JP2586472B2 - モ−タの回転制御用リレ−の動作制御ユニツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、ソリッドステートリレーのような正転制御
用リレーの接点オンによりそれの出力端子に接続された
モータに正転用駆動電圧を印加させてこれを正転させ、
また逆転制御用リレーの接点オンによりそれの出力端子
に接続されたモータに逆転用駆動電圧を与えてこれを逆
転させるに当たり、正転信号を与えられることに応答し
て正転制御用リレーの入力端子に接点オン用出力（正転
出力）を、逆転信号を与えられることに応答して逆転制
御用リレーの入力端子に接点オン用出力（逆転出力）を
それぞれ与える動作制御ユニットに関する。

（従来技術とその問題点） 第６図は従来のこの種の動作制御ユニットとその動作
制御ユニットにより動作制御される制御用リレーとして
のソリッドステートリレーとモータの回路例を示す概略
ブロック図である。同図に示すように、この動作制御ユ
ニットａは、正転信号と逆転信号との各入力端子a1,a2
を具備した入力回路a3と、正転出力と逆転出力との各出
力端子a7,a8を具備した出力回路a4と、その両回路間に
設けられて正転（または逆転）信号の入力タイミングと
正転（または逆転出力）の出力タイミングをそれぞれ制
御するタイマ回路a5と、正転側と逆転側と相互干渉を排
除するためのインタロック回路a6とを具備している。

入力回路a3の各入力端子a1,a2には正転信号と逆転信
号それぞれの入力用スイッチb1,b2を介して交流電源ｃ
が接続されている。また、出力回路a4の各出力端子a7,a
8には、正転と逆転用それぞれのソリッドステートリレ
ーd1,d2の各入力端子d3,d4が接続されている。正転と逆
転のソリッドステートリレーd1,d2の各出力端子d5,d6は
誘導モータｅの交流電圧印加用端子e1に共通接続されて
いる。

この動作制御ユニットａでは、モータｅを正転させる
ときは、正転信号入力用スイッチb1をオンにすることで
正転信号をその入力回路a3に与えるとともに、出力回路
a4の出力端子a7から正転出力を出力する。ソリッドステ
ートリレーd1の入力端子d3にはその正転出力が与えられ
る。そうすると、ソリッドステートリレーd1は接点オン
し、その出力端子d5に接続されているモータｅにはそれ
を正転させる駆動電圧が与えられる。モータを逆転させ
る場合も同様であるからその説明は省略する。

ところで、従来の動作制御ユニットａでは、インタロ
ック回路が正転側と逆転側のそれぞれに１つであったか
ら、そのインタロック回路の内部部品が故障などしてそ
のインタロック回路が正常に機能しなくなるという確率
が高く、このため正転側と逆転側それぞれの制御リレー
が同時オンして相間短絡が生じるなど、安全性が低いと
いう問題点がある。

（発明の目的） 本発明は、安全性を格段と高くされたモータの回転制
御用リレーの動作制御ユニットを提供することを目的と
する。

（発明の構成と効果） 本発明は前記目的を達成するために次の構成をとる。

すなわち、本発明の動作制御ユニットは、モータの正
転制御用リレーの入力端子に接続される正転運転制御回
路と、同じくモータの逆転制御用リレーの入力端子に接
続される逆転運転制御回路と、少なくとも前記両運転制
御回路の直流電源とを具備し、前記正転運転制御回路
は、モータの正転運転制御スイッチのオンオフに応答し
て正転信号を与えられる入力回路と、前記入力回路から
の正転信号が与えられ逆転運転制御モードから正転運転
制御モードに切り替わるときには前記逆転運転制御回路
の出力オフ後から所定時間経過後に正転運転制御出力を
出力可能にするタイマ回路と、モータの逆転運転中に前
記タイマ回路の正転信号の出力動作を停止する第１のイ
ンタロック回路と、モータの逆転運転中に前記タイマ回
路の出力する正転信号を遮断する第２のインタロック回
路と、前記第２のインタロック回路から与えられる正転
信号に応答して正転出力をモータの正転制御用リレーの
入力端子に与える出力回路とを備え、前記逆転運転制御
回路は、前記入力回路からの逆転信号が与えられ正転運
転制御モードから逆転運転制御モードに切り替わるとき
には前記正転運転制御回路の出力オフ後から所定時間経
過後に逆転運転制御出力を出力可能にするタイマ回路
と、モータの正転運転中に前記タイマ回路の逆転信号の
出力動作を停止する第３のインタロック回路と、モータ
の正転運転中に前記タイマ回路の出力する逆転信号を遮
断する第４のインタロック回路と、前記第４のインタロ
ック回路から与えられる逆転信号に応答して逆転出力を
モータの逆転制御用リレーの入力端子に与える出力回路
とを備える構成とした。

上記の構成によれば、正転運転制御回路では、モータ
の逆転運転中には第１のインタロック回路がタイマ回路
の正転信号の出力動作を停止し、さらに、第２のインタ
ロック回路がタイマ回路の出力する正転信号を遮断す
る。これにより、正転運転制御回路は第１または第２の
一方のインタロック回路の一方のものが故障する場合に
も、モータの逆転運転中の正転出力を行わない。

また、逆転運転制御回路では、モータの正転運転中に
は第３のインタロック回路がタイマ回路の逆転信号の出
力動作を停止し、さらに、第４のインタロック回路がタ
イマ回路の出力する逆転信号を遮断する。これにより、
逆転運転制御回路は第１または第２の一方のインタロッ
ク回路の一方のものが故障する場合にも、モータの正転
運転中の逆転出力は行わない。

これによりモータの正転と逆転の回転用制 （実施例の説明） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は、本発明の実施例に係るモータの回転制御
用リレー（正転制御用リレーと逆転制御用リレー）の動
作制御ユニットと、この動作制御ユニットで制御される
回転制御用リレーとしてのソリッドステートリレー（略
称、SSR）と、そのソリッドステートリレーに接続され
たモータとの回路ブロック図であり、第２図はその動作
制御ユニットの詳細回路図である。

これらの図において、10は動作制御ユニットである。
この動作制御ユニット10は、モータの可逆運転制御を行
うものであって、モータの正転運転制御回路と逆転運転
制御回路と運転停止制御回路とを具備している。

正転運転制御回路は入力回路11、タイマ回路12、イン
タロック回路（第２のインタロック回路）13、インタロ
ック回路（第１のインタロック回路）14および出力回路
15を具備し、逆転運転制御回路は入力回路16、タイマ回
路17、インタロック回路（第４のインタロック回路）1
8、インタロック回路19（第３のインタロック回路）お
よび出力回路20を具備している。運転停止制御回路とし
て入力回路21を具備している。

また、動作制御ユニット10は直流電流22を内蔵してい
る。

23はモータを正転方向に回転制御するための正転制御
用ソリッドステートリレー、24はモータを逆転方向に回
転制御するための逆転制御用ソリッドステートリレーで
ある。これらソリッドステートリレー23,24は共に発光
ダイオードと各相に個別に対応して接続された３個のト
ライアックとその他の図示しない必要な回路部品で構成
された公知のものである。

25は正転と逆転と停止の各運転制御モードで運転制御
される三相誘導モータ、26はノーヒューズブレーカ、27
は交流電源である。Ａはモータ25を正転運転する場合に
操作される正転運転制御スイッチ、Ｂはモータ25を逆転
運転する場合に操作される逆転運転制御スイッチ、Ｃは
モータ25を停止させる場合に操作される停止運転制御ス
イッチである。各運転制御スイッチA,BおよびＣは図面
上、接点で示されているが、実際は半導体スイッチ、例
えばトランジスタで構成されているとともに、そのコレ
クタ・エミッタがその接点に相当する。そして、そのト
ランジスタのベースに正転または逆転のための駆動信号
が与えられることでそのトランジスタがオン、つまり各
運転制御スイッチA,B,Cそれぞれがオンするようになっ
ている。

動作制御ユニット10の正転運転制御回路においては、
それの入力回路11に運転制御スイッチＡに対して抵抗R
1,R3を介してそのベースを接続されたトランジスタTR1
を含み、それのタイマ回路12にトランジスタTR2と、そ
のトランジスタTR2のベースと接地部との間に接続され
たコンデンサC2と、そのトランジスタTR2のコレクタ・
エミッタに並列に接続されたコンデンサC3とを含み、イ
ンタロック回路13にインバータ回路G2,G4およびナンド
ゲートG3を含み、もう１つのインタロック回路14にタイ
マ回路12と共用されるコンデンサC2およびトランジスタ
TR2と、ナンドゲートG1とを含み、出力回路15にダーリ
ントン接続されたトランジスタTR3,TR4を含むととも
に、さらにもう１つのインタロック機能を有するダイオ
ードD2を備える。

逆転運転制御回路側は、正転運転制御回路側と同構成
であるから、符号を付すに止どめる。運転停止制御回路
は入力回路21を備える。そして、この入力回路21の出力
部は図中の※ａに示すようにダイオードD4およびD24の
各カソードにそれぞれ接続されている。

次に第４図に示すタイムチャートを参照して正転と逆
転と停止の各運転制御回路の動作を説明する。第４図
（ａ）は、正転運転制御スイッチＡがオンのときに入力
回路11に与えられる正転信号、第４図（ｂ）は逆転運転
制御スイッチＢがオンのときに入力回路16に与えられる
逆転信号、第４図（ｃ）は停止運転制御スイッチＣがオ
ンのときに入力回路21に与えられる停止信号、第４図
（ｄ）は正転信号に対応して出力回路15の出力に現れる
正転出力、第４図（ｅ）は逆転信号に対応して出力回路
20の出力に現れる逆転出力それぞれのタイムチャートで
ある。

これらの図に示されるように、通常時は正転運転制御
スイッチＡはオフしている。つまり、そのスイッチＡの
電源側接点の電位が電源電位にある状態である。そし
て、モータ25を正転させるために運転制御スイッチＡが
第４図（ａ）の時刻t1〜t3の期間に示すようにオンにさ
れる。これはスイッチＡの電源側接点とコモン側接点と
が短絡してその電源側接点がコモン電位（実施例では接
地電位）にある状態である。これにより、入力回路11の
トランジスタTR1のベースに第４図（ａ）の時刻t1〜t3
に示す波形の正転信号が与えられる。正転信号は入力回
路11に与えられた後タイマ回路12に与えられる。正転信
号を与えられたタイマ回路12は、その正転信号に対応す
る電圧をそれの時定数に従う速度でコンデンサC3に充電
する。インタロック回路13は、正転運転制御スイッチＡ
がオンにされて正転信号を与えられた時刻t1から所定時
間T1を経過した後の時刻t2におけるタイマ回路12出力に
応答動作してその正転信号を出力回路15に出力する。出
力回路15はそのインタロック回路13からの時刻t2におけ
る出力に応答して初段トランジスタTR3をオンさせら
れ、それとともに次段のトランジスタTR4をオンさせら
れる。これにより、出力回路15から第４図（ｄ）の時刻
t2〜t4に示す正転出力が正転用ソリッドステートリレー
23の入力端子に出力される。これにより、モータ25が正
転する。

この場合、正転運転制御回路側のインタロック回路1
3,14は出力回路15からの正転出力の出力禁止つまりイン
タロック動作を行うことはなく、逆転運転制御回路側の
それに対応するインタロック回路18,19は逆転出力のイ
ンタロック動作を行って正転用ソリッドステートリレー
23と逆転用ソリッドステートリレー24との同時オンによ
る相間短絡を防止している。つまり、正転運転制御モー
ド中ではインタロック回路13のナンドゲートG3の一方の
入力部にはインバータ回路G2を介して逆転運転制御回路
側のタイマ回路17出力が与えられる。また、ナンドゲー
トG3の他方の入力部には正転運転制御回路側のタイマ回
路12出力である正転信号が与えられる。これにより、イ
ンタロック回路13はインタロック動作することなくその
正転信号を出力回路15に出力する。

これに対し、インタロック回路18はナンドゲートG23
の一方の入力部にインバータ回路G22を介して正転運転
制御回路側のタイマ回路12出力が与えられ、他方の入力
部に逆転運転制御回路側のタイマ回路17出力が与えられ
ることから、逆転信号は出力回路20に与えられない。ま
た、ダイオードD2を介して出力回路20にもインタロック
がかけられる。さらに、インタロック回路19のナンドゲ
ートG21の一方の入力部には正転運転制御回路側の入力
回路11出力が、また他方の入力部には正転運転制御回路
の出力回路15出力がそれぞれ与えられることにより、ナ
ンドゲートG21が高電位出力を出力してそのトランジス
タTR22をオンすることから逆転信号は出力回路20に与え
られることはない。このようにして結局、正転運転制御
モード中には逆転出力が出力されることはない。その逆
に逆転運転制御モード中には正転運転制御回路側のイン
タロック回路13および14によりインタロックされて正転
出力が出力されることはない。なお、第４図（ｂ）に示
す時刻t5〜t7に逆転信号が与えられて第４図（ｅ）に示
すように時刻t6〜t8に逆転出力が出力されることは上記
の正転信号の場合と同様であるからその説明は省略す
る。

次に第４図（ａ）に示す時刻t9〜t13に正転運転制御
回路側の入力回路11に正転信号が与えられ、第４図
（ｄ）に示す時刻t10〜t12に出力回路15からその正転出
力が出力されているときに、時刻t11〜t15に逆転運転制
御回路側の入力回路16に逆転信号が与えられた場合につ
いて説明する。この場合は、時刻t9に立ち下がるところ
の第４図（ａ）に示す正転信号が正転運転制御回路側の
入力回路11に与えられる。そうすると、第４（ｄ）の時
刻t10に立ち上がる正転出力が出力回路15から出力され
る。この場合、正転運転制御回路側のインタロック回路
13,14は上記したようにインタロック動作状態にはな
く、逆転運転制御回路側のインタロック回路18,19はイ
ンタロック動作状態にあるから出力回路15から正転出力
が出力されても出力回路20からは逆転出力が出力される
ことはない。

次いで、第４図（ｂ）の時刻t11〜t15に逆転運転制御
回路側の入力回路16に逆転信号が与えられる。この状態
では制御用スイッチA,Bが共にオンされている状態であ
る。そして、この状態で制御用ソリッドステートリレー
23および24が同時にオンになると相間短絡が生じるので
これを防止するために、時刻t12には正転運転制御回路
側の出力回路15からの正転出力が立ち下がって出力され
なくなるが、逆転出力は直ちには出力されず一定のタイ
ムラグ期間T2をもった後の時刻T14に出力される。すな
わち、逆転運転制御回路側のインタロック回路19のコン
デンサC22の充電電荷が放電しその充電電位が所定値以
下になってそのトランジスタTR22がオフして逆転出力の
出力が可能になるまでは逆転出力が出力されない。この
ように一定のタイムラグを持たせたのは、ソリッドステ
ートリレーにトライアックなどが含まれており、正転出
力あるいは逆転出力が立ち下がって直ちに相手側の出力
を出すと、相間短絡するおそれがあるからである。

上記とは逆に逆転信号が時刻t17〜t21に与えられ、時
刻t19〜t23に正転信号が与えられた場合も同様にして時
刻t18〜t20に逆転出力が出力された後、所定のタイムラ
グ期間T2を経過して後の時刻t22〜t24に正転出力が出力
される。

時刻t25に第４図（ｃ）に示すような停止信号が入力
回路21に入力されると、その停止信号が与えられている
間の期間中に、第４図（ａ）の時刻t26とか第４図
（ｂ）の時刻t27にそれぞれ示した正転信号や逆転信号
が入力されてもそれに応じた正転出力や逆転出力は出力
されない。これは、そのスイッチＣがオンになると、低
電位の停止信号によりその入力回路21に接続されたダイ
オードD4およびD22（※ａ）を介して各出力回路15およ
び20のトランジスタTR3およびTR23がオフすることでそ
の正転や逆転の出力がオフにされるからである。

第３図は本発明の他の実施例に係る動作制御ユニット
の回路図であり、第５図は第３図の実施例回路の動作説
明に供するタイムチャートである。これらの図において
第２図および第４図と対応する部分には同一の符号を付
している。第３図の実施例が第２図のそれと異なる特徴
構成は次の点である。すなわち、この実施例では正転運
転制御回路側のタイマ回路12と出力回路15との間に、第
２図の実施例の場合のインタロック回路とは異なりフリ
ップフロップ回路で構成されたラッチ回路13′が挿入さ
れ、またインタロック回路14にはナンドゲートG5および
オアゲートG6の直列回路が追加されている。そして、こ
のオアゲートG6には停止運転制御回路側の入力回路21の
出力（※ｃで図示）が与えられるようになっている。ま
た、逆転運転制御回路側のタイマ回路17と出力回路20と
の間に前記同様にフリップフロップ回路で構成されたラ
ッチ回路18′が挿入され、またインタロック回路19には
ナンドゲートG25およびオアゲートG26の直列回路が追加
されている。そして、オアゲートG6には前記同様に停止
運転制御回路側の入力回路21の出力が与えられるように
なっている。なお、※ａ、※ｂ相互は接続されている。
その他の構成は第２図のそれと同様であるからその説明
は省略する。

つまり、第２図の実施例の場合は運転制御スイッチが
手操作のような場合に適しているのに対して、第３図の
実施例の場合は運転制御スイッチが自動操作されてその
スイッチのオンオフ操作が短時間に行われる場合に適し
たものである。すなわち、第３図のものは、第５図のタ
イムチャートに示すように正転信号および逆転信号、あ
るいは停止信号がパルス的である場合に有効なものであ
る。

例えば第５図（ａ）の時刻t50にパルスのように幅が
短い正転信号が正転運転制御回路側の入力回路11に与え
られると、その正転信号は入力回路11およびタイマ回路
12を経てラッチ回路13′の入力端子PRに入力される。こ
のようなパルス的正転信号を与えられたラッチ回路13′
は、その出力端子Ｑから第５図（ｄ）の時刻t51に示す
ような正転出力を出力するとともに、そのクリア端子CL
にクリア信号が与えられるまでの間はその正転出力をラ
ッチする。このクリア信号は、オアゲートG5およびG26
にそれぞれ直列に接続されたナンドゲートG5およびG25
からの出力の他に、その他に※ｂおよび※ｃでそれぞれ
示したように正転運転制御回路側では逆転運転制御回路
側のラッチ回路18′の出力端子Ｑおよび停止運転制御回
路側の入力回路21それぞれからの出力と、逆転運転制御
回路側では正転運転制御回路側のラッチ回路13′の出力
端子Ｑおよび停止運転制御回路側の入力回路21とがそれ
ぞれ該当する。なお、それ以外の第５図のタイムチャー
トは第４図のそれと同様であるからそれについての説明
は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作制御ユニットとそれに
動作制御される回路制御リレーとモータとの概略回路
図、第２図は第１図の動作制御ユニットの回路図、第３
図は他の動作制御ユニットの回路図、第４図は第２図の
動作制御ユニットの動作説明に供するタイムチャート、
第５図は第３図の動作制御ユニットの動作説明に供する
タイムチャートである。 第６図は従来の動作制御ユニットとそれに動作制御され
る回転制御リレーとモータとの概略回路図である。 図中、10は動作制御ユニット、11,16は入力回路、12,17
はタイマ回路、13,14,18,19はインタロック回路、15,20
は出力回路、22は直流電源、23は正転制御用リレー、24
は逆転制御用リレー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの正転制御用リレーの入力端子に接
   続される正転運転制御回路と、同じくモータの逆転制御
   用リレーの入力端子に接続される逆転運転制御回路と、
   少なくとも前記両運転制御回路の直流電源とを具備し、 前記正転運転制御回路は、 モータの正転運転制御スイッチのオンオフに応答して正
   転信号を与えられる入力回路と、前記入力回路からの正
   転信号が与えられ逆転運転制御モードから正転運転制御
   モードに切り替わるときには前記逆転運転制御回路の出
   力オフ後から所定時間経過後に正転運転制御出力を出力
   可能にするタイマ回路と、モータの逆転運転中に前記タ
   イマ回路の正転信号の出力動作を停止する第１のインタ
   ロック回路と、モータの逆転運転中に前記タイマ回路の
   出力する正転信号を遮断する第２のインタロック回路
   と、前記第２のインタロック回路から与えられる正転信
   号に応答して正転出力をモータの正転制御用リレーの入
   力端子に与える出力回路とを備え、 前記逆転運転制御回路は、 前記入力回路からの逆転信号が与えられ正転運転制御モ
   ードから逆転運転制御モードに切り替わるときには前記
   正転運転制御回路の出力オフ後から所定時間経過後に逆
   転運転制御出力を出力可能にするタイマ回路と、モータ
   の正転運転中に前記タイマ回路の逆転信号の出力動作を
   停止する第３のインタロック回路と、モータの正転運転
   中に前記タイマ回路の出力する逆転信号を遮断する第４
   のインタロック回路と、前記第４のインタロック回路か
   ら与えられる逆転信号に応答して逆転出力をモータの逆
   転制御用リレーの入力端子に与える出力回路とを備え、 ることを特徴とするモータの回転制御用リレーの動作制
   御ユニット。