JP2643413B2 - 多相無接点接触器 - Google Patents

多相無接点接触器

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JP2643413B2
JP2643413B2 JP1029218A JP2921889A JP2643413B2 JP 2643413 B2 JP2643413 B2 JP 2643413B2 JP 1029218 A JP1029218 A JP 1029218A JP 2921889 A JP2921889 A JP 2921889A JP 2643413 B2 JP2643413 B2 JP 2643413B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は誘導電動機のように頻繁な始動停止を行う回
路に用いられる多相無接点接触器に関する。
〔従来の技術〕
無接点スイッチは機械的なスイッチに対し、電気的機
械的損耗部がなく頻繁な開閉に耐えるから三相誘導電動
機をはじめ各種負荷の開閉に用いられている。従来三相
誘導電動機の始動停止には第7図に示すような構成のソ
リッドステートリレー(以下このソリッドステートリレ
ーをSSRと略称する)1を用いる方法が知られている。
第7図において、SSR1は両出力端子2,3を有する半導体
スイッチ素子、この場合にはトライアック4を主接点と
し、このトライアック4をそのゲートに接続された電子
制御回路5で制御する。電子制御回路5は点弧回路6と
ホトカプラ8を備え、点弧回路6はトライアック4がほ
ぼ0位相から導通するようにゼロクロス回路7を有す
る。この点弧回路6はホトカプラ8のホトトランジスタ
に接続され、ホトカプラ8の発光ダイオード側は入力回
路9を介して両入力端子10,11に接続されている。この
ようなSSR1は例えば第8図に示すようにSSRaとSSRbの2
個を用い、出力端子2をそれぞれ三相電源のR相とT相
に接続し、それぞれの出力端子3とS相を三相誘導電動
機12に接続して主回路を構成し、SSRa,SSRbの両入力端
子10,11を互いに並列に接続してスイッチ13を介して直
流電源14に接続し、このスイッチ13を開閉してSSRa,SSR
bを導通,不導通にして電動機12を始動停止する。SSR1
は3個用いて各相に挿入することもある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来装置ではその都度複数のSSRを寄せ集め
て使用するため主回路と制御回路の接続が煩雑で使用場
所における工数が多いという欠点がある。さらに電動機
の正逆転を行う場合には少なくとも4組のSSRを必要と
し、その配線作業は手数を要する。また、一般的なSSR
は機械的な接触器と比較すると制御用の直流電源を要
し、動作電圧(閉路電圧)と復帰電圧(開路電圧)との
間に差がないため制御電源の変動に対して不要な開閉を
してしまう。また補助接点をもっていないから自己保持
や主回路の開閉と同時に動作する補助出力が得られない
などの欠点がある。
そこで本発明の目的は有接点式の電磁接触器に代り、
ソリッドステートで取扱い易い多相無接点接触器を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するために本発明は、交流電源の各
相に挿入され主回路を開閉する複数の半導体スイッチ素
子をケース内に収納してなるパワー部と、前記各半導体
スイッチ素子に点弧パルスを与える電子制御回路,補助
出力信号を出力するための補助無接点スイッチ,前記電
子制御回路と補助無接点スイッチに直流電圧を供給する
とともに電圧検出回路を有する整流回路を搭載したプリ
ント板とを備え、前記パワー部の上部にプリント板を積
み重ねてカバーで覆ってなる多相無接点接触器であっ
て、前記パワー部に固定され、それぞれの半導体スイッ
チ素子のゲートに接続された受金を積み重ねられたプリ
ント板側に突出して設け、前記プリント板の電子制御回
路に接続され、前記各々の受金に差し込み・引外し自在
であり、それぞれの半導体スイッチ素子に点弧パルスを
供給する接触子を前記プリント板に設けたことを特徴と
する。
〔作用〕
本発明による多相無接点接触器においては、パワー部
のケースに収納されたそれぞれの半導体スイッチ素子と
プリント板に搭載された各半導体スイッチ素子に点弧パ
ルスを与える電子制御回路とは、前記パワー部に固定さ
れそれぞれの半導体スイッチ素子のゲートに接続された
受金とプリント板に取付けた接触子とがプリント板をパ
ワー部に積み重ねることにより自動的に接続されるの
で、パワー部にプリント板を積み重ねることにより半導
体スイッチ素子と電子制御回路との電気的接続が行われ
る。
〔実施例〕
本発明による三相無接点接触器の実施例を第1図ない
し第6図に基づいて詳細に説明する。まず本接触器の結
線図は第4図において、主回路の各相接触器を構成する
3個の半導体スイッチ素子、この場合には逆阻止3端子
サイリスタ4a,4b,4c(以下これをサイリスタという)の
それぞれの端子2,3間にサージアブソーバ15a,コンデン
サ15b,抵抗15cからなるサージ吸収装置15が接続されて
いる。各サイリスタ4a,4b,4cのゲートに接続された電子
制御回路5は発光ダイオード16と、4個のホトカプラ8
a,8b,8c,8dの各発光ダイオード側が総て直列に接続され
て電圧検出回路17aを有する整流回路17を介して両入力
端子10,11に接続されている。3個のホトカプラ8a,8b,8
cのホトトランジスタ側にはゼロクロス回路7を有する
点弧回路6が接続され、各点弧回路6がそれぞれサイリ
スタ4a,4b,4cのゲートに接触子33と受金34で接続されて
いる。ホトカプラ8dのホトトランジスタ側には補助無接
点スイッチ18が接続され、このスイッチ18の出力側が両
補助端子19,20に接続されている。
このような回路からなる無接点接触器は第1図に示す
ようにケース21に組込み収納され、カバー22がかぶせら
れている。ケース21の内部は3個のサイリスタ4a,4b,4c
(4cは図示せず)がそれぞれ電極板23,24に挾まれて放
熱用銅ベース25上にセラミック26を介して固定され、ケ
ース21の底部に収納されている。このケース21内に収納
されたサイリスタ4a,4b,4cはパワー部を構成する。電子
制御回路5と接続する受金34は、第3図に示すようにケ
ース21の側壁にそれぞれ2条ずつの突条21bを設けて突
条21bの間に溝部を構成し、この溝部に挿入されて受口3
4aを上側に向けて固定されている。そして受口34aの反
対端に設けられた折起し34bに例えばサイリスタ4aのゲ
ートのリード線が巻き付けられ接続されている。このケ
ース21の一方の相対する辺にはそれぞれの辺に沿って電
源側の出力端子2と負荷側の出力端子3をそれぞれ圧入
し、前述の2条ずつからなる2組の突条21bの間から導
出した電極板24,24に接続されている。各サイリスタ4a,
4b,4cを収納したケース21の底部には樹脂を充填して絶
縁を強化し、耐環境性を高めている。各サイリスタ4a,4
b,4cの上部には3個のプリント板27,28,29がそれぞれ間
隔をあけて棚状に配置され、第2図に示すように側板30
で一体化され、側板30の脚部30aをケース21に挿入して
ケース21と結合されている。プリント板27にはサージ吸
収装置15が搭載され、プリント板28には主として点弧回
路6が、プリント板29にはホトカプラ8a,8b,8c,8d、電
圧検出回路17aを含む整流回路17、補助無接点スイッチ1
8などがそれぞれ搭載され、最上段のプリント板29の一
辺には両入力端子10,11、両補助端子19,20などの端子ブ
ロック31が取付けられて入力部分が形成されている。そ
してこの3個のプリント板27,28,29の間は接続片32で接
続されている。さらに最下部のプリント板27にはケース
底部に設けられた受金34の受口34aに挿入される接触子3
3が搭載され電子制御回路5の点弧回路6に接続されて
おり、側板30で一体化されたプリント板27,28,29をケー
ス21に結合すると電子制御回路5とサイリスタ4a,4b,4c
とはこの受金34と接触子33で自動的に接続される。そし
てカバー22が被せられている。各ホトカプラ8a,8b,8c,8
dと直列に接続された発光ダイオード16は最上段のプリ
ント板29に搭載され、カバー22ののぞき窓22aから目視
できるようにされているから、この接触器の動作をこの
窓22aから光の点滅で知ることができる。このようにし
て第5図に示すように1個のケースに収納されたソリッ
ドステートの三相無接点接触器を構成することができ
る。そして例えば第6図に示すように出力端子2に三相
電源RSTを接続し、出力端子3に三相誘導電動機12を接
続して主回路を形成し、端子ブロック31の両入力端子1
0,11に両補助端子19,20を介して交流電源RSを接続す
る。13aは両補助端子19,20の間に接続された始動用スイ
ッチ、13bは電源に直列に接続された停止用スイッチで
ある。ここで始動スイッチ13aを閉じると両入力端子10,
11間に交流電源RSが印加され、この電圧が整流回路17で
整流され、所定の電圧が印加されていることが電圧検出
回路17aで確認されると発光ダイオード16を介して各ホ
トカプラ8a,8b,8c,8bに通電され、この各ホトカプラ8a,
8b,8cを介して点弧回路6を動作させ、各サイリスタ4a,
4b,4cを導通させ、接触器を閉じる。このとき補助無接
点スイッチ18が閉じて両端子19,20の間が短絡されるか
らスイッチ13aを開いても電動機12は運転を続ける。停
止スイッチ13bを開けば上述とほぼ逆の動作により各サ
イリスタ4a,4b,4cは不導通となり接触器を開く。このと
き同時に補助無接点スイッチも開く。
このように本発明の実施例では、主回路を開閉するサ
イリスタと、このサイリスタを制御する電子制御回路
と、補助無接点スイッチと、電子制御回路を駆動する整
流回路が一体的に組立られてソリッドステートに構成さ
れているから、従来の有接点式の電磁接触器と構造上,
機能上において同様に取り扱うことができ、かつ無接点
スイッチの特徴を生かしているからその効果は大きい。
しかも、サイリスタ以外の回路はそれぞれの主要回路に
分割して、それぞれプリント板に搭載されていて、それ
ぞれを任意に交換して仕様の変更や故障に対応できるよ
うにされている。
〔発明の効果〕
以上に説明したとおり本発明によれば、交流電源の各
相に挿入され主回路を開閉する複数の半導体スイッチ素
子をケース内に収納してなるパワー部と、前記各半導体
スイッチ素子に点弧パルスを与える電子制御回路,補助
出力信号を出力するための補助無接点スイッチ,前記電
子制御回路と補助無接点スイッチに直流電圧を供給する
とともに電圧検出回路を有する整流回路を搭載したプリ
ント板とを備え、前記パワー部の上部にプリント板を積
み重ねてカバーで覆ってなる多相無接点接触器であっ
て、前記パワー部に固定され、それぞれの半導体スイッ
チ素子のゲートに接続された受金を積み重ねられたプリ
ント板側に突出して設け、前記プリント板の電子制御回
路に接続され、前記各々の受金に差し込み・引き抜き自
在であり、それぞれの半導体スイッチ素子に点弧パルス
を供給する接触子を前記プリント板に設けたことによ
り、前記ケースとカバーとを有接点式の電磁接触器のケ
ースとカバーに一致させることによってこの多相無接点
接触器を有接点式の電磁接触器と構造上,機能上におい
て同等に取り扱うことができ、しかもパワー部の半導体
スイッチ素子以外の回路はそれぞれプリント板に搭載さ
れているから、パワー部の半導体スイッチ素子とプリン
ト板のそれぞれを任意に交換して仕様の変更や故障に対
処できる。また、その際、プリント板に搭載された電子
制御回路と半導体スイッチ素子のゲートとの接続はパワ
ー部に設けた受金にプリント板に取付けた接触子を差し
込むのみで行えかつその接触子が受金に差し込み・引き
抜き自在であることから、プリント板を半導体スイッチ
素子を収納したパワー部に積み重ねるのみで電子制御回
路と半導体スイッチ素子との接続を自動的に行うことが
できるとともに前記接触子を受金から引き抜くことによ
りプリント板と半導体スイッチ素子とを分離できること
からプリント板や半導体スイッチ素子の交換を容易に行
うことができる。そして、主回路を開閉する半導体スイ
ッチ素子のパワー部と電子制御回路等のプリント板部と
は別々の製造ラインで組立を行なうことができるので、
製造の最終段階で両者の組合せが可能となる。従って、
定格別に数多くの種類の無接点接触器を在庫する必要が
なく合理的な生産管理が可能である。また入力回路に整
流回路を組込んだので交流操作電源が用いられる三相誘
導電動機の駆動回路にそのまま使用でき、特別な直流電
源あるいは外付けの整流回路を必要とせず適用が簡単で
ある。さらに入力回路に電圧検出回路を内蔵して動作電
圧値と復帰電圧値に差をもたせることによりヒステリシ
ス動作特性を与えることができ操作電圧変動に対して不
要な応答をすることのない安定した動作特性が得られる
という利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は本発明による三相無接点接触器の
一実施例を示し、第1図は正面縦断面図、第2図はプリ
ント板結合部分の斜視図、第3図はケース底部の一部を
示す拡大斜視図、第4図は結線図、第5図は外観を示す
斜視図、第6図は第5図の接触器を用いた三相誘導電動
機の運転回路図、第7図および第8図は従来のソリッド
ステートリレーの一例を示し、第7図はソリッドステー
トリレーの結線図、第8図は第7図のソリッドステート
リレーを用いた三相誘導電動機の運転回路図である。 4,4a,4b,4c:逆阻止3端子サイリスタ、5:電子制御回
路、17:整流回路、18:補助無接点スイッチ、21:ケー
ス、27,28,29:プリント板、33:接触子、34:受金。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電源の各相に挿入され主回路を開閉す
    る複数の半導体スイッチ素子をケース内に収納してなる
    パワー部と、前記各半導体スイッチ素子に点弧パルスを
    与える電子制御回路,補助出力信号を出力するための補
    助無接点スイッチ,前記電子制御回路と補助無接点スイ
    ッチに直流電圧を供給するとともに電圧検出回路を有す
    る整流回路を搭載したプリント板とを備え、前記パワー
    部の上部にプリント板を積み重ねてカバーで覆ってなる
    多相無接点接触器であって、前記パワー部に固定され、
    それぞれの半導体スイッチ素子のゲートに接続された受
    金を積み重ねられたプリント板側に突出して設け、前記
    プリント板の電子制御回路に接続され、前記各々の受金
    に差し込み・引き抜き自在であり、それぞれの半導体ス
    イッチ素子に点弧パルスを供給する接触子を前記プリン
    ト板に設けたことを特徴とする多相無接点接触器。
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