JP2005110445A - モータ保護装置の自動復帰方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 モータの焼損を確実に防止することができるとともに、モータ保護装置によるライン休止をも防止することができるモータ保護装置の自動復帰方法を提供する。
【解決手段】 モータブレーカーとサーマルリレーとを含むモータ保護装置の自動復帰方法であり、サーマルリレー４が過負荷遮断を行ったときから設定時間内における過負荷遮断の回数が設定回数までは、モータ巻線の冷却に必要な時間の経過後にサーマルリレー４を自動復帰させる動作を繰り返す。このためライン休止を防止できる。しかし設定時間内の過負荷遮断の回数が設定回数を越えたときには、重故障として自動復帰機能を停止させ、モータの焼損を防止する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、モータ保護装置の自動復帰方法に関するものであり、特に工場設備のユーティティや補機などの駆動源として用いられている交流電動機を保護するためのモータ保護装置の自動復帰方法に関するものである。
上記のようなモータには、負荷の異常な増加によるモータの焼損を避けるための保護装置として、モータブレーカーとサーマルリレーとを含むモータ保護装置（過電流保護装置）が設けられている。モータブレーカーは短絡電流などの過電流を検出したときに電流を直ちに遮断する装置であり、サーマルリレーは通電による温度上昇が所定レベルに達したときに電流を遮断する装置である。
操業中に異常が発生しモータが過負荷を受けたときには、通常はサーマルリレーが動作して電流を遮断し、モータを保護する。このような異常が発生したとき、従来はその都度作業員が現場に出向き、サーマルリレーを手動で復帰させていた。しかしこのような手動復帰方式は対応に時間がかかるため、対応遅れによるライン休止を招くことがあった。
なお特許文献１に示されるように、回路遮断器に自動復帰機能を組み込むことは従来から知られている。ところが、この特許文献１に示されるような自動復帰機能をモータ保護装置に組み込むと、異常が除去されないまま設定された回数までモータが起動を繰り返し、モータが焼損してしまう可能性がある。このため、従来は工場において使用するモータ保護装置に自動復帰機能を組み込むことはできなかった。
特開平１０−３２２８７８号公報
本発明は上記した従来の問題点を解決して、負荷の上昇によるモータの焼損を確実に防止することができるとともに、モータ保護装置によるライン休止をも防止することができるモータ保護装置の自動復帰方法を提供するためになされたものである。
上記の課題を解決するためになされた本発明は、モータブレーカーとサーマルリレーとを含むモータ保護装置の自動復帰方法であって、サーマルリレーが過負荷遮断を行ったときから設定時間内における過負荷遮断の回数が設定回数までは、モータ巻線の冷却に必要な時間の経過後にサーマルリレーを自動復帰させる動作を繰り返すが、設定時間内の過負荷遮断の回数が設定回数を越えたときには、重故障として自動復帰機能を停止させることを特徴とするものである。
なお、サーマルリレーが過負荷遮断を行ったときから設定時間内の過負荷遮断回数が設定回数を越えない場合には、最終の過負荷遮断から設定時間のカウントを行うようにすることが好ましく、重故障が発生した場合のリセットはモータ電源を管理する電気室において行うようにすることが好ましい。
本発明によれば、モータの負荷が上昇しサーマルリレーが過負荷遮断を行ったときにはタイマーを起動し、モータの運転停止によりモータ巻線が冷却される時間を経過したときにモータ保護装置のサーマルリレーを自動復帰させる。このため、従来のように作業員が現場に出向き、サーマルリレーを手動で復帰させる必要がないため、対応遅れによるライン休止を招くことがない。
このようなサーマルリレーの自動復帰は、サーマルリレーが最初に過負荷遮断を行ったときから一定時間内の過負荷遮断の回数が設定回数までは、繰り返される。しかし過負荷の原因が除去されないままで何度も遮断と起動を繰り返すと、図１に示すようにモータ巻線の温度は次第に上昇して絶縁破壊領域に達し、モータが焼損してしまう可能性がある。そこで本発明では、サーマルリレーが過負荷遮断を行ったときから一定時間内の過負荷遮断の回数が設定回数を越えたときには、重故障として自動復帰機能を停止させる。このため、設定時間と設定回数をモータの特性に応じて適切に設定すれば、モータの焼損事故を確実に防止することができる。
図２は本発明の実施形態の構成説明図である。図２において、１は工場設備のユーティティや補機などの駆動源として用いられている交流のモータであり、その電源側には、モータブレーカー２、運転接触器３、サーマルリレー４からなるモータ保護装置５が接続されている。モータブレーカー２は前記したように短絡電流などの大電流を検出したときに電流を直ちに遮断する装置である。またサーマルリレー４は、過電流の通電によりバイメタルなどの温度上昇が所定レベルに達したときに電流を遮断する装置である。
図３に示されるように、モータブレーカー２とサーマルリレー４の保護曲線は、モータ１の始動特性より上側となるように設定されている。また始動（拘束）電流以下の過負荷電流に対しては、モータブレーカー２よりも先にサーマルリレー４が動作するように保護協調が図られていることは、従来と同様である。
本発明では、このモータ保護装置５に自動復帰部６が設けられている。この自動復帰部６は、サーマルリレー４が過負荷遮断を行った回数をカウントするカウンター７と、サーマルリレー４が過負荷遮断を行ったときに動作するタイマー８と、演算部９と、サーマルリレー４の復帰操作部１０とを含むものである。以下に、本発明のモータ保護装置の自動復帰方法につき説明する。
このようなモータ保護装置５を備えたモータ１の負荷が増加し、サーマルリレー４が最初の過負荷遮断を行うと、タイマー８が動作を開始するとともに、カウンター７が過負荷遮断の回数をカウントする。カウント数が設定回数、例えば３回未満であれば、演算部９は復帰操作部１０に復帰信号を出力し、サーマルリレー４を自動復帰させる。ただしサーマルリレー４が動作した直後は図１に示したようにモータ巻線の温度は危険領域まで上昇しているので、直ちにサーマルリレー４を自動復帰させてモータ１を再起動することは好ましくない。そこでタイマー８により復帰時間をカウントし、モータ巻線の冷却に必要な時間の経過後に自動復帰させる。このようにサーマルリレー４の自動復帰を行うと同時にモータ１は再起動するため、ライン停止を避けることができる。
しかし、サーマルリレー４が最初の過負荷遮断を行ったときから設定時間、例えば１時間以内の過負荷遮断の回数が設定回数（例えば３回）を越えたときには、単なる一時的な負荷の上昇ではない何らかの故障が発生している可能性が大きい。このような場合には、自動復帰を繰り返すとモータ１の焼損を招くおそれがある。そこでこのような場合には、演算部９は重故障と判断して自動復帰機能を停止させ、モータ電源を管理する電気室に信号を送り、作業員が現場で故障の除去を行う。その後、電気室においてカウンター７とタイマー８とのリセットを行い、正常運転に戻る。
なお、図４に示すように最初の過負荷遮断から設定時間、例えば１時間以内に４回目の過負荷遮断が行われなかった場合には、重故障の発生ではなく一時的な負荷の上昇が生じたに過ぎないと判断すべきである。このような場合、単にタイマー８をリセットするのではなく、最終の過負荷遮断から設定時間のカウントを行うようにし、その設定時間内の遮断回数をカウントすることが好ましい。以上のフローを図５に示す。
このように、本発明によればサーマルリレー４が過負荷遮断を行った際に、従来のように作業員が現場に出向き、サーマルリレーを手動で復帰させる必要がないため、対応遅れによるライン休止を招くことがない。またサーマルリレーが過負荷遮断を行ったときから一定時間内の過負荷遮断の回数が設定回数を越えたときには、重故障として自動復帰機能を停止させる。このため、モータの焼損事故を確実に防止することができる。
モータ巻線の温度変化を示すグラフである。 本発明の実施形態の構成説明図である。 モータブレーカーとサーマルリレーの遮断動作特性図である。 過負荷遮断のグラフである。 本発明の実施形態のフローチャートである。
符号の説明
１ モータ
２ モータブレーカー
３ 運転接触器
４ サーマルリレー
５ モータ保護装置
６ 自動復帰部
７ カウンター
８ タイマー
９ 演算部
１０ 復帰操作

Claims (3)

  1. モータブレーカーとサーマルリレーとを含むモータ保護装置の自動復帰方法であって、サーマルリレーが過負荷遮断を行ったときから設定時間内における過負荷遮断の回数が設定回数までは、モータ巻線の冷却に必要な時間の経過後にサーマルリレーを自動復帰させる動作を繰り返すが、設定時間内の過負荷遮断の回数が設定回数を越えたときには、重故障として自動復帰機能を停止させることを特徴とするモータ保護装置の自動復帰方法。
  2. サーマルリレーが過負荷遮断を行ったときから設定時間内の過負荷遮断回数が設定回数を越えない場合には、最終の過負荷遮断から設定時間のカウントを行うことを特徴とする請求項１記載のモータ保護装置の自動復帰方法。
  3. 重故障が発生した場合のリセットはモータ電源を管理する電気室において行うことを特徴とする請求項１記載のモータ保護装置の自動復帰方法。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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