JP2010071991A - 電子接触器の寿命予測装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電子接触器の寿命を正確に予測できる寿命予測装置を提供する。
【解決手段】外部から入力された制御信号１０を制御可能な電圧レベルに調整する電圧調整部３０と、電圧調整部３０から入力される制御信号のノイズを遮断して制御信号を出力するノイズ遮断部６０と、電子接触器４０に連結された負荷５０の種類の入力を受ける負荷選択部９０と、負荷選択部９０から負荷５０の種類の入力を受け、ノイズ遮断部６０から入力を受けた制御信号をカウンティングし、負荷５０の種類とカウンティング回数に従い電子接触器４０の寿命を演算する演算部７０と、演算部７０に作動電力を供給する作動電源部８０と、演算部７０から信号の入力を受けてカウンティング回数を記録格納し、格納されたカウンティング回数を演算部７０へ転送する格納部１１０と、カウンティング回数と電子接触器の寿命情報を表示する表示部１２０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部から制御信号の入力を受けて、内部の電磁石を可動させ、負荷の電源を制御する電子接触器（Magnetic Contactor）の寿命を予測する装置に関し、より詳しくは、負荷の種類に従う電子接触器の寿命を予測してユーザに知らせる機能を備えた寿命予測装置に関する。
一般に、電子接触器は各種モータを遠隔制御することに使用するものであって、モータに単独で連結して使用したり、またはモータに過負荷がかかることを防止するために、サーマルリレー（Thermal Relay）と共にモータに連結して使用したりしている。
電子接触器は、大別して主接点と補助接点とが備えられる接点部と、電子コイル及び鉄心から構成された電磁石部とから構成され、通常、定格使用電流及び使用回数に従って寿命が左右する。その使用寿命を超過する場合、接点のスパーク発生や接点の融着等により、火災が発生する主要原因として作用する。
特許文献１には、使用回数に従う寿命を表示するために、電子接触器の取替時期が分かるように、カウンター及び電源投入部を備えた取替寿命表示部がある電子接触器が開示されている。
しかしながら、特許文献１の考案は、主制御部の電源投入制御信号をフリップフロップのラッチ信号を用いてカウンター回路を構成したものであって、回路作動電源が完全に遮断される場合には、電源投入制御信号をカウンティングした値を維持できなくてリセットされる問題点がある。また、電子接触器と連結される負荷の種類とは関わらず、単純に電子接触器の電源投入回数のみをカウンティングするので、正確な電子接触器の寿命が予測できないという問題点もある。
韓国登録実用新案第２０−０４２５１４３
そこで、本発明は前述の問題点を補完すると共に、電子接触器の寿命を正確に予測できる寿命予測装置を提供することを課題とする。
本発明は、電子接触器の電源投入制御信号のカウンティング回数の格納のための別途の格納部を設けて、その格納部に電源投入制御信号のカウンティング回数を格納して、カウンティング回路の作動電源が完全に遮断される場合でもカウンティング回数がリセットされることを防止できるようにし、電子接触器と連結される負荷の種類をユーザが指定するようにして、各々の負荷に従う電子接触器の寿命を予め予測しカウンティングして、電子接触器が使われる環境を考慮した正確な寿命予測が可能であるようにし、これをユーザに知らせることによって、電子接触器の焼損と負荷の故障を未然に防止できるようにする。
また、電源投入制御信号のノイズを除去して電源投入制御信号のカウンティングが安定になされるようにし、電子接触器の電磁石の動作時に発生するリップル（Ripple）信号及びチャタリング（Chattering）信号の影響を除去して、正確な電源投入制御信号のカウンティングが行えるようにする。
これらを実施する本発明の電子接触器の寿命予測装置は、外部から制御信号の入力を受けて、内部の電磁石を可動させ、負荷の電源を制御する電子接触器の寿命を予測する寿命予測装置であって、外部から入力された制御信号１０を制御可能な電圧レベルに調整する電圧調整部３０と、電圧調整部３０から入力される制御信号のノイズを遮断し、制御信号の有無に従い所定の電圧レベルに調整して制御信号を出力するノイズ遮断部６０と、電子接触器４０に連結された負荷５０の種類の入力を受ける負荷選択部９０と、負荷選択部９０から負荷５０の種類の入力を受け、ノイズ遮断部６０から入力を受けた制御信号をカウンティングし、入力を受けた負荷５０の種類とカウンティング回数に従い電子接触器４０の寿命を演算する演算部７０と、演算部７０に作動電力を供給する作動電源部８０と、演算部７０から信号の入力を受けてカウンティング回数を記録格納し、格納されたカウンティング回数を演算部７０へ転送する格納部１１０と、演算部７０から信号の入力を受けてカウンティング回数と電子接触器の寿命情報を表示する表示部１２０と、を備えることを特徴とする。
ここで、演算部７０から信号の入力を受けて電子接触器４０に引込される外部電源１４０を遮断する電源遮断部１００を設けてもよい。
また、演算部７０から信号の入力を受けて電子接触器４０の寿命情報と警告メッセージを、ユーザの携帯電話へ転送する通信部１３０を設けてもよい。
作動電源部８０を、外部から電源の引込を受けるか、或いは内部にバッテリーを設けて構成してもよい。
演算部７０を、ノイズ遮断部６０から制御信号の入力を受けた時点からリップル信号及びチャタリング信号が除去される時点までカウンティングして、制御信号が安定な状態になれば制御信号をカウンティングする構成にしてもよい。
本発明は、電子接触器の電源投入制御信号のカウンティング回数を記録格納する格納部を設けることによって、その格納部に電源投入制御信号のカウンティング回数を格納してカウンティング回路の作動電源が完全に遮断される場合でも、カウンティング回数がリセットされることを防止することができる。
また、電子接触器と連結される負荷の種類をユーザが指定するようにすることで、各々の負荷に従う電子接触器の寿命を予め予測しカウンティングして、電子接触器が使われる環境を考慮した正確な寿命予測が可能であり、これをユーザに知らせることによって、電子接触器の焼損と負荷の故障を未然に防止することができる。
また、電源投入制御信号のノイズを除去することで、電源投入制御信号のカウンティングが安定になされて、電子接触器の電磁石の動作時に発生するリップル信号とチャタリング信号の影響を除去することで、正確な電源投入制御信号のカウンティングが行える。
通常の電子接触器の一例を示す斜視図 本発明による電子接触器の寿命予測装置の構成を示す説明図
以下に、本発明の実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記の例示に限らず、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で、前記文献など従来公知の技術を用いて適宜設計変更可能である。なお、本実施形態を説明するに当たって、同一な構成に対しては同一名称及び符号を与えて、付加的な説明は省略する。
図１は、通常の電子接触器の一例を示す斜視図であり、図２は、本発明による電子接触器の寿命予測装置の構成を示す説明図である。
一般的な電子接触器は、図１に示すように、本体１は、上下運動する可動子８が内設された上部材２と、磁力を発生させる電子コイル９と、電子コイル９の磁力が伝えられる固定子７が共に内蔵された下部材３とからなっている。また、上部材２の内部には、複数個が離隔して設置された固定端子１３と、固定端子１３と選択的に接続及び短絡されるように弾力設置された流動端子１２と、流動端子１２が同時動作されるように結合され、下部に可動子８が固定されるクロスバー１１が各々設置され、上部には固定端子１３と流動端子１２との接続時に発生するアーク（Arc）から保護するためのカバー５が結合されている。
カバー５には、電子接触器に連結される負荷（図示せず）のＯｎ／Ｏｆｆ時期を設定するためのタイマー６が接続される結合部１４が形成されている。ユーザから入力されるＯｎ／Ｏｆｆ電源投入制御信号に従い電源投入制御信号がオンすると、電子コイル９に磁場が形成されて固定子７が磁性を帯びることになるので、可動子８が下降して固定子７と接触することで、閉回路が形成されて負荷が作動される。一方、電源投入制御信号がオフすると、電子コイル９の磁場が消滅されながら、可動子８の下部に設置された復帰スプリングの弾性により固定端子１３から流動端子１２が離隔するので負荷の作動が止まることになる。
本実施例では、図２に示すように、電圧調整部３０から入力を受けて電子接触器の制御信号１０である例えば２２０Ｖの交流信号を、回路から求められる所定の電圧値をもつ直流の電圧レベルに変換してノイズ遮断部６０に入力させる。
ノイズ遮断部６０は、電気的に完全に分離されて電圧調整部３０から入力される制御信号のノイズを遮断し、制御信号の有無に従い所定の電圧値に調整して制御信号を演算部７０に出力する。
好ましくは、フォトカプラー（Photo Coupler）を用いて構成される。フォトカプラーは、入力を受けた制御信号を演算部７０の制御信号レベルに調整して信号を出力することができ、電子接触器の接点がＯｎ／Ｏｆｆされることによって、接点時に発生するリップルノイズとチャタリングによる影響を最小化することができる。
寿命予測装置２００には、電子接触器４０に連結される負荷５０の種類に従い電子接触器４０の寿命を正確に予測するために、ユーザから電子接触器４０に連結された負荷５０の種類の入力を受ける負荷選択部９０が備えられる。
好ましくは、負荷選択部９０でユーザが負荷の種類を選択する手段は、負荷の種類を所定数の種類に定め、ユーザが羅列される上記所定数の種類のうち、電子接触器４０に連結された負荷５０を選択する方式により負荷の種類を入力することにより、羅列された負荷の選択方法は、負荷選択部９０にディップスイッチ（Dip Switch）、プッシュボタン（Push Button）、トグルスイッチ（Toggle Switch）等のスイッチから構成することができる。
また、電子接触器の寿命予測演算を行う演算部７０に電力を供給する作動電源部８０が備えられ、例えば、その作動電源部は外部から電源の引込を受けたり内部にバッテリーを置いて構成されることができる。
演算部７０は、負荷選択部９０からユーザが入力した負荷の種類の入力を受けて、ノイズ遮断部６０から入力を受けた制御信号をカウンティングし、入力を受けた負荷の種類とカウンティングにより電子接触器の寿命を演算する。
好ましくは、ノイズ遮断部６０から制御信号の入力を受けた時点からリップル信号及びチャタリング信号が除去される時点までカウンティングして、制御信号が安定的な状態になれば制御信号をカウンティングされるようにすることで、電子接触器の電磁石の作動に従う接点のリップル信号及びチャタリング信号による誤ったカウンティングが未然に防止できるようにする。
演算部７０は、ユーザが入力する負荷５０の種類によって自動で電子接触器４０に連結された負荷５０の種類に従う寿命情報を演算する。また、演算部７０から制御信号のカウンティング回数の入力を受けて格納し、格納されたカウンティング回数をまた演算部７０へ転送する格納部１１０が備えられ、例えば、格納部１１０は不揮発性メモリで構成されることができる。
演算部７０が格納部１１０に格納した電源投入制御信号１０のカウンティング回数を読み込んで、表示部１２０はユーザから入力を受けた連結負荷の種類に従って電子接触器の寿命を演算した寿命予測値を演算部７０から入力を受けて外部表示する。例えば、表示部１２０は、ＬＣＤ形態や７セグメント（Segment）で構成することができる。
また、演算部７０で演算された電子接触器の寿命が完了したと判断される時には、電子接触器の焼損と連結された負荷の故障を未然に防止するために、演算部７０から信号の入力を受けて電子接触器４０に引込される電源を遮断する電源遮断部１００をさらに含んで構成してもよい。
また、演算部７０で演算された電子接触器の寿命情報を、演算部７０から入力を受けて寿命情報と警告メッセージをユーザの携帯電話へ転送する通信部１３０をさらに含んで構成してもよい。
本発明によると、電子接触器の正確な寿命予測が行え、焼損等の故障や事故を未然に防止することができるので、実用的であり産業上利用価値が高い。
１０ Ｏｎ／Ｏｆｆ電源投入制御信号
３０ 電圧調整部
４０ 電子接触器
５０ 負荷
６０ ノイズ遮断部
７０ 演算部
８０ 作動電源部
９０ 負荷選択部
１００ 電源遮断部
１１０ 格納部
１２０ 表示部
１３０ 通信部
１４０ 外部電源
２００ 電子接触器の寿命予測装置

Claims (5)

  1. 外部から制御信号の入力を受けて、内部の電磁石を可動させ、負荷の電源を制御する電子接触器の寿命を予測する寿命予測装置であって、
    外部から入力された制御信号１０を制御可能な電圧レベルに調整する電圧調整部３０と、
    電圧調整部３０から入力される制御信号のノイズを遮断し、制御信号の有無に従い所定の電圧レベルに調整して制御信号を出力するノイズ遮断部６０と、
    電子接触器４０に連結された負荷５０の種類の入力を受ける負荷選択部９０と、
    負荷選択部９０から負荷５０の種類の入力を受け、ノイズ遮断部６０から入力を受けた制御信号をカウンティングし、入力を受けた負荷５０の種類とカウンティング回数に従い電子接触器４０の寿命を演算する演算部７０と、
    演算部７０に作動電力を供給する作動電源部８０と、
    演算部７０から信号の入力を受けてカウンティング回数を記録格納し、格納されたカウンティング回数を演算部７０へ転送する格納部１１０と、
    演算部７０から信号の入力を受けてカウンティング回数と電子接触器の寿命情報を表示する表示部１２０と、を備える
    ことを特徴とする電子接触器の寿命予測装置。
  2. 演算部７０から信号の入力を受けて電子接触器４０に引込される外部電源１４０を遮断する電源遮断部１００を備える
    請求項１に記載の電子接触器の寿命予測装置。
  3. 演算部７０から信号の入力を受けて電子接触器４０の寿命情報と警告メッセージを、ユーザの携帯電話へ転送する通信部１３０を備える
    請求項１または２に記載の電子接触器の寿命予測装置。
  4. 作動電源部８０が、外部から電源の引込を受けるか、或いは内部にバッテリーを設けて構成される
    請求項１ないし３のいずれかに記載の電子接触器の寿命予測装置。
  5. 演算部７０が、ノイズ遮断部６０から制御信号の入力を受けた時点からリップル信号及びチャタリング信号が除去される時点までカウンティングして、制御信号が安定な状態になれば制御信号をカウンティングする
    請求項１ないし４のいずれかに記載の電子接触器の寿命予測装置。
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