JP2588652B2 - 電動機の電流表示兼用過電流保護装置 - Google Patents

電動機の電流表示兼用過電流保護装置

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JP2588652B2
JP2588652B2 JP3208248A JP20824891A JP2588652B2 JP 2588652 B2 JP2588652 B2 JP 2588652B2 JP 3208248 A JP3208248 A JP 3208248A JP 20824891 A JP20824891 A JP 20824891A JP 2588652 B2 JP2588652 B2 JP 2588652B2
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島 薫 中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機の電流表示兼用
過電流保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、ポンプの起動盤には、ポンプの正常運転時の電動機
電流を確認するための電流表示装置と、この電動機電流
が異常に大きくなった場合にポンプを停止させてその保
護を図る過電流保護装置とが別々に設置されていた。こ
のため、広い設置スペースを確保しなければならず、ま
た、電流表示装置および過電流保護装置のそれぞれが電
流センサを備えることになって無駄になっていた。
【0003】なお、電流の表示と過電流保護の両方に一
つの電流センサを兼用した場合、定格電流に近い変動電
流を読み取ると共に、定格電流よりも6倍も多い過電流
範囲まで読み取らなければならないため、信号の処理の
ために分解能の高いA−D変換器を用いなければなら
ず、装置価格が高騰して現実的ではなかった。
【0004】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、装置価格を高騰させることなく、単一
の電流センサを用いて電流の表示および過電流保護を図
り得る電動機の電流表示兼用過電流保護装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、図1に示すよ
うに、三相交流電源から電力を得る電動機1の電流を検
出する電流センサ3と、電動機1の電流情報を表示する
表示器6と、開指令によって電動機の電源経路を開路す
る遮断器2と、電流センサ3の出力信号を入力し、倍率
指令に応じて倍率を変えて出力する倍率回路4と、この
倍率回路4の出力信号をディジタルデータに変換するA
−D変換器5と、このA−D変換器5の出力に基いて電
動機1の電流が定格値を超えたか否かを判別し、超えて
いないとき倍率回路4に低倍率指令を与えると共に、低
倍率に対応してA−D変換器5の出力データを数値化し
て電流値情報を表示器6に表示し、超えたとき倍率回路
4に高倍率指令を与えると共に、高倍率に対応してA−
D変換器5の出力データを数値化し、過電流情報を表示
器6に表示し、かつ、数値化された電流値と時間との積
が所定値を超えたとき遮断器2に開指令を与えるマイク
ロコンピユータ10とを備えたものである。
【0006】好ましくは、マイクロコンピュータ10が、
A−D変換器5の出力に基いて電動機の電流が定格値を
超えたか否かを判別する電流判別手段11と、電動機1の
電流が定格値を超えていないと判別したとき倍率回路4
に低倍率指令を与えると共に、低倍率に対応してA−D
変換器の出力データを数値化して電流値情報を表示器6
に表示する第1の表示制御手段12と、電動機1の電流が
定格値を超えたと判別したとき倍率回路4に高倍率指令
を与えると共に、高倍率に対応してA−D変換器5の出
力データを数値化し、過電流情報を表示器6に表示する
第2の表示手段13と、この第2の表示制御手段13で数値
化された電流値と時間との積が所定値を超えたとき遮断
器2に開指令を与える遮断制御手段14とを備えている。
【0007】また、遮断器2の開指令に応じて警報装置
7を動作させるようにすると良い。
【0008】
【作用】この発明においては、単一の電流センサ3の情
報から、電動機1の電流が定格値を超えたか否かを判別
し、超えていないとき倍率回路4を低倍率にして定常時
の電流値情報を表示器6に表示し、超えたとき倍率回路
4を高倍率にして過電流情報を表示器6に表示し、か
つ、電流値と時間との積が所定値を超えたとき遮断器2
に開指令を与えるようにしたので、通常の分解能を有す
るA−D変換器で済み、これによって装置価格の高騰が
避けられる。
【0009】この場合、マイクロコンピュータ10に電流
判別手段11、第1の表示制御手段12、第2の表示制御手
段13および遮断制御手段14を持たせることによって電流
表示および過電流保護の両方が容易に実現される。
【0010】また、遮断器2の開路に合わせて警報を発
生するようにすれば、迅速な事後措置が可能となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に従って詳
細に説明する。図2はこの発明の一実施例の構成を示す
ブロック図である。同図において、電動機1に三相交流
電圧を供給する電源経路に、遮断器としての電磁接触器
2Aと、電流センサとしての計器用変流器(以下、CTと
いう)3Aとが設けられている。CT3Aの二次側には倍率
回路4が接続されている。この倍率回路4は入力電圧の
倍率を変えて出力するもので、低倍率状態では入力電圧
に等しい電圧を出力側に生じさせ、高倍率状態では入力
電圧を1/6 に低減した電圧を出力側に生じさせる。この
倍率回路4にはアナログ信号をディジタルデータに変換
するA−D変換器5が接続され、ここで変換されたディ
ジタルデータがマイクロコンピュータ10に取り込まれ
る。マイクロコンピュータ10は取り込んだデータを処理
し、処理結果によって倍率回路4に倍率指令を与えると
共に、電流情報を表示器6に表示させ、さらに、電流が
電動機1の保護領域にあれば電磁接触器2Aを開路させる
と同時に警報装置7を動作させる構成になっている。
【0012】図3は倍率回路4の詳細な構成を示す回路
図である。ここで、入力端子4a,4b間に抵抗R1 および
可変抵抗R2 の直列回路が接続されている。このうち、
可変抵抗R2 に対して抵抗R3 および抵抗R4 の直列回
路が並列接続されている。また、抵抗R4 には、抵抗R
5 およびトランジスタTr の直列接続回路と、電圧を制
限するツェナーダイオードZDとが並列接続されてい
る。そして、ツェナーダイオードZDの両端が出力端子
4c,4d に接続されている。
【0013】この倍率回路4は「L」レベルの低倍率指
令がトランジスタTrのベースに与えらたとき、すなわ
ち、トランジスタTr がオフ状態にあれば、入力端子4
a,4b間に印加された電圧をそのまま出力端子4c,4d 間に
生じさせ、反対に、「H」レベルの高倍率指令がトラン
ジスタTr のベースに与えられたとき、すなわち、トラ
ンジスタTr がオン状態にあれば、入力端子4a,4b に印
加された電圧に対して1/6 の電圧を出力端子4c,4d 間に
生じさせるように、各抵抗値が決められている。この場
合、ツェナーダイオードZDは出力端子4c,4d間に5
[V] 以上の電圧が生じないようにするものである上記の
ように構成された本実施例の動作を図4のフローチャー
トに従って以下に説明する。
【0014】ここで、電動機1の定格電流は98[A] で、
例えば、この定格電流の2倍の196[A] の電流が流れた
とき30秒以内に、この定格電流の4倍である392 [A] の
電流が流れたとき2秒以内にそれぞれ保護動作が必要で
あるものとする。一方、CT3Aは一次側に600 [A] の電
流が流れたとき二次側に30[V] の電圧が発生するものが
用いられている。A−D変換器5は5[V] の電圧が加え
られたとき8ビットのディジタルデータに変換して出力
する。
【0015】いま、電動機1の起動に併せてマイクロコ
ンピュータ10に動作電圧が供給される。このとき、マイ
クロコンピュータ10は前回運転時の電流値を記憶してお
り、最初のステップ101 にて、この電流値が定格電流X
(=98A)を超えているか否かを判定する。そして、定
格電流Xを超えていないと判定した場合にはステップ10
2 にて倍率回路4に「L」レベルの低倍率指令、つま
り、入力電圧をそのまま出力する倍率1の指令を与え
る。この結果、例えば、倍率回路4の出力端に5[V] の
電圧が発生すれば100 [A] に対応するディジタルデータ
がマイクロコンピュータ10に加えられ、4[V] の電圧が
発生すれば80[A] に対応するディジタルデータがマイク
ロコンピュータ10に加えられる。なお、A−D変換器5
は8ビットであるので、その分解能は0.4 [A] 程度とな
り、1[A] とびで表示可能となる。
【0016】そこで、マイクロコンピュータ10はステッ
プ103 でこのデータを読取り、ステップ104 にてディジ
タルデータを電流値に数値化し、さらに、ステップ105
にてその値を表示器6に表示し、ステップ113 で一連の
処理を終了する。従って、電動機1の電流が定格以下に
制限されている限り、時々刻々その電流値が表示器6に
表示される。
【0017】一方、電動機1の電流値が定格電流Xを超
えた場合にはステップ106 以下の処理に移る。すなわ
ち、ステップ106 にて倍率回路4に「H」レベルの低倍
率指令、つまり、入力電圧を1/6 に落として出力する倍
率6の指令を与える。この状態で、倍率回路4の出力端
に5[V] の電圧が発生すれば600 [A] に対応するディジ
タルデータがマイクロコンピュータ10に加えられ、4
[V] の電圧が発生すれば480[A] に対応するディジタル
データがマイクロコンピュータ10に加えられる。そこ
で、マイクロコンピュータ10はステップ107 でこのデー
タを読取り、ステップ108 で倍率を掛け算して電流値に
数値化し、さらに、ステップ109 にて定格電流を超えた
電流情報として「OVER」のデータを表示器6に送
る。続いて、マイクロコンピュータ10はステップ110,11
1 にて過電流判断、すなわち、電流値が200 [A] 以上で
30秒以上経過しているか、あるいは、400 [A] で2秒以
上経過しているか否かを判定し、経過していなければス
テップ113 で処理を終了するが、経過した場合には、ス
テップ112 にて電磁接触器2Aに開路指令を与えると共
に、警報装置7に動作指令を与え、ステップ113 で処理
を終了する。
【0018】ここで、図4に示したマイクロコンピュー
タ10の処理手順と、図1に示したマイクロコンピュータ
の機能ブロックとを比較すると、ステップ101 の処理が
電流判別手段11に、ステップ102 〜105 の処理が第1の
表示制御手段12に、ステップ106 〜109 の処理が第2の
表示制御手段13に、ステップ110 〜112 の処理が遮断制
御手段14にそれぞれ対応している。
【0019】かくして、この実施例によれば、単一のC
T3Aの出力から、電動機1の電流が定格値を超えたか否
かを判別し、超えていないとき倍率回路4を低倍率にし
て定常時の電流値情報を表示器6に表示し、超えたとき
倍率回路4を高倍率にして過電流情報「OVER」を表
示器6に表示し、かつ、過電流状態であれば遮断器2に
開指令を与えると共に、警報装置7を動作させることが
できる。
【0020】なお、上記実施例では電動機の保護と併せ
て警報装置7を動作させてオペレータに過電流を報知し
たが、電動機の保護のみを図る場合には警報装置7を除
去してもよい。
【0021】なおまた、上記実施例はポンプを駆動する
電動機を対象として説明したが、本発明はポンプ以外も
のを駆動する電動機の保護にも適用可能であることは言
うまでもない。
【0022】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように本発
明によれば、単一の電流センサの情報から、電動機の電
流が定格値を超えたか否かを判別し、超えていないとき
倍率回路を低倍率にして定常時の電流値情報を表示器に
表示し、超えたとき倍率回路を高倍率にして過電流情報
を表示器に表示し、かつ、電流値と時間との積が所定値
を超えたとき遮断器に開指令を与えるようにしたので、
通常の分解能を有するA−D変換器で済み、これによっ
て装置価格の高騰が避けられる。
【0023】この場合、マイクロコンピュータ10に電流
判別手段、第1の表示制御手段、第2の表示制御手段、
遮断制御手段という機能を持たせることによって電流表
示および過電流保護の両方が容易に実現される。
【0024】また、遮断器2の開路に合わせて警報を発
生するようにすれば、迅速な事後措置が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に対応する機能ブロック図。
【図2】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。
【図3】本発明の一実施例の主要素の詳細な構成を示す
回路図。
【図4】本発明の一実施例の動作を説明するために、マ
イクロコンピュータの処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
2 遮断器 3 電流センサ 4 倍率回路 5 A−D変換器 6 表示器 7 警報装置 10 マイクロコンピュータ 11 電流判別手段 12 第1の表示制御手段 13 第2の表示制御手段 14 遮断制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−168812(JP,A) 特開 昭47−22173(JP,A) 特開 昭52−134779(JP,A) 特開 昭54−97463(JP,A) 実開 昭60−15671(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電動機の電流を検出する電流センサと、前
    記電動機の電流情報を表示する表示器と、開指令によっ
    て前記電動機の電源経路を開路する遮断器と、前記電流
    センサの出力信号を入力し、倍率指令に応じて倍率を変
    えて出力する倍率回路と、この倍率回路の出力信号をデ
    ィジタルデータに変換するA−D変換器と、このA−D
    変換器の出力に基いて前記電動機の電流が定格値を超え
    たか否かを判別し、超えていないとき前記倍率回路に低
    倍率指令を与えると共に、低倍率に対応して前記A−D
    変換器の出力データを数値化して電流値情報を前記表示
    器に表示し、超えたとき前記倍率回路に高倍率指令を与
    えると共に、高倍率に対応して前記A−D変換器の出力
    データを数値化し、過電流情報を前記表示器に表示し、
    かつ、数値化された電流値と時間との積が所定値を超え
    たとき前記遮断器に開指令を与えるマイクロコンピユー
    タとを備えたことを特徴とする電動機の電流表示兼用過
    電流保護装置。
  2. 【請求項2】前記マイクロコンピュータは、前記A−D
    変換器の出力に基いて前記電動機の電流が定格値を超え
    たか否かを判別する電流判別手段と、前記電動機の電流
    が定格値を超えていないと判別したとき前記倍率回路に
    低倍率指令を与えると共に、低倍率に対応して前記A−
    D変換器の出力データを数値化して電流値情報を前記表
    示器に表示する第1の表示制御手段と、前記電動機の電
    流が定格値を超えたと判別したとき前記倍率回路に高倍
    率指令を与えると共に、高倍率に対応して前記A−D変
    換器の出力データを数値化し、過電流情報を前記表示器
    に表示する第2の表示手段と、この第2の表示制御手段
    で数値化された電流値と時間との積が所定値を超えたと
    き前記遮断器に開指令を与える遮断制御手段とを備えた
    ことを特徴とする請求項1に記載の電動機の電流表示兼
    用過電流保護装置。
  3. 【請求項3】前記遮断器の開路に応じて警報装置を動作
    させることを特徴とする請求項1または2に記載の電動
    機の電流表示兼用過電流保護装置。
JP3208248A 1991-08-20 1991-08-20 電動機の電流表示兼用過電流保護装置 Expired - Lifetime JP2588652B2 (ja)

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