JP2019221039A - 電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特開２０１２‐７５２９４号公報に開示された公知の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置の故障検出回路部に簡単に抵抗器部品やコンデンサ部品を追加するのみで、当該故障検出装置が備えている故障検出機能に加え、短絡や接地等による過大電流に対して三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子の焼損を防止できる故障検出装置を提供すること。【解決手段】上記公知の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置に、三相交流電動機用スイッチの各スイッチ素子直列に電流検出用抵抗器（ＲＤＲ、ＲＤＳ、ＲＤＴ）を接続し、該電流検出用抵抗器とスイッチ素子の直列回路の両端間の電圧が所定値を超えた場合に、検出回路（６ａ、６ｂ、６ｃ）から出力されるパルス信号（ＳＲ、ＳＳ、ＳＴ）を処理して過電流を検出する。【選択図】図２

Description

本発明は、電気チェーンブロックやロープホイスト等の電動巻上下装置を駆動する電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置に関するものである。

従来、この種の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置としては、特許文献１に開示されたものがある。図１はこの公知の故障検出装置の回路構成を示す図で、図１（ａ）は全体構成を、図１（ｂ）は検出回路の構成をそれぞれ示す。同図において、非常停止用スイッチ８を閉じることにより、商用三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相から、非常停止用スイッチ８の各スイッチ素子８ａ、８ｂ、８ｃを通して三相交流電源回路１に三相交流電力が供給される。該三相交流電源回路１から、三相交流電動機用スイッチ（コンタクタ）２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃを通して巻上下用の三相交流電動機３に、ブレーキ用スイッチ４の各スイッチ素子４ａ、４ｂを通してブレーキ５に、それぞれ駆動電力を供給するようになっている。

三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃにはそれぞれ三相交流電源回路１のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の交流電圧に同期したパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを出力する検出回路６ａ、６ｂ、６ｃがスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃにそれぞれ並列に接続されている。該検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔは信号処理回路７に入力される。また、ブレーキ用スイッチ（コンタクタ）４のスイッチ素子４ａ、４ｂにはそれぞれ三相交流電源回路１のＲ相、Ｔ相の交流電圧に同期したパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｔを出力する検出回路６ｄ、６ｅがそれぞれ並列に接続され、該検出回路６ｄ、６ｅからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｔは信号処理回路７に入力される。

検出回路６ａは、抵抗器１１、ホトカプラ１２、逆耐圧保護用ダイオード１３、及び抵抗器１４を具備している。抵抗器１１の一端はホトカプラ１２のホトダイオード１２ｂの陽極と逆耐圧保護用ダイオード１３の陰極とに接続され、他端はスイッチ素子２ａの一端に接続されている。該スイッチ素子２ａの他端はホトカプラ１２のホトダイオード１２ｂの陰極と逆耐圧保護用ダイオード１３の陽極に接続している。ホトカプラ１２のホトトランジスタ１２ａのエミッタは抵抗器１４を通して接地され、コレクタは直流電源の陽極側電圧（＋Ｖ）に接続されている。三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａが開（ＯＦＦ）中に三相交流電源回路１のＲ相の電圧が抵抗器１１を通してホトダイオード１２ｂに印加されると、該ホトダイオード１２ｂが発光し、該発光を受光したホトトランジスタ１２ａがＯＮとなり、パルス信号Ｓ_Ｒが信号処理回路7に出力される。検出回路６ｂ、６ｃは検出回路６ａと同じ構成であるので、その説明は省略する。

信号処理回路７は検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを処理し、三相交流電動機３に供給される三相交流電力の相順位が正順位であることを検出する正相検出機能と、逆順位であることを検出する逆相検出機能と、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃの溶着を検出する溶着検出機能と、欠相を検出する欠相検出機能を備えている。正相検出機能と逆相検出機能は三相交流電動機用スイッチ２がＯＮする前に正相・逆相を検出し、溶着検出機能は三相交流電動機用スイッチ２がＯＮする前に溶着を検出し、欠相検出機能のうち、スイッチ不良による欠相は三相交流電動機用スイッチ２がＯＮした後に検出し、交流電源及び三相交流電動機ステータコイルに起因する欠相は三相交流電動機用スイッチ２がＯＮする前に検出するようになっている。

また、信号処理回路７は検出回路６ｄ、６ｅからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｔを処理し、ブレーキ用スイッチ４のスイッチ素子４ａ、４ｂの正・異常を検出する正・異常検出機能を備えている。

特開２０１２−７５２９４号公報

上記故障検出装置は、電動機駆動回路の正相、逆相、三相交流電源及び三相交流電動機ステータコイル等の断線に起因する欠相及び三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃの導通側故障（溶着）を該スイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃに並列に接続された抵抗器１１とホトカプラ１２等で構成される検出回路６ａ、６ｂ、６ｃ及び信号処理回路７で該スイッチ２がＯＮする前に、三相交流電動機用スイッチ２の不良による欠相を該スイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃがＯＮした後に検出できるが、電動機ステータコイル等の短絡や接地等により過大電流が流れた場合、スイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃ等の機器が焼損してしまうという欠点があった。つまり過電流検出保護回路が構成されていないという欠点があった。

また、電動機駆動回路の三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃに並列に接続された抵抗器１１やホトカプラ１２においては、電源電圧が高圧のＡＣ５７５Ｖにおいて、ホトカプラ１２の発光側（発光ダイオード１２ｂ）に流れる電流を１０ｍＡ程度に抑えようとすると、直列に接続された抵抗器１１の容量が大きくなり、発熱の増大や、抵抗器の大きさが大きくなるという欠点がある。

また、従来、電動機のオーバロードや配線の短絡や接地等による過電流に対する対策のため、ヒューズを使用していた。しかし電動巻上下装置の電源電圧はＡＣ２００〜ＡＣ５７５Ｖまでと幅広く対応する必要があり、高電圧に対応するヒューズは大型で高価なものを使用しなくてはならなくなった。また、即断ヒューズであっても、半導体素子の負荷側の短絡や接地等により大電流が流れる故障による半導体素子の損傷を確実に防止することができないという問題があった。また、スイッチ素子に半導体を用いた電動機駆動回路では、短絡故障から電動機駆動回路を保護することが求められた。更に高電圧化に対応するには、検出回路の抵抗の発熱も大きくなり、装置の大型化が問題となっていた。

本発明は上述に鑑みてなされたもので、上記特許文献１に開示された電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置の故障検出回路部に簡単に抵抗器部品やコンデンサ部品を追加するのみで、駆動回路の正相、逆相、電源欠相、スイッチ故障をフェイルセーフで検出でき、且つ過負荷や短絡や地絡等による過大電流に対しても三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子の故障を検出するとともにスイッチの損傷等を防止できる故障検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、三相交流電源回路を備え、該三相交流電源回路から三相交流電動機用スイッチを介して、三相交流電動機に三相交流駆動電力を供給するように構成した電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置であって、前記三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子に直列に電流検出用抵抗器を接続すると共に、前記スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端間の電圧が所定値を超えた場合にパルス信号を出力する検出回路と、前記検出回路からのパルス信号を処理して前記三相交流電動機側に供給される電流が過電流であることを検出する過電流検出機能を備えた信号処理手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、上記電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、前記信号処理手段は、前記過電流検出機能の他に、前記三相交流駆動電力の相順位が正順位であることを検出する正相検出機能と、逆順位であることを検出する逆相検出機能と、前記三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子の導通側故障を検出するスイッチ導通側故障検出機能と、前記スイッチ素子の遮断側故障を検出するスイッチ欠相故障検出機能を備え、前記正相検出機能と前記逆相検出機能は前記三相交流電動機用スイッチがＯＮする前に正相・逆相を検出し、前記スイッチ導通側故障検出機能は前記三相交流電動機用スイッチがＯＮする前にスイッチ導通側故障を検出し、前記過電流検出機能と前記スイッチ導通側故障検出機能とは前記三相交流電動機用スイッチがＯＮした後にスイッチ導通側故障・過電流を検出することを特徴とする。

また、本発明は、上記電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、前記信号処理手段は、マイクロコンピュータを備え、前記検出回路からのパルス信号を該パルス信号幅より短い周期で読み込むことを特徴とする。

また、本発明は、上記電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、前記検出回路は発光ダイオードとホトトランジスタを具備するホトカプラを備え、前記ホトカプラの発光ダイオードに、前記交流電動機用スイッチのスイッチ素子に直列に電流検出用抵抗器を接続し、該スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧を前記ホトカプラの発光ダイオードに導入し、該電圧で前記発光ダイオードを発光させ、該光を前記ホトトランジスタでパルス信号に変換することを特徴とする。

また、本発明は、上記電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、前記スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧の前記ホトカプラの発光ダイオードへの導入は間に所定抵抗値の抵抗器を介在させたことを特徴とする。

また、本発明は、上記電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、前記スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧の前記ホトカプラの発光ダイオードへの導入は間に所定容量のコンデンサを介在させると共に、該コンデンサに並列に所定抵抗値の放電用抵抗器を接続したことを特徴とする。

また、本発明は、上記電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、前記電動巻上下装置はブレーキを備えると共に、該ブレーキに前記三相交流電源回路からブレーキ用スイッチを介して前記ブレーキに交流電力を供給する用になっており、前記ブレーキ用スイッチのスイッチ素子に直列にブレーキ用電流検出用抵抗器を接続すると共に、前記スイッチ素子と前記ブレーキ用電流検出抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧が所定値を超えた場合にパルス信号を出力するブレーキ用検出回路を備え、前記信号処理手段は、前記ブレーキ用検出回路からのパルス信号を処理して前記ブレーキ側に供給される電流が過電流であることを検出する過電流検出機能を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、特許文献１で開示されている公知の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置の三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子に直列に電流検出用抵抗器を接続すると共に、該スイッチ素子と電流検出用抵抗器の直列回路に並列に検出回路を接続するだけで、三相交流電動機側に供給される電流が過電流であるか否かを迅速に検知できる。そして迅速に検知できることにより、三相交流電動機用駆動回路の過電流による故障を迅速に且つ装置を複雑・大型化することなく防止できるという極めて優れた効果を発揮できる。

また、本発明によれば、信号処理手段は、過電流検出機能の他に、正相検出機能と、逆相検出機能と、駆動電力欠相検出機能と、スイッチ導通側故障検出機能と、スイッチ欠相検出機能とを備え、正相検出機能と、逆相検出機能と、スイッチ導通側故障検出機能とは三相交流電動機用スイッチがＯＮする前に正相・逆相・駆動電力欠相・スイッチ導通側故障を検出し、スイッチ欠相故障検出機能と過電流検出機能とは三相交流電動機用スイッチがＯＮした後に、スイッチ欠相・過電流を検出するので、これらの故障を検出することができる。

また、本発明によれば、上記電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、前記信号処理手段は、マイクロコンピュータを備え、前記検出回路からのパルス信号を該パルス信号幅より短い周期で読み込むので、過電流による電動巻上下装置用駆動回路のトライアック等の交流開閉半導体素子の故障を確実に防止できる。

また、本発明は、ブレーキ用スイッチに直列にブレーキ用電流検出用抵抗器を接続すると共に、ブレーキ用スイッチのスイッチ素子とブレーキ用電流検出用抵抗器の直列回路に並列に接続し、該並列に接続した接続点の三相交流電源回路側の接続点間の電圧が所定値を超えた場合に所定のパルス信号を出力するブレーキ用検出回路を設けたので、ブレーキ用スイッチの故障及びブレーキ側に供給される電流が過電流か否かを迅速に検出できると共に、該過電流によって発生する機器の損傷を防止できる。

また、検出回路はホトカプラにより高圧側と絶縁されており、検出回路を複雑にすることなく安定した動作が保証され、且つ小型化とコストダウンが可能となるという効果がある。

上記特許文献１に開示された故障検出装置の回路構成を示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の検出回路の構成例を示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の検出回路の他の構成例を示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の検出回路の他の構成例を示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の各パルス信号とその高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の正相、逆相、欠相又は過電流、及び溶着を検知するための検知処理フローを示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の各パルス信号とその高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の正相、逆相、欠相又は過電流、及び溶着を検知するための検知処理フローを示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の各パルス信号とその高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の正相、逆相、欠相又は過電流、及び溶着を検知するための検知処理フローを示す図である。 本願発明に係る故障検出装置の各パルス信号とその高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを示す図である。 本願発明に係る故障検出の他検出回路の構成例を示す図である。 本発明に故障検出装置及び運転操作装置を装備した電動巻上下装置の回路構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明に係る故障検出装置の基本構成は図１（ａ）と略同一であるので、図１（ａ）を用いて説明する。本発明に係る故障検出装置の回路構成を図２に示す。本発明に係る故障検出装置の回路構成が図１（ｂ）に示す回路と異なる点は、本発明に係る故障検出装置の回路構成では、図２に示すように、三相交流電動機用スイッチ２のＲ相のスイッチ素子２ａに直列に電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲを接続すると共に、該スイッチ素子２ａと電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの直列回路に並列に検出回路６ａを接続している点である。

なお、図示は省略するが、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相、Ｔ相についてもスイッチ素子２ｂ、２ｃに、それぞれ直列に電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＳ、Ｒ_ＤＴを接続すると共に、それぞれのスイッチ素子２ｂと電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＳの直列回路、スイッチ素子２ｃと電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＴの直列回路にも、それぞれ並列に検出回路６ｂ、６ｃを接続している。また、ここでは、三相交流電動機用スイッチ２としてスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃを備えた三相交流電動機用スイッチ２を例示しているが、スイッチ素子として双方向性制御素子のトライアックやサイリスタ等のＯＮ／ＯＦＦ半導体素子を用いる三相交流電動機用スイッチとすることが好ましい。

上記のように本発明に係る故障検出装置は、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子にそれぞれ直列に電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲ、Ｒ_ＤＳ、Ｒ_ＤＴを接続すると共に、スイッチ素子２ａと電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの直列回路、スイッチ素子２ｂと電流検出用抵抗器Ｒ_Ｄの直列回路、スイッチ素子２ｃと電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの直列回路にそれぞれ並列に接続し、三相交流電源回路１側の接続点Ｅとスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃの三相交流電動機３側の接続点Ｆの間の電圧が所定値を超えた場合にパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔ信号を出力する検出回路６ａ、６ｂ、６ｃと、該検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからのパルス信号を処理して三相交流電動機３側に供給される過電流を検出することを特徴とする。以下詳細に説明する。

三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａに直列に接続された電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの抵抗値を例えば０．１Ωとする。三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａを通して流れる電流の値が定格値以内であれば、電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの一端に相当する前記接続点Ｅと他端に相当する接続点Ｆの間に発生する電圧、即ち検出回路６ａに作用（導入）する電圧は小さい。そのため抵抗器１１に直列に配置したホトカプラ１２の発光側（ホトダイオード１２ｂ側）に電流が信号出力のための閾値を超えず、受光側からパルス信号Ｓ_Ｒは出力されない。

三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａを通して流れる電流の電流値が所定の定格値を超えて過電流となれば、検出回路６ａの両端に加わる電圧が大きくなり、ホトカプラ１２のホトダイオード１２ｂの順方向電流が所定の閾値を越えると、ホトダイオード１２ｂに電流が流れ、パルス信号Ｓ_Ｒが出力される。該パルス信号Ｓ_Ｒが信号処理回路７に入力される。当然、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相、Ｔ相においても過電流となれば、パルス信号Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔは出力され、信号処理回路７に入力される。

信号処理回路７はマイクロコンピュータを備えており、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔが入力しているので、数マイクロ秒以内にスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃを同時に駆動する駆動信号をマイクロコンピュータで遮断することができる。又はトライアックやサイリスタ等の半導体素子で構成される三相交流電動機用スイッチ２の場合も各半導体素子を駆動する駆動信号をマイクロコンピュータで遮断することができる。特にトライアックやサイリスタ等の半導体素子の場合は、交流の半サイクルないしは１サイクル以内に三相交流電動機用スイッチ２の駆動信号を遮断し、過電流を遮断することが可能となり、駆動回路の焼損を確実に防止することができる。

例えば、上記電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの抵抗値が０．１Ωの場合、該電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲに１０Ａの交流電流が流れると、電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの両端に１Ｖの交流電圧が発生する。交流電流が３０Ａになれば、３Ｖの交流電圧が発生する。トライアックやサイリスタの順方向電圧が１Ｖ程度なので、検出回路６ａの両端間（接続点Ｅ、Ｆ間）の電圧は３Ｖ＋１Ｖ＝４Ｖの交流電圧となり、この交流電圧がホトカプラ１２の発光側に印加されることになる。本実施例では、検出回路６ａのホトカプラ１２の発光側に接続された抵抗器１１の抵抗値を３０ＫΩとすると、三相交流電源回路１の最大電圧がＡＣ５７５Ｖであっても、ホトカプラ１２の発光側の電流は、
５７５Ｖ／３０ＫΩ≒１９．１ｍＡ
の交流電流となり、この１９．１ｍＡの電流値は、ホトカプラ１２の発光側の許容最大電流５０ｍＡより小さい。

また、上記のように過電流が３０Ａの場合、電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの両端電圧は３Ｖであり、該電圧降下３Ｖに三相交流電動機用スイッチ２の機械的接点２ａの電圧降下（略ゼロ）を加算した電圧値３Ｖ、トライアックやサイリスタの場合、その順方向電圧１Ｖを加算した電圧値４Ｖであるから、これによりホトカプラ１２の発光側に流れる電流が
３Ｖ／３０ＫΩ≒０．１ｍＡ
である。ホトカプラ１２のＣＴＲは最低２００％〜６００％の低入力型（例えば東芝製ＴＬＰ２９３−ＢＬ）を使用することにより、
０．１ｍＡ×２００％（最低ＣＴＲ）＝０．２ｍＡ
が、ホトカプラ１２の受光側の電流となる。マイクロコンピュータの入力回路の５Ｖの電源電圧より、プルアップ抵抗器の抵抗値を２２ＫΩとすると、
５Ｖ／２５ＫΩ≒０．２ｍＡ
となるので、三相交流電源回路１の交流に同期したパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔが各検出回路６ａ、６ｂ、６ｃから信号処理回路７に出力され、そのマイクロコンピュータに割り込みをかけることが出来る。

三相交流電動機３に供給される電流が定格時１０Ａの場合、抵抗器１１に流れる電流は、
１Ｖ／３０ＫΩ≒０．０３ｍＡ
となり、各検出回路６ａ、６ｂ、６ｃのホトカプラ１２の動作限界以下となり、各検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔが出力されない。また、各ホトカプラ１２のＣＴＲは最低の２００％として算出しているが、一般的にはＣＴＲはより大きいので、各ホトカプラ１２から更に安定したパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの検出が可能となる。マイクロコンピュータに割り込みがかかると、もう一度確認のためにパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを確認し、三相交流電動機用スイッチ２の各相のトライアック又はサイリスタ等の半導体素子のゲート回路電圧を遮断することにより三相交流電動機用スイッチ２を遮断し、交流の半サイクルないし１サイクル以内に過電流を遮断することができる。これに対して、過電流を遮断するのにヒューズを用いた場合は、即断ヒューズを用いても半導体素子の損傷を防止できる時間内に確実に遮断することは困難である。

図３は本発明に係る故障検出装置の他の回路構成例を示す。図３に示す故障検出装置の回路構成が図２に示す故障検出装置の回路構成と異なる点は、図３では検出回路６ａの抵抗器１１に変えて、フィルムコンデンサＣ_Ｆに放電用の抵抗器２１を並列に接続した電流制限回路２０とした点である。図２ではホトカプラ１２に流れる電流を制限するため抵抗器１１の抵抗値を３０ＫΩとしたので、交流電源電圧が５７５Ｖの場合は抵抗器１１に流れる電流は、最大
５７５Ｖ／３０ＫΩ≒１９．１ｍＡ
の交流電流となり、抵抗器１１の消費電力はＩ^２Ｒにより、
（１９．１ｍ Ａ）^２×３０ＫΩ≒１０．９Ｗ
となってしまう。通常は抵抗器の電力は安全のため２〜３倍に選定するため、非常に大型の抵抗器となってしまう。

そこで、ここではホトカプラ１２に流れる電流を制限するための抵抗器１１に代えて
、上記のようにフィルムコンデンサＣ_Ｆに放電用の抵抗器２１に並列に接続した電流制限回路２０とし、全体としてリアクタンス抵抗式の電流制限回路２０とした。ここでは１例として、フィルムコンデンサＣ_Ｆの容量を０．１μＦとしている。リアクタンス抵抗式の電流制限回路２０のリアクタンスＺは、
Ｚ＝１／２πｆＣ
＝１／２×３．１４×５０Ｈｚ×０．１×１０^−６
＝３１．８ＫΩ
ここでｆ：電源周波数
Ｃ：フィルムコンデンサＣ_Ｆの容量
である。

図３では検出回路６ａのホトカプラ１２に流れる電流を制限する電流制限手段として、電流制限回路２０を用い、該電流制限回路２０はフィルムコンデンサＣ_Ｆと抵抗器２１を並列に接続した回路としている。しかし、電動巻上下装置用駆動回路の交流電源が高圧、例えば交流５７５Ｖの場合に対応するフィルムコンデンサは高価であるという問題がある。この対策としてここでは、図４に示すように電流制限回路２０を複数（図では２個）の電流制限回路２０−１、２０−２を直列に接続して構成し、個々のフィルムコンデンサＣ_Ｆ−１、Ｃ_Ｆ−２を低電圧のフィルムコンデンサとしている。

図５（ａ）は三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃに印加されるＲ相、Ｓ相、Ｔ相の交流電圧と各検出回路６ａ、６ｂ、６ｃから出力されるパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを示す図である。図５（ｂ）は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ指令を受けている場合で相配列が正常時のパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを、図５（ｃ）は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ指令を受けている場合で相配列が逆相時のパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを、図５（ｄ）は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ指令を受けている場合で、Ｓ相が電源欠相している場合、または、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ導通側故障時のパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを、図５（ｅ）は三相交流電動機用スイッチ２の欠相時のパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルをそれぞれ示す。

図５（ａ）に示すように、三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態で三相交流電源回路１から、三相交流が印加されると、検出回路６ａ、６ｂ、６ｃから図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような各相の交流電圧に同期したパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔが信号処理回路７に出力される。また、三相交流電動機用スイッチ２がＯＮ指令を受けている状態でスイッチに欠相異常がある場合には図５（ｅ）に示すパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔが信号処理回路７に出力される。

信号処理回路７はマイクロコンピュータを備え、図５（ａ）で示すＲ相、Ｓ相、Ｔ相の各相の交流電圧毎に、図５（ｂ）〜（ｅ）に示す入力ポートのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを読み込む。三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃに正常相順の三相交流電圧が印加されていると、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図５（ｂ）に示すようになる。信号処理回路７は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態で、検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図５（ｂ）に示すようであれば、相順が正常であることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮして三相交流電動機３に駆動電力を供給する前に検知できる。

また、例えば、Ｓ相及びＴ相の相順が逆でＲ相、Ｔ相、Ｓ相の相順であれば、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図５（ｃ）に示すようになる。信号処理回路７は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態で、検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図５（ｃ）に示すようであれば、Ｓ、Ｔ相順が逆相状態（逆相配列）であることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮして、三相交流電動機３に逆相の駆動電力を供給する前に検知できる。

また、例えば、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相のスイッチ素子２ｂ（ここではＯＮ／ＯＦＦ機械的接点）が溶着し導通側が故障している場合は、三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ指令を受けている状態でもスイッチ素子２ｂが導通状態であるから、ホトカプラ１２は不動作となり、検出回路６ｂからのパルス信号Ｓ_Ｓが低（Ｌ）レベルであるから、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図５（ｄ）に示すようになる。信号処理回路７は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ指令を受けている状態で、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図５（ｄ）に示すようであれば、三相交流電動機用スイッチ２がそのスイッチ素子２ｂがスイッチ導通側故障にあるか、或いは三相電源の三相のうちＳ相が欠相状態にあることが三相交流電動機用スイッチ２をＯＮする前に検知できる。

また、例えば、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相のスイッチ素子２ｂがスイッチ欠相（導通不良）故障している場合は、三相交流電動機用スイッチ２がＯＮ指令を受けていてもスイッチ素子２ｂがＯＦＦ状態であるから、検知回路６ｂからはＳ相の交流電圧と同期したパルス信号Ｓ_Ｓが信号処理回路７に出力されることになるから、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図５（ｅ）に示すようになる。信号処理回路７は、三相交流電動機用スイッチ２がＯＮ指令を受けている状態で、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図５（ｅ）に示すようであれば、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ｂがスイッチ欠相故障にあることが三相交流電動機用スイッチ２をＯＮすることにより検知できる。

三相交流電動機用スイッチ２がＯＮ指令を受けている状態で正常運転されている場合は、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは、全て低（Ｌ）を出力する。スイッチ欠相故障又は動力配線の短絡、接地等の故障は、三相交流電動機用スイッチ２がＯＮ指令を受けている状態で検出回路６ａ、６ｂ、６ｃの少なくともいずれか一つからパルス信号が高（Ｈ）レベルを出力されることで検知できる。

図６はマイクロコンピュータを備えた信号処理回路７の正常配列、スイッチ欠相配列又は過電流、逆相配列、及びスイッチ導通側故障配列を検知するための検知処理フローを示す図である。先ず、ステップＳＴ１で、三相交流電動機用スイッチ２をＯＦＦ状態として、入力割込毎に入力ポートの読み込みを行なう。次にステップＳＴ２で、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを検出し、三相交流電動機用スイッチ２の三相交流が正常配列であるか否かを判断し、正常配列（Ｙ）である場合は、ステップＳＴ３で三相交流電動機用スイッチ２をＯＮとし、続いてステップＳＴ４でスイッチ欠相配列又は過電流か否かを判断し、スイッチ欠相配列又は過電流であったら、ステップＳＴ５でスイッチ欠相検知又は過電流検知を報知する。ステップＳＴ４でスイッチ欠相配列又は過電流でなかった場合は、ステップＳＴ６で三相交流電動機用スイッチ２のＯＮを継続して三相交流電動機３の正常運転を行う。

前記ステップＳＴ２で、正常配列でない（Ｎ）と判断された場合、ステップＳＴ７に移行し、逆相配列か否かを判断し、逆相配列（Ｙ）であったら、ステップＳＴ８で逆相検知を報知する。ステップＳＴ７で逆相配列でない（Ｎ）と判断された場合は、ステップＳＴ９に移行しスイッチ導通側故障配列か否かを判断し、スイッチ導通側故障配列（Ｙ）であったら、ステップＳＴ１０でスイッチ導通側故障検知を報知する。スイッチ導通側故障配列でない（Ｎ）と判断された場合は、ステップＳＴ１に戻り処理を繰り返し、電源欠相による単相運転を防止する。

図５では、信号処理回路７はＲ相、Ｓ相、Ｔ相の各相の交流電圧が入力される毎に入力ポートのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを読み込んでいるが、図７では信号処理回路７はタイマー割り込みにより、所定時間（図ではｔ秒）毎に割り込みをかけ、入力ポートのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを読み込んでいる。また、図５では検出回路を図２に示す検出回路６ａ（６ｂ、６ｃは図示省略）の出力信号の配列を示しているが、図７に示す信号は、図２に示す単方向のホトカプラ１２を双方向のホトカプラに変更した場合の出力信号の配列を示している。三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃに正相順の三相交流電圧が印加されると、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図７（ｂ）に示すようになる。信号処理回路７は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態で、検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図７（ｂ）に示すようであれば、相順が正常であることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮして三相交流電動機３に駆動電力を供給する前に検知できる。

また、例えば、Ｓ相及びＴ相の相順がＲ相、Ｔ相、Ｓ相の相順であれば、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図７（ｃ）に示すようになる。信号処理回路７は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態で、検出回路６ａ、６ｂ、６ｃからのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図７（ｃ）に示すようであれば、Ｓ相、Ｔ相の相順が逆相であることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮして三相交流電動機３に逆相の駆動電力を供給する前に検知できる。

また、例えば、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相のスイッチ素子２ｂがスイッチ導通側に故障している場合は、三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態（ＯＦＦ指令状態）でもスイッチ２ｂが導通状態であるから、ホトカプラ１２は不動作となり、検出回路６ｂからのパルス信号Ｓ_Ｓが低（Ｌ）レベルである。よってパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図７（ｄ）に示すようになる。信号処理回路７は三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態で、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図７（ｄ）であれば、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ｂが溶着状態であることを、該三相交流電動機用スイッチ２をＯＮする前に検知できる。

また、例えば、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相のスイッチ素子２ｂがスイッチ欠相故障している場合は、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮとし、三相交流電源回路１からの三相交流が印加されてもスイッチ素子２ｂがＯＦＦ状態であるから、検出回路６ｂからＳ相の交流電圧と同期したパルス信号Ｓ_Ｓが信号処理回路７に出力されることになるから、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルは図７（ｅ）に示すようになる。よって信号処理回路７は、三相交流電動機用スイッチ２がＯＮ状態で、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが図７（ｅ）に示すようであれば、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ｂがスイッチ欠相故障にあることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮすることにより検知できる。

図８は信号処理回路７の正常配列、スイッチ欠相配列又は過電流、逆相配列、及びスイッチ導通側故障配列を検知するための検知処理フローを示す図である。先ず、ステップＳＴ２１で、三相交流電動機用スイッチ２がＯＦＦ状態で、所定時間毎（図では２ｍＳ毎に）に入力ポートの信号レベルの読み込みを行う。次にステップＳＴ２２でパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを検出し、三相交流電動機用スイッチ２の三相交流の相順が正常配列であるか否かを判断し、正常配列（Ｙ）である場合は、ステップＳＴ２３で三相交流電動機用スイッチ２をＯＮとする。続いてステップＳＴ２４でスイッチ欠相配列又は過電流であるか否かを判断し、欠相配列又は過電流である場合はステップＳＴ２５で、スイッチ欠相故障検知又は過電流検知であることを報知する。またステップＳＴ２４で、スイッチ欠相故障又は過電流でない場合は、ステップＳＴ２６で三相交流電動機用スイッチ２のＯＮを継続し正常運転を行う。更に三相交流電動機用スイッチ２の欠相故障か過電流かの判別は、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）レベルの出力時間（回数・幅）の違い（欠相故障の方が信号の高（Ｈ）レベルのパルス幅が長い）で識別することが出来る。或いは三相交流電源の電圧位相に同期したパルス信号を出力する三相交流電源同期パルス信号出力手段を別に設け、このパルス信号と比較することで、三相交流電動機用スイッチ２の欠相故障か過電流かの判別をすることが出来る。

また、前記ステップＳＴ２２で正常配列でない（Ｎ）と判断された場合、ステップＳＴ２７に移行し逆相配列であるか否かを判断し、逆相配列（Ｙ）であったら、ステップＳＴ２８に移行し、逆相検知であることを報知する。また、前記ステップＳＴ２７で逆相配列でない（Ｎ）場合はステップＳＴ２９に移行し、スイッチ導通側故障配列が否かを判断し、スイッチ導通側故障配列（Ｙ）の場合は、ステップＳＴ３０に移行し、スイッチ導通側故障検知の報知を行う。また、スイッチ導通側故障配列でない（Ｎ）の場合は、前記ステップＳＴ２１に戻り処理を繰り返す。これによって、電源欠相による三相交流電動機３の単相運転を防止できる。なお、この場合は、電源欠相を報知することが好ましい。

図９は信号処理回路７の１相の交流電圧（図ではＲ相の交流電圧）を基準に割り込みをかけ、入力ポートのパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを読み込む例を示す図である。ここで図示は省略するが、図５（ｂ）〜（ｅ）に準じて、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルを示す表を予め信号処理回路７に記憶して置く。ことにより、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃに正常順位（正相）の三相交流電圧が印加されると、パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが信号処理回路７に記憶している高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルと同じなるから、相順が正常であることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮして、三相交流電動機３に駆動電力を供給する前に検知できる。

また、例えば、Ｓ相及びＴ相の相順が逆でＲ相、Ｔ相、Ｓ相の相順であれば、信号処理回路７に入力されるパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベルが逆相のＲ相、Ｔ相、Ｓ相になるからＳ相、Ｔ相の相順が逆であることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮして三相交流電動機３に駆動電流を供給する前に検知することができる。

また、例えば、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相のスイッチ素子２ｂがスイッチ導通側故障している場合、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ｂが導通状態であるから、ホトカプラ１２は不動作となり、検出回路６ｂのパルス信号Ｓ_Ｓが低（Ｌ）レベルであるから、信号処理回路７に記憶されている高（Ｈ）・低（Ｌ）レベル表から三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ｂがスイッチ導通側故障にあることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮする前に検知できる。

また、例えば、三相交流電動機用スイッチ２のＳ相のスイッチ素子２ｂがスイッチ欠相故障している場合は、三相交流電動機用スイッチ２がＯＮしてもスイッチ素子２ｂがＯＦＦ状態であるから、信号処理回路7に記憶されているパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの高（Ｈ）・低（Ｌ）レベル表から、三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ｂがスイッチ欠相故障にあることを、三相交流電動機用スイッチ２をＯＮすることにより検知できる。

図１０は図２の検出回路６ａ、６ｂ、６ｃ（６ｂ、６ｃは図示せず）から出力されるパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを、マイクロコンピュータを備えた信号処理回路７で処理して正常配列、パルス信号割込発生、逆相配列、及びスイッチ導通側故障配列の検知する処理のフローを示す図である。先ず、ステップＳＴ４１で、三相交流電動機用スイッチ２をＯＦＦ状態で、基準相割込毎に入力ポートの読み込みを行なう。次にステップＳＴ４２で三相交流が正常配列であるか否か判断し、正常配列（Ｙ）であれば、次にステップＳＴ４３で三相交流電動機用スイッチ２をＯＮとし、続いてステップＳＴ４４でパルス信号割込発生か否かを判断する。パルス信号割込発生であれば（Ｙ）、ステップＳＴ４５に移行しスイッチ欠相検知又は過電流検知の処理を行う。パルス信号割込発生がなければ（Ｎ）、ステップＳＴ４６で三相交流電動機３の正常運転を行う。

前記ステップＳＴ４２で、正常配列でない（Ｎ）と判断された場合、ステップＳＴ４７に移行し、逆相配列か否かを判断し、逆相配列（Ｙ）であったら。逆相検知を報知し、逆相配列でない（Ｎ）の場合はステップＳＴ４９に移行する。ステップＳＴ４９では、スイッチ導通側故障配列か否かを判断し、スイッチ導通側故障配列であったら（Ｙ）、ステップＳＴ５０に移行しスイッチ導通側故障検知を報知する。スイッチ導通側故障配列でなかったら（Ｎ）、前記ステップＳＴ４１に戻り処理を繰り返す。

図１１は交流三相電圧波形と図３の検出回路６ａ、６ｂ、６ｃ（６ｂ、６ｃは図示せず）から出力されるパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを示す図である。図では定格電流値を超える過電流が三相交流電動機３側に供給され、且つ相順が正常な場合を想定している。図３に示す検出回路６ａでは、ホトカプラ１２のホトダイオード１２ｂに流れる電流を制限する電流制限手段として電流制限回路２０を用いている。電流制限回路２０はフィルムコンデンサＣ_Ｆに並列に抵抗器２１を接続している。そのためパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの各パルス幅はフィルムコンデンサＣ_Ｆの充電時間となる。信号処理回路７の判定処理は、図２の場合と異なりパルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔの配列処理ではなく、該パルス信号Ｓ_Ｒ、Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔによる割り込み処理となる。従って、過電流の時は三相交流電源相電圧の半サイクル乃至１サイクル以内に、過電流を検出して、三相交流電動機用スイッチ２を遮断して、該三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ、２ｂ、２ｃの焼損を防止することができる。

図１２は本願発明に係る故障検出の他の構成例を示す図である。図１２に示す検出回路が図２に示す検出回路と異なる点は、図１２では過電流検出部を他の故障等の検出部から分離した点であり、過電流検出部を過電流検出回路６ａ−１とし、他の検出部を検出回路６ａ−２としている。過電流検出回路６ａ−１の入力端子の一方を電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの三相交流電源回路１側の端部（接続点Ｅ）に接続し、他方を電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲとの三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａ側（接続点Ｆ）に接続している。即ち過電流検出回路６ａ−１にはスイッチ素子２ａと電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲの直列回路の両端間の電圧を入力している。また、検出回路６ａ−２の入力端子の一方を電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲのスイッチ素子２ａの側（接続点Ｇ）に接続し、他方を三相交流電動機用スイッチ２のスイッチ素子２ａの三相交流側（接続点Ｆ）に接続している。即ち検出回路６ａ−２はスイッチ素子２ａに並列に接続されている。

これにより、過電流検出回路６ａ−１では、三相交流電動機３のＲ相に定格電流以上の電流が流れ、電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲとスイッチ素子２ａとの直列海路の両端の電圧が所定値以上となった場合、即ち過電流になった場合にパルス信号Ｓ_Ｒを信号処理回路７に出力する。図示は省略するが、当然のことながら、三相交流電動機３のＳ相、Ｔ相にも過電流検出回路６ｂ−１、６ｃ−１が設けられており、それぞれが過電流を検出した場合にパルス信号Ｓ_Ｓ、Ｓ_Ｔを信号処理回路７に出力するようになっている。また、検出回路６ａ−２の動作は図１（ｂ）の検出回路６ａの動作と同じであるのでその説明は省略する。なお、Ｓ相、Ｔ相にもそれぞれ検出回路６ｂ−２、６ｃ−２が設けられている。また、これら過電流検出回路６ａ−１、６ｂ−１、６ｃ−１及び検出回路６ａ−２、６ｂ−２、６ｃ−２にも、図３に示す構成の検出回路６ａを用いても良いことは当然である。

図１３は本発明に故障検出装置を装備した電動巻上下装置の回路構成例示す図である。この電動巻上下装置は巻上下用電動機としてプルロータ式ブレーキの三相交流誘導電動機１０３を有し、該三相交流誘導電動機１０３に駆動電力を供給するための三相交流電動機用スイッチとしてトライアック（正回転用）１０２Ｒ、１０２Ｓ、１０２Ｔとトライアック（逆回転用）１０２Ｒ’、１０２Ｔ’を有している。またＲ相、Ｓ相、Ｔ相のトライアック１０２Ｒ、１０２Ｓ、１０２Ｔ、１０２Ｒ’、１０２Ｔ’より電源側にはそれぞれ電流検出用抵抗器Ｒ_ＤＲ、Ｒ_ＤＳ、Ｒ_ＤＴ（正転用）、Ｒ_ＤＲ’、Ｒ_ＤＴ’（逆転用）が直列に接続されている。

また、正回転側のＲ相、Ｓ相、Ｔ相にはそれぞれ検出回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが設けられ、逆回転側のＲ相、Ｔ相にはそれぞれ検出回路１０６ｄ、１０６ｅが設けられている。また、検出回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０６ｅはそれぞれ、図３の検出回路６ａと同様、フィルムコンデンサＣ_Ｆに放電用の抵抗器２１を並列に接続した電流制限回路２０と、発光ダイオード１２ｂとホトトランジスタ１２ａを有するホトカプラ１２等を備えている。

制御回路１１０はマイクロコンピュータを備え、図１の信号処理回路７が有する各種機能、更に過電流検出機能を有し、更にトライアック１０２Ｒ、１０２Ｓ、１０２Ｔ、１０２Ｒ’、１０２Ｔ’にＯＮ・ＯＦＦ信号を出力する等の各種機能を備えている。１２０は、本電動巻上下装置を操作する押釦操作部であり、巻上用押釦スイッチ１２１と巻下用押釦スイッチ１２２を備えている。巻上用押釦スイッチ１２１を押圧することにより、巻上信号Ｓ_ＵがホトカプラＰＨ１を介して制御回路１１０に入力され、巻下用押釦スイッチ１２２を押圧することにより、巻下信号Ｓ_ＤがホトカプラＰＨ２を介して制御回路１１０に入力されるようになっている。

制御回路１１０は検出回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０６ｅからの出力信号を受け、図８及び図１０に示す処理フローに従った処理を行うと共に、この処理に基いた各種検知報知及びトライアック１０２Ｒ、１０２Ｓ、１０２Ｔ、１０２Ｒ’、１０２Ｔ’のＯＮ・ＯＦＦ制御を行う。また押釦操作部１２０からの巻上信号Ｓ_Ｕ、巻下信号Ｓ_Ｄを受け、トライアック１０２Ｒ、１０２Ｓ、１０２ＴのＯＮ／ＯＦＦ巻上制御を行い、三相交流誘導電動機１０３の巻上方向への回転及び停止の巻上運転停止、トライアック１０２Ｒ’、１０２Ｓ、１０２Ｔ’の ＯＮ／ＯＦＦ巻下制御を行い、三相交流誘導電動機１０３の巻下方向への回転及び停止を行う。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

本発明は、巻上下用の三相交流電動機及びブレーキを備えた、電動巻上下装置の三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子に並列に検出回路と、該検出回路からのパルス信号を処理する信号処理手段を設け、三相交流電動機側に供給される三相電力が過電流であるか否かを検出する過電流検出機能と、正相検出機能と、スイッチ導通側故障検出機能と、スイッチ欠相検出機能を備え、正相検出機能と逆相検出機能は三相交流電動機用スイッチがＯＮする前に正相・逆相を検出し、溶着検出機能は三相交流電動機用スイッチがＯＮする前に溶着を検出し、欠相及び過電流検出機能は三相交流電動機用スイッチがＯＮした後に欠相及び過電流を検出するので、この種類の電動巻上下装置用駆動回路において想定される主要な電気的故障の全てに適切に対処できる故障検出装置として利用できる。

１ 三相交流電源回路
２ 三相交流電動機用スイッチ
２ａ，２ｂ，２ｃ スイッチ素子（ＯＮ／ＯＦＦ機械的接点）
３ 三相交流電動機
４ ブレーキ用スイッチ
４ａ，４ｂ スイッチ素子（ＯＮ／ＯＦＦ機械的接点）
５ ブレーキ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ 検出回路
７ 信号処理回路
８ 非常停止用スイッチ
８ａ，８ｂ，８ｃ スイッチ素子（ＯＮ／ＯＦＦ機械的接点）
１１ 抵抗器
１１−１ 抵抗器
１１−２ 抵抗器
１２ ホトカプラ
１２ａ ホトトランジスタ
１２ｂ ホトダイオード
１３ 逆耐圧保護用ダイオード
１４ 抵抗器
２０ 電流制限回路
２０−１ 電流制限回路
２０−２ 電流制限回路
２１ 抵抗器
２１−１ 抵抗器
２１−２ 抵抗器
Ｃ_Ｆ，Ｃ_Ｆ−１，Ｃ_Ｆ−２ フィルムコンデンサ
Ｒ_ＤＲ，Ｒ_ＤＳ，Ｒ_ＤＴ， 電流検出用抵抗器
Ｓ_Ｒ，Ｓ_Ｓ，Ｓ_Ｔ パルス信号
１０２Ｒ，１０２Ｓ，１０２Ｔ トライアック（正転用）
１０２Ｒ’，１０２Ｔ’ トライアック（逆転用）
１０３ 三相交流誘導電動機
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅ 検出回路
１１０ 制御回路
１２０ 押釦操作部
１２１ 巻上用押釦スイッチ
１２２ 巻下用押釦スイッチ

Claims (7)

1. 三相交流電源回路を備え、該三相交流電源回路から三相交流電動機用スイッチを介して、三相交流電動機に三相交流駆動電力を供給するように構成した電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置であって、
   前記三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子に直列に電流検出用抵抗器を接続すると共に、前記スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端間の電圧が所定値を超えた場合にパルス信号を出力する検出回路と、
   前記検出回路からのパルス信号を処理して前記三相交流電動機側に供給される電流が過電流であることを検出する過電流検出機能を備えた信号処理手段を設けたことを特徴とする電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置。
2. 請求項１に記載の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、
   前記信号処理手段は、前記過電流検出機能の他に、前記三相交流駆動電力の相順位が正順位であることを検出する正相検出機能と、逆順位であることを検出する逆相検出機能と、前記三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子の導通側故障を検出するスイッチ導通側故障検出機能と、前記スイッチ素子の遮断側故障を検出するスイッチ欠相故障検出機能を備え、
   前記正相検出機能と前記逆相検出機能は前記三相交流電動機用スイッチがＯＮする前に正相・逆相を検出し、前記スイッチ導通側故障検出機能は前記三相交流電動機用スイッチがＯＮする前にスイッチ導通側故障を検出し、前記過電流検出機能と前記スイッチ導通側故障検出機能とは前記三相交流電動機用スイッチがＯＮした後にスイッチ導通側故障・過電流を検出することを特徴とする電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置。
3. 請求項１又は２に記載の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、
   前記信号処理手段は、マイクロコンピュータを備え、前記検出回路からのパルス信号を該パルス信号幅より短い周期で読み込むことを特徴とする電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、
   前記検出回路は発光ダイオードとホトトランジスタを具備するホトカプラを備え、
   前記ホトカプラの発光ダイオードに、前記三相交流電動機用スイッチのスイッチ素子に直列に電流検出用抵抗器を接続し、該スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧を前記ホトカプラの発光ダイオードに導入し、該電圧で前記発光ダイオードを発光させ、該光を前記ホトトランジスタでパルス信号に変換することを特徴とする電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、
   前記スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧の前記ホトカプラの発光ダイオードへの導入は間に所定抵抗値の抵抗器を介在させたことを特徴とする電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、
   前記スイッチ素子と前記電流検出用抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧の前記ホトカプラの発光ダイオードへの導入は間に所定容量のコンデンサを介在させると共に、該コンデンサに並列に所定抵抗値の放電用抵抗器を接続したことを特徴とする電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置において、
   前記電動巻上下装置はブレーキを備えると共に、該ブレーキに前記三相交流電源回路からブレーキ用スイッチを介して前記ブレーキに交流電力を供給する用になっており、
   前記ブレーキ用スイッチのスイッチ素子に直列にブレーキ用電流検出用抵抗器を接続すると共に、前記スイッチ素子と前記ブレーキ用電流検出抵抗器の直列回路の両端に発生する電圧が所定値を超えた場合にパルス信号を出力するブレーキ用検出回路を備え、
   前記信号処理手段は、前記ブレーキ用検出回路からのパルス信号を処理して前記ブレーキ側に供給される電流が過電流であることを検出する過電流検出機能を備えたことを特徴とする電動巻上下装置用駆動回路の故障検出装置。

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