JP2013162738A - 穿孔装置用電動機の始動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の穿孔装置用電動機の始動は、比較的低い穿孔負荷の場合、一般的なコンドルファ始動又は、リアクトル始動を行うと、負荷に対して始動トルクが大きいため、電力の無駄使いになっていた。又、穿孔負荷が比較的低い現場で、停動トルクが必要でない場合でも、従来機では必要以上の発電機容量の発電機を準備しなければならなかった。
【解決手段】 穿孔装置のトランスのタップ又はリアクトルコイルのタップを多段にし、低電圧からの始動用多段階電圧切換回路を設け本運転時の電圧まで上げることができるようにし、従来型と多段方式型を、穿孔負荷に応じて任意に、選択できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、穿孔装置用電動機のコンドルファ始動又は、リアクトル始動の制御方法に関する。

従来の穿孔装置用電動機の始動は、始動トルク及び始動電流を低減し、発電機容量を抑えるため、コンドルファ始動、リアクトル始動、ソフトスタータ始動等を行っており、比較的高い穿孔負荷の場合を想定した始動方法を採用した製品が長年にわたり商品化されてきた。

一例として、従来のコンドルファ始動による電動機運転装置は、図２に示す。図において、１は遮断器、２は電動機、４はシングルタップトランス（単巻変圧器）、５は電源スイッチ、６はスタートボタン、７は停止スイッチ、１５は切替用タイマー、１６は保護用タイマーである。尚、保護用タイマー１６の設定時間は始動用タイマー１５よりも長い時間に設定される。

作動は、遮断器１の投入状態において、電源スイッチ５を入れ、スタートボタン６を押圧ＯＮにすると、通電用補助リレー１８と始動用補助リレー１７の夫々の接点１８ａと１７ａが閉路して自己保持回路を構成すると共に、始動用タイマー１５が作動を開始する。

始動用タイマー１５が作動開始すると、始動用タイマー１５のａ接点１５ｂと運転用電磁接触器８のａ接点８ｂを介し、中性点短絡用電磁接触器１１のａ接点１１ｂが閉路し、コンドルファ始動回路が形成されるのでシングルタップトランス４での電圧降下分だけ減電圧された電流印加による電動機２の始動が始まる。

始動用タイマー１５の設定時間を経過すると、始動用タイマー１５のａ接点は１５ｂが開路するのに伴い始動用タイマー１５のｂ接点１５ｃが閉路すると共に、運転用補助リレー２０のｂ接点２０ｂが開路するので、中性点短絡用電磁接触器１１のａ接点１１ｂが開路し、中性点短絡用電磁接触器１１のｂ接点１１ｃが閉路することにより、運転用電磁接触器８のａ接点８ｂが開路し、運転用電磁接触器８のｂ接点８ｃが閉路する。

その結果、始動用コンドルファ回路が短絡されるので、コンドルファ始動は完了し、電動機２は電源の全電圧が印加され運転状態となり、以後この状態で定常運転となる。

尚、保護用タイマー１６は、運転用電磁接触器８のｂ接点８ｃが閉路すると運転用電磁接触器８のｃ接点８ｄが開路するので、保護用タイマー１６のａ接点１６ｂは開路し、通電用補助リレー１８のａ接点１８ｂが開路して、上記自己保持回路が解消される。

ところで、保護用タイマー１６の設定時間は切替用タイマー１５よりも長い時間に設定しているが、保護用タイマー１６の設定時間内に運転用電磁接触器８が作動せず、保護用タイマー１６のｃ接点８ｄが開路しなければ、保護用タイマー１６のａ接点１６ｂが開路するので、上記自己保持回路が解消され電動機２は停止する。

特開平６−１６５５４５

しかしながら、比較的低い始動負荷の場合、従来的なコンドルファ始動又は、リアクトル始動を行うと、負荷に対して始動トルクが大きいため、電力の無駄使いになっていた。又、穿孔負荷が比較的低い現場で、停動トルクが必要でない場合でも、従来機では必要以上の発電機容量の発電機を準備しなければならなかった。

そこで、本発明の目的は、上記問題を解消するために成されたもので、始動負荷の高低に応じて任意に、発電容量の適正化を行い、省エネ穿孔を行える穿孔装置用電動機のコンドルファ始動又は、リアクトル始動の制御方法を提供することにある。

上記問題を解決する手段として本発明は、穿孔装置のトランスのタップ又はリアクトルコイルのタップを多段にし、低電圧からの始動用多段階電圧切換回路を設け、本運転時の電圧まで上げることができるようにし、従来型と多段方式型を、穿孔負荷に応じて任意に、選択できるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、工事現場の穿孔負荷の状況により、適正な発電容量の発電機を選べ、始動時の電力の無駄が省ける。又、穿孔負荷が比較的低い現場で停動トルクが必要でない場合、負荷が比較的高い現場の場合と比し、発電容量の小さい発電機でよいので発電機のリース料も安く出来る。
尚、穿孔装置のトランス価格はタップを多段に引き出すだけなので、一段タップ方式と殆ど変わらない。

本発明の一実施の形態を示す図。 従来方式の形態の一例を示す図。

以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
本発明は、穿孔装置のトランスのタップ又はリアクトルコイルのタップを多段にし、低電圧からの始動用多段階電圧切換回路を設け、本運転時の電圧まで上げることができるようにし、従来型と多段方式型を、穿孔負荷に応じて任意に、選択できるようにしたものである。

コンドルファ始動とリアクトル始動とは夫々、トランスとコイルを使って減電圧を作り出す機構を採用しており、タップを中間部から引き出す方式は同じなので、ここではコンドルファ方式を代表して説明し、リアクトル方式の説明は、省略する。

又、多段方式を、２段切替方式をもって説明し、３段以上の切替方式はタップと制御回路を増やすだけであり、その説明は省略する。尚、連続的に可変とする方式が望ましいが、機器が高価となるため経済的に成り立たないので、２ないし３段切替方式が望ましい。

実施形態として、背景技術に対し、シングルタップトランスをダブルトラップトランスに替え、始動用減電圧の第１次始動電圧を第２次始動電圧よりもより低い電圧になるよう、２段階で引き出せるようにすると共に、第１次始動用制御回路を付加し、背景技術の始動回路を第２次始動回路として採用して、始動を２段階にする方法であり、又、切替用スイッチ１２により背景技術の方法にも、穿孔負荷に応じて任意に、選択できるようにしたものである。故に、図の符号は背景技術部分と同じ部分は同符号を用いた。

尚、背景技術の方法における始動の際に用いられている電圧は、一般的に運転時電圧の８０％であり、本説明でも背景技術の方法を取る場合、始動電圧を運転時電圧の８０％として説明する。

又、本発明の方法で始動する場合の一例として、第１段目の始動電圧を運転時電圧の６０％とし、第２段目の始動電圧を背景技術電圧と同じく、運転時電圧の８０％とした場合について説明する。

以下に、上記実施形態の作用を、図１、２を参照して説明する。
まず、穿孔負荷が高く、背景技術の１段法で穿孔を行わなければならない場合は、発電機はこれまでと同発電容量のものを準備し、切替用スイッチ１６をＯＦＦの状態で、遮断器１の投入し、電源スイッチ５を入れ、スタートボタン６を押圧ＯＮにすることにより、［０００３］〜［０００９］の背景技術欄にて、詳述した始動が行われることと同じ動作説明となるので、重複を避け省略する。

尚、背景技術の図２とこの場合の使用機器の違いは、シングルタップトランス４がダブルタップトランス３になり、ダブルタップトランス３の上側タップでからの電流取出しが、シングルタップトランス４の電流取り出しと同じで、運転時電圧の８０％になる。

そして、背景技術の始動用タイマー１５は第２次始動用タイマー１４に相当し、第１次減電圧と第２次減電圧の切替が、始動を２段階で行われるようにするため、図１には第２次減電圧用電磁接触器２２とそのａ接点２２ｂが、新に設けられている。

ダブルタップトランス３は一例として、電圧は運転時の電圧の上側タップが８０％、下側タップが６０％になるトランスを採用し、切替用タイマーは一例として第１次始動用タイマーを２秒に、第１次始動用タイマーを７秒に、保護用タイマー１６を１０秒に設定した。

次に、穿孔負荷が低く、始動を２段階で行う場合について、図１を参照して説明する。
穿孔負荷が低いことから、２段階始動の発電機はこれまでより小さい発電容量のものを準備し、切替用スイッチ１６をＯＮの状態で、遮断器１の投入し、電源スイッチ５を入れ、スタートボタン６を押圧ＯＮにすることにより、通電用補助リレー１８と始動用補助リレー１７の夫々の接点１８ｂと１７ｂが閉路して自己保持回路を構成すると共に、第１次始動用タイマー１３及び第２次始動用タイマー１４が同時に作動を開始する。

第１次始動用タイマー１３が作動開始すると、始動用タイマー１３のａ接点１３ｂと始動方法選択用補助リレー２３のａ接点２３ｂの閉路を介して、中性点短絡用電磁接触器１０のａ接点１０ｂが閉路すると共に、第１次減電圧用電磁接触器２１のａ接点２１ｂの閉路により、コンドルファ始動回路が形成されるのでダブルタップトランス３下側タップでの６０％に減電圧された電流の印加による電動機２の始動が始まる。

第１次始動用タイマー１３の設定時間２秒を経過すると、第１次始動用タイマー１３のａ接点は１３ｂが開路し、第１次始動用タイマー１３のｂ接点１３ｃが閉路するのに伴い、第２次減電圧用電磁接触器２２のａ接点２２ｂの閉路及び第１次減電圧用電磁接触器２１のａ接点２１ｂの開路により、ダブルタップトランス３上側タップでの８０％に減電圧された電流に接続が切替わる。

次に、第１次始動用タイマー１３と同時スタートした第２次始動用タイマー１４の設定時間７秒を経過すると、第２次始動用タイマー１４のｂ接点１４ｃが閉路すると共に、運転用補助リレー２０のｂ接点２０ｂが開路するので、中性点短絡用電磁接触器１０のａ接点１０ｂが開路し、中性点短絡用電磁接触器１０のｂ接点１０ｃが閉路することにより、運転用電磁接触器８のａ接点８ｂが開路し、運転用電磁接触器８のｂ接点８ｃが閉路する。

その結果、始動用コンドルファ回路が短絡されるので、コンドルファ始動は完了し、電動機２は電源の全電圧が印加され運転状態となり、以後この状態で定常運転となる。

尚、保護用タイマー１６は、運転用電磁接触器８のｂ接点８ｃが閉路すると運転用電磁接触器８のｃ接点８ｄが開路するので、保護用タイマー１６のａ接点１６ｂは開路し、通電用補助リレー１８のａ接点１８ｂが開路して、上記自己保持回路が解消される。

ところで、保護用タイマー１６の設定時間は切替用タイマー１４よりも長い１０秒に設定しているが、保護用タイマー１６の設定時間内に運転用電磁電磁接触器８が作動せず、保護用タイマー１６のｃ接点８ｄが開路しなければ、保護用タイマー１６のａ接点１６ｂが開路するので、上記自己保持回路が解消され電動機２は停止する。

１ 遮断機
２ 電動機
３ シングルタップトランス
４ ダブルタップトランス
５ 電源スイッチ
６ スタートボタン
７ 停止スイッチ
８ 運転用電磁接触器
９、１０ 中性点短絡用電磁接触器
１２ 切替用スイッチ
１３ 第１次始動用タイマー
１４ 第２次始動用タイマー
１５ 切替用タイマー
１６ 保護用タイマー
１７ 補助リレー（始動用）
１８ 補助リレー（通電中用）
２０ 補助リレー（運転中用）
２１ 第１次減電圧用電磁接触器（電圧切替用）
２２ 第２次減電圧用電磁接触器（電圧切替用）
２３ 補助リレー（始動方法選択用）

Claims (1)

1. コンドルファ始動又は、リアクトル始動による電動機を有する穿孔装置において、始動電圧低減用のトランスのタップ又はリアクトルコイルのタップを多段にし、低電圧からの始動用多段階電圧切換回路を設け、本運転時の電圧まで上げることができるようにし、従来型と多段方式型を、穿孔負荷に応じて任意に、選択できるようにしたことを特徴とする穿孔装置用電動機の始動制御方法。

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