆転回路１０にて、電圧Ｖｃ
ｃの定電圧源とエミッタを接地部したｎｐｎ型のトラン
ジスタ１８のコレクタとの間に、抵抗器１９と共に互い
に直列接続されている。フォトカプラ８１，８１ｘの受
光素子８１ｂ，８１ｂｘは、夫々が抵抗器８２，８２ｘ
に直列に接続され、半導体スイッチ８，８ｘのトリガ端
子に接続されている。過負荷保護装置１のその他の構成
は実施の形態１と同様であり、対応する部分に同符号を
付してその説明を省略する。

【００４８】本実施の形態に係る交流回路および過負荷
保護装置１の動作は、実施の形態１とほぼ同様であり、
手動スイッチＳ４ａがオペレータの操作によりオンした
場合は、リレーコイル４が励磁され、ａ接点４ａ２がオ
ンしてリレーが自己保持される。リレーコイル４の励磁
によりａ接点４ａ１，４ａ１，４ａ１がオンし、端子１
Ｒ，１Ｔ間に三相交流電源Ｇ２から電圧が印加される。
フォトカプラ７１，７１ｘの発光素子７１ａ，７１ａｘ
に抵抗器５１１を介して入力電流Ｉｔが流れて、フォト
カプラ７１，７１ｘがオンし、フォトカプラ７１，７１
ｘの受光素子７１ｂ，７１ｂｘに抵抗器７２，７２ｘを
介してトリガ電流Ｉｆ，Ｉｆｘが通流され、半導体スイ
ッチ７，７ｘのトリガ端子にトリガ電流Ｉｆ，Ｉｆｘが
入力されて半導体スイッチ７，７ｘがオンする。半導体
スイッチ７がオンすることにより端子１Ｒ，１Ｕ間が線
路ｌｘを介して導通状態となり、また半導体スイッチ７
ｘがオンすることにより端子１Ｔ，１Ｗ間が線路ｌｙを
介して導通状態となり、三相交流電源Ｇ２からモータＭ
へモータ駆動電流が供給されてモータＭは正転する。

【００４９】過負荷が過負荷検出回路４０により検出さ
れた場合は、フォトカプラ７１，７１ｘの発光素子７１
ａ，７１ａｘへの入力電流Ｉｔが遮断されて半導体スイ
ッチ７，７ｘがオフし、モータＭは停止する。フォトカ
プラ７１，７１ｘへの入力電流Ｉｔが遮断されてから時
間Ｔａ後に、時間幅Ｔｂに渡ってフォトカプラ８１，８
１ｘの発光素子８１ａ，８１ａｘへの入力電流Ｉｖが抵
抗器１９を介して流れ、フォトカプラ８１，８１ｘがオ
ンし、フォトカプラ８１，８１ｘの受光素子８１ｂ，８
１ｂｘに抵抗器８２，８２ｘを介してトリガ電流Ｉｇ，
Ｉｇｘが通流され、半導体スイッチ８，８ｘのトリガ端
子にトリガ電流Ｉｇ，Ｉｇｘが入力されて半導体スイッ
チ８，８ｘがオンする。半導体スイッチ８がオンするこ
とにより端子１Ｒ，１Ｗ間が線路ｌｙを介して導通状態
となり、また半導体スイッチ８ｘがオンすることにより
端子１Ｔ，１Ｕ間が線路ｌｘを介して導通状態となり、
三相交流電源Ｇ２からモータＭへモータ駆動電流が供給
されてモータＭは逆回転する。時間Ｔｂ後に、フォトカ
プラ８１，８１ｘの発光素子８１ａ，８１ａｘへの入力
電流Ｉｖが遮断されてフォトカプラ８１，８１ｘはオフ
し、半導体スイッチ８，８ｘがオフしてモータＭは停止
する。

【００５０】モータＭとして三相交流モータを用い、三
相交流電源Ｇ２を用いた本実施の形態においても、逆転
回路１０により、負荷が発生した場合に、モータＭを所
定の時間逆回転させた後にモータＭを停止させるため、
モータＭにより駆動される被動機構が噛み合い又は引っ
張り合いに必要以上の力が加わった状態で停止すること
を防止し、負荷が発生したときにモータＭを停止させる
場合に比べて、被動機構の破損を低減することができ
る。

【００５１】

【発明の効果】第１発明においては、過負荷保護装置
に、過負荷検出手段がモータに生じる過負荷を検出し
て、所定の時間の間モータを逆転させてからモータを停
止させる手段を備える。逆回転により、モータによって
駆動される被動機構に必要以上の力が加わった状態が解
除され、その後にモータが停止するため、被動機構が破
損することを防止できる。

【００５２】第２及び第４発明においては、過負荷をオ
ペレータ等に報知する報知手段を設けたため、動作が停
止した後にオペレータの操作により再始動するまでの時
間を短くすることができる。

【００５３】第３発明においては、過負荷保護装置に、
モータの過負荷が検出されてモータへの電力が遮断され
た後に、所定の時間幅を有するパルス信号を出力するパ
ルス出力手段と、パルス信号を入力され、パルス信号が
入力されている間は、モータを逆回転させる電流をモー
タへ供給するスイッチを導通状態にさせ、パルス信号が
終了したときにスイッチを切断状態にさせるスイッチ操
作手段とを備えることにより、過負荷が検出された後に
時間幅の間モータを逆回転させ、モータによって駆動さ
れる被動機構に必要以上の力が加わった状態を解除し、
その後にモータを停止させるため、被動機構が破損する
ことを防止できる。また、モータを逆回転させることに
より、過負荷の原因を排除することが容易となるため、
被動機構を再始動させるまでの作業がより安全となり、
再始動までに要する時間がより短くなる。更に、オペレ
ータの手動操作によりモータを逆回転させるための回路
が不要となり、装置が小型化する等、本発明は優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における、本発明の過負荷保護装
置を備えた、モータを駆動させるための交流回路を示す
回路図である。

【図２】実施の形態１における過負荷保護装置の構成を
示す回路図である。

【図３】実施の形態１における過負荷保護装置の構成を
示す回路図である。

【図４】過負荷発生時の過負荷保護装置の動作を示すタ
イミングチャートである。

【図５】実施の形態２における、本発明の過負荷保護装
置を備えた、モータを駆動させるための交流回路を示す
回路図である。

【図６】実施の形態２における過負荷保護装置の構成を
示す回路図である。

【図７】実施の形態２における過負荷保護装置の構成を
示す回路図である。

【図８】従来の過負荷保護装置の構成を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 過負荷保護装置 １０ 逆転回路 １１、１４ 単安定マルチバイブレータ ４０ 過負荷検出回路 ５００ トリップ回路 ６０ トリップ信号出力回路 ６７ 表示灯 ７，７ｘ，８，８ｘ 半導体スイッチ ７１，７１ｘ，８１，８１ｘ フォトカプラ Ｍ モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータに生じる過負荷を検出する過負荷
   検出手段を備え、該過負荷検出手段が過負荷を検出した
   場合にモータを停止させる過負荷保護装置において、 前記過負荷検出手段が過負荷を検出したときにモータを
   停止させる第１停止手段と、 該第１停止手段によりモータが停止された後に、所定時
   間に渡ってモータを逆回転させる逆回転手段と、 前記所定時間が過ぎた後に、モータを停止させる第２停
   止手段とを備えることを特徴とする過負荷保護装置。
2. 【請求項２】 前記過負荷検出手段が過負荷を検出した
   ときに、過負荷を報知する報知手段を更に備えることを
   特徴とする請求項１に記載の過負荷保護装置。
3. 【請求項３】 モータを正回転させる電流をモータへ供
   給する第１スイッチと、モータに生じる過負荷を検出す
   る過負荷検出手段と、該過負荷検出手段が過負荷を検出
   した場合に信号を出力し、前記第１スイッチを切断状態
   にする切断手段とを備える過負荷保護装置において、 モータを逆回転させる電流をモータへ供給する第２スイ
   ッチと、 前記切断手段が出力した信号が入力され、第１時間幅を
   有する第１パルス信号を出力する第１パルス出力手段
   と、 第１パルス信号が入力され、入力された第１パルス信号
   が終了したときに、第２時間幅を有する第２パルス信号
   を出力する第２パルス出力手段と、 第２パルス信号が入力され、第２パルス信号が入力され
   ているときに前記第２スイッチを導通状態にし、第２パ
   ルス信号が入力されていないときに前記第２スイッチを
   切断状態にするスイッチ操作手段とを備えることを特徴
   とする過負荷保護装置。
4. 【請求項４】 過負荷を報知する報知手段と、前記切断
   手段が出力した信号が入力され、前記報知手段を動作さ
   せる動作手段とを更に備えることを特徴とする請求項３
   に記載の過負荷保護装置。