JP3062522B2 - 動力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は動力制御装置に関し、
特に、モータの可逆運転および各種始動制御を行なう動
力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は一般的な動力制御装置を使用し
た直入れ始動するモータの場合の電気回路図である。図
１４において、３相の主回路１０１には、回路遮断器１
０２，マグネットコンタクタ１０３，サーマルリレー１
０４およびモータ１０５が接続されるとともに、主回路
１０１の電流を測定するために変流器１０６および電流
計１０７が設けられる。

【０００３】回路遮断器１０２は、主回路１０１に短絡
電流などの大電流が流れたとき、自動的に主回路１０１
を開路するものである。主回路１０１の開閉は、通常、
回路遮断器１０２を閉路しておき、マグネットコンタク
タ１０３によって行なわれる。この回路のモータ１０５
を運転するときは、運転ボタン１０８を押してマグネッ
トコンタクタ１０３の励磁コイル１０９を励磁してマグ
ネットコンタクタ１０３を閉路する。モータ１０５を停
止するときは、停止ボタン１１０を押すと、励磁コイル
１０９の励磁が解消し、マグネットコンタクタ１０３が
開路する。また、主回路１０１に過電流が流れるとサー
マルリレー１０４の接点１１１が開路して、励磁コイル
１０９の励磁が解消しマグネットコンタクタ１０３が開
路する。

【０００４】この一般的な動力制御装置による電気回路
は、個々の構成部品を共通の基板上に配置し相互に配線
する必要があり、そのためには専門的な知識が必要とさ
れ、またそれらの部品はメーカが異なる場合が多く、寸
法の協調性もとれていないこともあって、小型化するに
も限界があった。

【０００５】このような技術に対して、特開平２−１３
６０７９号公報において動力制御装置が提案されてい
る。この動力制御装置は、電磁石操作型回路遮断器を含
み、これらの構成ユニットのすべての機能を有してかつ
小型に構成されており、前述の問題の解決を実現した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
提案された動力制御装置単独では、直入れ始動するモー
タにしか適用できないという問題があった。以下、この
動力制御装置をモータの可逆運転やモータの始動電流を
抑えるための各種始動方式に適用した電気回路を、動力
制御装置，マグネットコンタクタおよび始動のため不可
欠な回路素子だけを示した簡略化した図によって説明す
る。

【０００７】図１５は可逆運転されるモータ１１２の回
路図である。この回路は、動力制御装置１１３とモータ
１１２との間に、マグネットコンタクタ１１４および１
１５が３相のうち２相を入れ替えた形で並列に接続さ
れ、これらを切換えて閉路することによってモータ１１
２の可逆運転が行なわれる。

【０００８】図１６はオープントランジション方式のＹ
−Δ始動方式によって始動されるモータ１１２の回路図
である。この回路は動力制御装置１１３の他に、閉路し
たときモータ１１２の各相の巻線をＹ接続およびΔ接続
するそれぞれマグネットコンタクタ１１６および１１７
とを含む。この始動方式は、マグネットコンタクタ１１
７が開路状態で動力制御装置１１３および１１６を閉路
してモータ１１２を始動し、所定の時間が経過後マグネ
ットコンタクタ１１６を開路して、次にマグネットコン
タクタ１１７を閉路すると所定の運転状態となる。

【０００９】図１７はクローズドトランジション方式の
Ｙ−Δ始動方式によって始動されるモータ１１２の回路
図である。この回路は、動力制御装置１１３の他に、そ
れぞれ閉路したときモータ１１２の各相の巻線をＹ接続
およびΔ接続するマグネットコンタクタ１１８および１
１９ならびに主回路に抵抗器１２０をマグネットコンタ
クタ１１９と並列に接続するためのマグネットコンタク
タ１２１とを含む。

【００１０】この図１７に示した始動方式では、動力制
御装置１１３が閉路状態，マグネットコンタクタ１１
８，１１９および１２１が開路状態で、マグネットコン
タクタ１１８を閉路してモータ１１２を始動し、所定の
時間が経過後マグネットコンタクタ１２１を閉路して、
次にマグネットコンタクタ１１８を開路する。この状態
では、各相の抵抗器１２０とモータ１１２の巻線が直列
にしかもΔに接続される。次に、マグネットコンタクタ
１１９を閉路して抵抗器１２０を短絡すると所定の運転
状態となり、マグネットコンタクタ１２１を開路すると
始動が完了する。

【００１１】図１８はコンドルファ始動方式によって始
動されるモータ１１２の回路図である。この回路は動力
制御装置１１３の他に、閉路したとき単巻変圧器１２２
を介してモータ１１２に電源電圧を供給するマグネット
コンタクタ１２３，直接供給するマグネットコンタクタ
１２４および単巻変圧器１２２の各相の巻線をＹ接続す
るマグネットコンタクタ１２５とを含む。マグネットコ
ンタクタ１２４は、その各相の端子の一端が電源に接続
され、他端が単巻変圧器１２２の巻線の中間タップおよ
びモータ１１２に接続されている。

【００１２】この図１８に示した始動方式は、動力制御
装置１１３が閉路状態でありかつマグネットコンタクタ
１２４が開路状態でマグネットコンタクタ１２３および
１２５を閉路してモータ１１２を始動し、所定の時間経
過後にマグネットコンタクタ１２５を開路する。この状
態では、単巻変圧器１２２の各相の巻線の一部がモータ
１１２の回路に挿入されている。次に、マグネットコン
タクタ１２４を閉路して単巻変圧器１２２の巻線を短絡
すると所定の運転状態となり、マグネットコンタクタ１
２３を開路すると始動が完了する。

【００１３】図１９はリアクトル始動方式によって始動
されるモータ１１２の回路図である。この回路は、動力
制御装置１１３の他に、閉路したときリアクトル１２６
を介してモータ１１２に電源電圧を供給するマグネット
コンタクタ１２７と直接供給するマグネットコンタクタ
１２８とを含む。この図１９に示した始動方式は、動力
制御装置１１３が閉路状態でありかつマグネットコンタ
クタ１２８が開路状態で、マグネットコンタクタ１２７
を閉路してモータ１１２を始動し、所定の時間経過後マ
グネットコンタクタ１２８を閉路してリアクトル１２６
を短絡して所定の運転状態となり、マグネットコンタク
タ１２７を開路すると始動が完了する。

【００１４】上述のような始動方式によって不可欠な主
回路の回路機器である抵抗器１２０，単巻変圧器１２２
およびリアクトル１２６はやむを得ないとしても、可逆
運転や始動の従来の技術を説明する図１５ないし図１９
には示されていないが、複数のマグネットコンタクタが
同時に閉路しないようにするインターロック装置や、所
定の順番で所定の時限をもってマグネットコンタクタを
開閉するタイマ装置などもさらに必要であった。

【００１５】このように、モータの可逆運転や直入れ以
外の始動に関しては、この動力制御装置，マグネットコ
ンタクタ，インターロック装置およびタイマ装置などは
それぞれ個別に構成されており、個々の構成部品を共通
の基板上に配置して相互に配線する必要があり、そのた
めに専門的な知識が必要であり、また、それらの部品は
メーカが異なる場合が多く、寸法の協調性もとれていな
いこともあって小型化するにも限界があったなどの従来
の問題が完全には解決していなかった。

【００１６】それゆえに、この発明の主たる目的は、設
置および配線が簡単であって、過電流に対して電気回路
の保護ができ、モータの可逆運転や各種の始動方式に対
応できる小型の動力制御装置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
互いに分離可能な遮断開閉ユニットと切換接触子ユニッ
トとを含み、遮断開閉ユニットは指令に応じて動力を制
御するための所定のシーケンスを予め記憶する制御手段
と、複数相からなる主回路の各相に挿入され主回路を開
閉する第１の開閉接触部と、第１の開閉接触部を開閉す
る制御手段によって制御される電磁石開閉装置を少なく
とも有する第１の開閉手段と、過電流が流れたとき第１
の開閉手段を動作させて第１の開閉接触部を開離する引
外し手段とを有し、切換接触子ユニットは第１の開閉接
触部と直列に接続される第１の常閉接触部と第１の常開
接触部とを有する第２の開閉接触部と、第２の開閉接触
部を開閉する制御装置によって制御される電磁石開閉装
置を有する第２の開閉手段とを有する。

【００１８】

【００１９】請求項２に係る発明では、請求項１におい
て、動力の始動の指令に応じて第２の開閉接触部が切換
わるとき、第１の常閉接触部と第１の常開接触部は同時
に接触しないようにする。

【００２０】請求項３の発明では、第１の開閉接触部と
直列に接続される第３の開閉接触部と第３の開閉接触部
を開閉操作する第３の電磁石開閉装置を備え、第３の開
閉接触部は互いに絶縁された可動接触子によって構成さ
れるとともに、切換えられるとき一時的に同時に接触す
る第２の常閉接触部と第２の常開接触部とを有し、制御
手段は動力の指令に応じて第１，第２および第３の電磁
石開閉装置を動作させるシーケンスを予め記憶し、動力
の始動が終わったとき第３の開閉手段の電磁開閉装置の
励磁を解消させる。

【００２１】

【作用】請求項１の発明では、第１の開閉接触部は主と
して電源の開閉および過電流が流れたときに自動開路す
るように動作し、第２の開閉接触部は動力の正逆回転切
換時や始動時に切換わるように動作する。この第２開閉
接触部が常開および常閉接触部によって構成されている
ことによって、第１および第２の開閉手段の電磁石開閉
装置を制御するだけで動力の各制御が可能となり、構成
部品を削減でき小型化や制御シーケンスの簡略化を図れ
る。また、制御手段のシーケンスを動力の各種操作（正
逆切換操作や各種方式による始動操作）に対応して記憶
させた遮断開閉ユニットと、各種操作に応じた内部接続
や端子構造を有する切換接触子ユニットとを、所望の操
作に応じて組合わせることによって動力制御装置を簡単
に構成することができる。

【００２２】

【００２３】請求項２の発明では、マイクロコンピュー
タを使用するため、過電流保護と開閉手段の制御という
異質な動作を共通の電子回路で実行できるため、安価に
構成できる。また、多様な制御がより簡単に行なえる
（コンドルファ始動方式で従来２つのマグネットコンタ
クタで制御していた部分を第２の開閉接触部は１回制御
するだけで行ない得る。）。

【００２４】請求項３の発明では、第２の開閉手段の電
磁石の励磁が解消したとき、第１の常開接触部が開離
後、第１の常閉接触部が接触するため、コンドルファ始
動方式の従来の技術を説明する図１８においてマグネッ
トコンタクタ１２５が開路してマグネットコンタクタ１
２４が閉路するという２回の制御によって得られる結果
を第２の開閉接触部を１回制御するだけで行ない得る
（クローズドトランジション式Ｙ−Δ始動方式で従来２
つのマグネットコンタクタで制御していた部分を第３の
開閉接触部を１回制御するだけで行ない得る。）。

【００２５】

【実施例】図１はこの発明による三相用の動力制御装置
の第１の実施例を示す平面図である。この実施例は、モ
ータの可逆運転に用いられる動力制御装置であり、この
動力制御装置１は、絶縁ケースに収納された遮断開閉ユ
ニット１０と切換接触子ユニット５０とモータの「正
転」，「逆転」および「停止」を指令するボタンを含む
運転指令手段としての運転指令ユニット５３とから構成
される。

【００２６】まず、遮断開閉ユニット１０について説明
する。図２および図３はそれぞれ閉路状態の遮断開閉ユ
ニット１０の側面断面図および平面断面図であり、第１
の開閉接触部１１，第１の開閉手段１２および引外し手
段１３が含まれている。なお、遮断開閉ユニット１０
は、後述する第２の実施例以降の実施例についても共通
的に使用される。

【００２７】第１の開閉接触部１１は、電源側端子１
４，負荷側端子１５，電源側端子１４と負荷側端子１５
の途中に設けられる導体１６と導体１７，導体１６と導
体１７のそれぞれの一端に固着した１対の固定接点１８
および１対の固定接点１８と接離可能な１対の可動接点
１９を固着した可動接触子２０とを含む主回路導電部，
この可動接触子２０を保持する操作杵２１，可動接触子
２０と操作杵２１の間に装着され、可動接触子２０を固
定接点１８の方向に偏倚するばね２２ならびに１対の消
弧装置２３とを各相に含んでいる。

【００２８】第１の開閉手段１２は、固定接点１８から
可動接点１９が開離するように操作杵２１を操作する各
相共通のクロスバ２４，それぞれがクロスバ２４を動作
させる電磁石開閉装置２５と操作制御装置２６を含む。

【００２９】電磁石開閉装置２５は、固定コアー２８，
可動コアー２９，励磁コイル３０，可動コアー２９を固
定コアー２８から開離する方向に偏倚するばね３１（図
３）および可動コアー２９が固定コアー２８から開離し
たとき可動コアー２９に設けられた作動ピン３２によっ
て押圧されて固定軸３３の周りを回動する電磁石作動レ
バー３４とからなる。なお、クロスバ２４は作動ピン３
２に保持される。

【００３０】操作制御機構２６は、この発明の主要部で
はないため、詳細な説明は省略するが、トグルリンク機
構で構成され、後述する釈放型電磁石３９が動作したと
き、動作したクロスバ２４を動作させる。動作した操作
制御機構２６はハンドル２７でリセットされる。

【００３１】引外し手段１３は、導体１７と負荷側端子
１５との間に接続された主回路導体の一部を含み、短絡
時強制開極電磁石３５，零相変流器３６および変流器３
７とを各相に含み、さらに各相共通に電子式過電流継電
器３８および釈放型電磁石３９とを含む。

【００３２】短絡時強制開極電磁石３５はこの発明の主
要部ではないため、その詳細な説明は省略するが、主回
路に短絡電流のような大きな電流が流れたとき瞬時に動
作して、内蔵する突棒４０が突き出てレバー４１を回動
させ、リンク４２を介してレバー４３が操作杵２１を押
し下げて可動接点１９を固定接点１８から瞬時に開離さ
せる。

【００３３】零相変流器３６は主回路に漏電電流が流れ
たとき信号を出力し、変流器３７は主回路に電流が流れ
たとき信号を出力し、いずれの出力も電子式過電流継電
器３８に入力される。電子式過電流継電器３８は、これ
らの出力と所定の動作設定値を比較して出力がこれらの
動作設定値を越えたときは、瞬時にまたは所定の時限を
もって釈放型電磁石３９に引外し信号を出力する。釈放
型電磁石３９は、この引外し信号に応じて動作して操作
制御機構２６を動作させる。

【００３４】なお、この電子式過電流継電器３８は、こ
の引外し信号を出力する他、種々の機能をもっており、
本願発明に関する機能については後述する。

【００３５】次に、遮断開閉ユニット１０の開閉および
遮断動作について説明する。図２は、励磁コイル３０が
励磁し、可動コアー２９が固定コアー２８に吸着し、電
磁石作動レバー３４が図示されないばね力によって反時
計方向に偏倚し、作動ピン３２に当接して静止している
状態を示しており、クロスバ２４は操作杵２１を下方に
押圧していない。また、短絡時強制開極電磁石３５およ
び釈放型電磁石３９は不動作状態であって操作杵２１を
下方に押圧していない。したがって、可動接触子２０に
固着した可動接点１９はばね２２のばね力によって固定
接点１８と接触し、遮断開閉ユニット１０の主回路が閉
路している状態にある。

【００３６】この状態において、主回路を開路するとき
は励磁コイル３０の励磁を解消する操作をすればよい。
この操作によってばね３１のばね力によって可動コアー
２９が固定コアー２８から開離して右方向へ移動し、作
動ピン３２が電磁石作動レバー３４を押圧して時計方向
に回動させる。この回動によって、電磁石作動レバー３
４に保持されたクロスバ２４が操作杵２１を下方に移動
させて、操作杵２１の係止手段２１ａが可動接触子２０
と係合し、さらに可動接触子２０とともに操作杵２１が
下方に移動すると、可動接点１９が固定接点１８から開
離し、主回路が開路状態となる。

【００３７】主回路を閉路するときは励磁コイル３０を
励磁すればよい。この励磁によって可動コアー２９は固
定コアー２８に吸着して、電磁石作動レバー３４は反時
計方向に回動し、クロスバ２４の操作杵２１に対する押
圧が解消して操作杵２１がばね２２のばね力によって上
方へ移動し、可動接点１９が固定接点１８と接触して主
回路が閉路される。このようにこの電磁石開閉装置２５
による開閉操作は電磁石動作によって簡単な機構を動か
すだけであるので、通常のマグネットコンタクタと同様
の耐久性がある。

【００３８】また、所定の動作設定値を越える過電流ま
たは漏電電流が主回路に流れたときは、電子式過電流継
電器３８から所定の時限の経過後もしくは瞬時に釈放型
電磁石３９に引外し信号が出力され、釈放型電磁石３９
が動作して操作制御機構２６が動作してクロスバ２４を
時計方向に回動させ、操作杵２１を下方に移動させて前
述のごとく主回路を開路する。

【００３９】さらに、短絡時強制開極電磁石３５が動作
する程度の大きな電流が主回路に流れたときは、瞬時に
突棒４０が突き出してレバー４３が操作杵２１を下方に
移動させて前述のごとく主回路を開路する。この開路は
瞬時に行なわれるため、高い遮断性能が得られる。

【００４０】次に、切換接触子ユニット５０について説
明する。図４および図５は、それぞれ後述する電磁石開
閉装置５２の励磁コイル７１が励磁されていない状態の
切換接触子ユニット５０を示す側面断面図および平面断
面図である。図４および図５において、切換接触子ユニ
ット５０は、第２の開閉接触部５１および第２の開閉手
段である電磁石開閉装置５２を含んでいる。

【００４１】第２の開閉接触部５１は、それぞれの一端
に端子５４と５５とを有し、他端に固定接点５８が固着
した導体５６と５７，この１対の固定接点５８と接離可
能な１対の可動接点５９を固着した可動接触子６０，導
体５６と５７とにそれぞれ対向するように設けられ、そ
れぞれの一端に固定接点６３が固着した導体６１と６２
およびこの１対の固定接点６３と接離可能な１対の可動
接点６４が固着した可動接触子６５を含む主回路導電
部，この可動接触子６０と可動接触子６５とを保持する
操作杵６６，可動接触子６０と６５との間に装着され、
可動接点５９を固定接点５８の方向に可動接点６４を固
定接点６３の方向にそれぞれ偏倚するばね６７とを各相
に含む。なお、導体６１の他端はそれぞれの相の導体５
６に接続され、３相のうちのいずれか２相の導体６２の
他端は導体６８および導体６９によって互いに他方の相
の導体５７に接続され、残る１相の導体６２の他端は導
体７０によってその相の導体５７に接続されている。

【００４２】操作杵６６は、その端部が各相共通の共通
軸７７によって連結されており、可動接点５９が固定接
点５８と接触していないとき、可動接触子６０が係止す
る係止手段６６ａおよび可動接点６４が固定接点６３と
接触していないとき、可動接触子６５が係止される係止
手段６６ｂとが形成されている。

【００４３】電磁石開閉装置５２は、励磁コイル７１，
固定コアー７２，可動コアー７３，可動コアー７３が固
定コアー７２から開離する方向に偏倚させるばね７４，
可動コアー７３に設けられた作動ピン７５および電磁石
操作レバー７６を含む。電磁石操作レバー７６は、固定
軸７８に回動可能に保持され、その一端には作動ピン７
５を抱え込むようにＵ字状溝が形成され、その他端は共
通軸７７を回動自在に保持する。

【００４４】次に、この切換接触子ユニット５０の動作
について説明する。図４および図５に示した状態で、励
磁コイル７１を励磁すると、可動コアー７３が固定コア
ー７２に吸着するために左方向へ移動して、作動ピン７
５と係合している電磁石操作レバー７６は反時計方向に
回動し、共通軸７７を介して操作杵６６を上方へ移動さ
せる。操作杵６６の上方への移動に伴い、可動接触子６
０は操作杵６６の係止手段６６ａによって係止して当接
し、固定接点５８と可動接点５９は開離する。さらに、
操作杵６６が上方へ移動すると、固定接点６３と可動接
点６４とが接触して接触が切換わり、３相の端子５４か
ら端子５５への通電経路のうちの２相が入れ替わる。

【００４５】これを元の状態に戻すためには、励磁コイ
ル７１の励磁を解消すればよい。この操作によって可動
コアー７３が右へ移動して電磁石操作レバー７６が時計
方向へ回動し、操作杵６６を下方へ移動させる。可動接
点６４が操作杵６６の係止手段６６ｂに係止して固定接
点６３と可動接点６４とが開離し、さらに操作杵６６が
下方へ移動して固定接点５８と可動接点５９とが接触す
る。

【００４６】図６はこの発明の第１の実施例の電気回路
図である。次に、図６を参照して、遮断開閉ユニット１
０に設けられている電子式過電流継電器３８について説
明する。この電子式過電流継電器３８はマイクロコンピ
ュータとリレーを含む電子回路で構成され、前述の引外
し機能以外に次の機能を含んでいる。 １） 前述の主回路の過電流もしくは漏電電流によって
動作するときの動作設定値および動作時限の設定変更機
能。 ２） 主回路の回路電流または漏電電流の表示機能。 ３） 引外しテスト機能。

【００４７】これらの機能は図１に示したように、遮断
開閉ユニット１０の表面に設けられた表示手段４４また
は機能選択・実行指令手段４５によって実行できるが、
その詳細はこの発明の主要部ではないため説明を省略す
る。

【００４８】電子式過電流継電器３８は、さらにモータ
の可逆運転や各種始動方式に応じて電磁石開閉装置２
５，電磁石開閉装置５２および後述する電磁石開閉装置
５２′を制御する制御シーケンスを記憶する手段（図示
せず）を有し、指令に応じてこのシーケンスを動作させ
る機能を有している。

【００４９】図６における第１の実施例の主回路は、遮
断開閉ユニット１０の各相の電源側端子１４が電源に接
続され、負荷側端子１５が切換接触子ユニット５０の端
子５５に接続され、端子５４がモータ２に接続される。
なお、電子式過電流継電器３８のリレーＸ１，Ｘ２およ
びＸ３はそれぞれの励磁コイルが励磁したとき閉路する
接点Ｘ１ａ，Ｘ２ａおよびＸ３ａを有している。なお、
リレーＸ３は後述する第５の実施例で使用される。

【００５０】第１の実施例の動作は、運転指令ユニット
５３からモータ２の正転指令が入力されると、リレーＸ
１が励磁され、その接点Ｘ１ａが閉じられて励磁コイル
３０が励磁される。それによって、可動接点１９と固定
接点１８とが接触して遮断開閉ユニット１０の主回路が
閉路され、固定接点５８と可動接点５９とが接触してい
るため、電源電圧がモータ２に供給され、このモータ２
が回転を始める。

【００５１】次に、逆転指令が入力されると、 １） リレーＸ２が励磁されてその接点Ｘ２ａが閉じら
れ、励磁コイル７１が励磁される。それによって、固定
接点５８と可動接点５９とが開離して固定接点６３と可
動接点６４が接触した後、 ２） リレーＸ１が励磁されてその接点Ｘ１ａが閉じら
れ、励磁コイル３０が励磁され、遮断開閉ユニット１０
の主回路が閉路し、中相と右相の相順が入れ替わってモ
ータ２に電源電圧が供給され、モータ２が逆転を始め
る。

【００５２】モータ２の停止指令が入力されると、リレ
ーＸ１の励磁が解消され、その接点Ｘ１ａが開かれるの
で励磁コイル３０の励磁が解消し、遮断開閉ユニット１
０の主回路が開路してモータ２が停止する。逆転からの
停止指令の場合は、この後さらにリレーＸ２の励磁が解
消され、その接点Ｘ２ａが開かれて励磁コイル７１の励
磁が解消され、固定接点６３と可動接点６４とが開離
し、固定接点５８と可動接点５９とが接触して運転指令
待機状態となる。

【００５３】図７および図８は第２の実施例の切換接触
子ユニット８０の側面断面図および平面断面図を示す。
次に、図７および図８を参照して、この発明の第２の実
施例について説明する。この第２の実施例はモータのオ
ープントランジション式Ｙ−Δ始動方式に適用される動
力制御装置である。この第２の実施例と第１の実施例の
主な相違点は次のとおりである。

【００５４】すなわち、第１の相違点は、図４に示すよ
うに、第１の実施例の切換接触子ユニット５０の導体６
２は導体５７に接続されていたが、第２の実施例では、
図７および図８に示したごとく、導体６２の他端は各相
を一括して導体８１によって短絡されている点である。

【００５５】第２の相違点は、第１の実施例の運転指令
ユニット５３は図１に示すように、「正常」，「逆
転」，「停止」のボタンを有していたが、第２の実施例
の運転指令ユニット８２は「運転」，「停止」のボタン
である点である。なお、この相違点は第３の実施例以降
の実施例についても共通の相違点である。

【００５６】第３の相違点は、電子式過電流継電器３８
によって行なわれる電磁石開閉装置２５と電磁石開閉装
置５２を制御するシーケンスである。

【００５７】図９はこの発明の第２の実施例のシーケン
スの動作を説明するための電気回路図である。この第２
の実施例の主回路は、遮断開閉ユニット１０の各相の電
源側端子１４が電源に接続され、負荷側端子１５が切換
接触子ユニット８０の端子５５およびモータ２の各相の
巻線の一端に接続され、端子５４がモータの各相の巻線
の他端に相順を入れ替えて接続される。

【００５８】第２の実施例の動作は、運転指令ユニット
８２からモータ２の運転指令が入力されると、 １） リレーＸ２が励磁されてその接点Ｘ２ａが閉じら
れ、励磁コイル７１が励磁され、固定接点５８と可動接
点５９とが開離し、固定接点６３と可動接点６４が接触
して、モータ２の巻線がＹ接続された後、 ２） リレーＸ１が励磁されてその接点Ｘ１ａが閉じら
れ、励磁コイル３０が励磁されて遮断開閉ユニット１０
の主回路が閉路してモータ２が回転を始め、 ３） モータ２の特性に応じて電子式過電流継電器３８
に記憶されているモータ２が所定の回転数に達するまで
の所定の時間が経過した後、 ４） リレーＸ１の励磁が解消して、その接点Ｘ１ａが
開かれて励磁コイル３０の励磁が解消し、遮断開閉ユニ
ット１０の主回路が開路した後、 ５） リレーＸ２の励磁が解消し、その接点Ｘ２ａが開
かれると、励磁コイル７１の励磁が解消し、固定接点６
３と可動接点６４が開離して固定接点５８と可動接点５
９とが接触して、モータ２の巻線がΔ接続された後、 ６） リレーＸ１が励磁されてその接点Ｘ１ａが閉じら
れ、励磁コイル３０が励磁されると、遮断開閉ユニット
１０の主回路が閉路してモータ２が所定の回転状態とな
る。

【００５９】運転指令ユニット８２から停止指令が入力
されると、リレーＸ１の励磁が解消され、その接点Ｘ１
ａが開かれて励磁コイル３０の励磁が解消し、遮断開閉
ユニット１０の主回路が開路してモータ２は停止する。

【００６０】なお、電子式過電流継電器３８に記憶され
ている前述の所定の時間はユーザがこれを調整すること
ができる。この機能は後述する第３の実施例以降の動力
制御装置も同様である。

【００６１】次に、図１０を参照してこの発明の第３の
実施例について説明する。この実施例は、モータのコン
ドルファ始動方式に適用される動力制御装置であって、
第１の実施例との主な相違点は次のとおりである。な
お、図１０においては、第３の実施例の切換接触子ユニ
ット８５の側面断面図を示しており、第３の実施例の構
成部品の参照番号は、相当する第１の実施例の切換接触
子ユニット５０の構成部品の番号に「′」を付加して以
下の説明を行なう。

【００６２】まず、第１の相違点は、第１の実施例では
切換接触子ユニット５０の導体６１および導体６２の他
端がそれぞれ導体５６および導体５７に接続されていた
が、第３の実施例では導体５６′および５７′は、それ
ぞれの一端に固定接点５８′を有して、他端に端子５
４′および５５′を有している。また、導体６１′およ
び６２′は、それぞれの一端に固定接点６３′を有し、
他端に端子８６および８７を有するように構成されてい
る。

【００６３】第２の相違点は、第１の実施例では可動接
点５９が固定接点５８と接離するタイミングと可動接点
６４が固定接点６３と接離するタイミングとの間には特
筆すべき特徴は不要であったが、この第３の実施例で
は、励磁コイル７１′の励磁が解消したとき、可動接点
６４′が固定接点６３′と開離した後に可動接点５９′
が固定接点５８′と接触するように、操作杵６６′の係
止手段６６ａ′および係止手段６６ｂ′が形成されてい
る。

【００６４】第３の相違点は、電子式過電流継電器３８
によって行なわれる電磁石開閉装置２５と電磁石開閉装
置５２′を制御するシーケンスである。

【００６５】図１１は、第３の実施例のシーケンス動作
を説明するための電気回路図である。図１１において、
第３の実施例の主回路は、遮断開閉ユニット１０の各相
の電源側端子１４が電源に接続され、負荷側端子１５が
切換接触子ユニット８５の端子５５′および外部に接続
される単巻変圧器３の各相の巻線の一端に接続され、端
子８６が単巻変圧器３の各相の巻線の他端に接続され、
端子５４′がモータ２の各相の巻線および単巻変圧器３
の各相の巻線の中間タップに接続される。また、切換接
触子ユニット８５の各相の端子８７は一括して短絡され
る。

【００６６】第３の実施例の動作は、運転指令ユニット
８２からモータ２の運転指令が入力されると、 １） リレーＸ２が励磁されてその接点Ｘ２ａが閉じら
れ、励磁コイル７１′が励磁され、固定接点６３′と可
動接点６４′とが接触して固定接点５８′と可動接点５
９′が開離し、単巻変圧器３の巻線がＹ接続され、モー
タ２の巻線が単巻変圧器３の巻線の中間タップに接続さ
れた後、 ２） リレーＸ１が励磁されてその接点Ｘ１ａが閉じら
れ、励磁コイル３０が励磁され、遮断開閉ユニット１０
の主回路が閉路して、モータ２は減電圧状態で回転を始
め、 ３） モータ２の特性に応じて電子式過電流継電器３８
に記憶されているモータ２が所定の回転数に達するまで
の所定の時間が経過した後、 ４） リレーＸ２の励磁が解消されてその接点Ｘ２ａが
開かれ、励磁コイル７１′の励磁が解消されて固定接点
６３′と可動接点６４′とが開離し、単巻変圧器３の巻
線の他端の短絡が解消され、固定設定５８′と可動接点
５９′とが接触して、モータ２には直接電源が供給され
て所定の回転可能状態となる。

【００６７】運転指令ユニット８２からモータ２の停止
指令が入力されると、リレーＸ１の励磁が解消されてそ
の接点Ｘ１ａが開かれ、励磁コイル３０の励磁が解消さ
れて遮断開閉ユニット１０の主回路が開路してモータ２
が停止する。

【００６８】図１２は、この発明の第４の実施例の回路
図であり、モータのリアクトル始動方式に適用される動
力制御装置である。この第４の実施例と第１の実施例の
主な相違点は次のとおりである。

【００６９】すなわち、第１の相違点は、第１の実施例
の切換接触子ユニット５０の導体６１および６２の他端
はそれぞれ導体５６および５７に接続されていたが、図
１２に示した第４実施例の電気回路図に示すごとく、切
換接触子ユニット９０では導体６５に相当する導体９１
および導体６２はどこにも接続せず開放している点にあ
る。すなわち、この実施例では、常閉接点だけが利用さ
れている。

【００７０】第２の相違点は、電子式過電流継電器３８
によって行なわれる電磁石開閉装置２５と電磁石開閉装
置５２を制御するシーケンスである。

【００７１】第４の実施例の主回路は、遮断開閉ユニッ
ト１０の各相の電源側端子１４が電源に接続され、負荷
側端子１５が切換接触子ユニット９０の端子５５および
外部に接続されるリアクトル４の各相の巻線の一端に接
続され、端子５４がモータ２の各相の巻線およびリアク
トル４の各相の巻線の中間タップに接続される。

【００７２】この第４の実施例の動作は、運転指令ユニ
ット８２からモータ２の運転指令が入力されると、 １） リレーＸ２が励磁されてその接点Ｘ２ａが閉じら
れ、励磁コイル７１が励磁され、固定接点５８と可動接
点５９とが開離して、モータ２の巻線がリアクトル４の
巻線の中間タップに接続された後、 ２） リレーＸ１が励磁されてその接点Ｘ１ａが閉じら
れて励磁コイル３０が励磁され、遮断開閉ユニット１０
の主回路が閉路して、モータ２がリアクトル４の巻線を
介して電源電圧の供給を受けて回転を始め、 ３） モータ２の特性に応じて電子式過電流継電器３８
に記憶されているモータ２が所定の回転数に達するまで
の所定の時間が経過した後、 ４） リレーＸ２の励磁が解消してその接点Ｘ２ａが開
かれ、励磁コイル７１の励磁が解消し、固定接点５８と
可動接点５９とが接触して、リアクトル４の巻線の一端
と中間タップが短絡され、モータ２には直接電源が供給
されて所定の回転状態となる。

【００７３】運転指令ユニット８２からモータ２の停止
指令が入力されると、リレーＸ１の励磁が解消してその
接点Ｘ１ａが開かれ、励磁コイル３０の励磁が解消し、
遮断開閉ユニット１０の主回路が開路してモータ２が停
止する。

【００７４】図１３は、この発明の第５の実施例を示す
電気回路図である。この実施例はクローズドトランジシ
ョン式Ｙ−Δ始動方式に適用した動力制御装置であり、
第２実施例との主な相違点は次のとおりである。

【００７５】すなわち、第１の相違点は、運転指令ユニ
ット８２，遮断開閉ユニット１０および切換接触子ユニ
ット８０の他に、図１３に示すごとく、さらに切換接触
子ユニット９５が付加され、図示しない３個のユニット
が一体となって構成されている点である。この切換接触
子ユニット９５は第３の実施例の切換接触子ユニット８
５とは同様であるが、第３の実施例では励磁コイル７
１′の励磁が解消したとき、可動接点６４′が固定接点
６３′と開離した後に可動接点５９′が固定接点５８′
と接触する。これに対して、第５の実施例では、構成部
品の番号に「″」を付して説明すると、励磁コイル７
１″の励磁が解消したとき、可動接点５９″が固定接点
５８″と接触した後に、可動接点６４″が固定接点６
３″と開離するように、操作杵６６″の係止手段６６
ａ″および係止手段６６ｂ″が形成されている。

【００７６】第２の相違点は、電子式過電流継電器３８
によって行なわれる電磁石開閉装置２５，５２および５
２″とを制御するシーケンスである。

【００７７】第５の実施例の主回路は、遮断開閉ユニッ
ト１０の各相の電源側端子１４が電源に接続され、負荷
側端子１５が切換接触子ユニット９５の端子５５″に接
続され、外部に接続される抵抗器５の各相の一端および
相順を入れ替えてモータ２の各相の巻線の一端に接続さ
れる。抵抗器５の各相の他端は切換接触子ユニット９５
の端子８７″に接続され、モータ２の巻線の他端は切換
接触子ユニット８０の端子５４に接続される。切換接触
子ユニット８０の端子５４はさらに切換接触子ユニット
９５の端子８６″に接続され、切換接触子ユニット８０
の端子５５は切換接触子ユニットの端子５４″に接続さ
れる。

【００７８】第５の実施例の動作は、運転指令ユニット
８２からモータ２の運転指令が入力されると、 １） リレーＸ２が励磁されてその接点Ｘ２ａが励磁さ
れると、励磁コイル７１が励磁されて固定接点５８と可
動接点５９とが開離し、固定接点６３と可動接点６４が
接触して、モータ２の各相の巻線がＹ接続された後、 ２） リレーＸ１が励磁されてその接点Ｘ１ａが閉じら
れると、励磁コイル３０が励磁されて遮断開閉ユニット
１０の主回路が閉路して、モータ２の各相の巻線がＹ接
続の状態で回転を始め、 ３） モータ２の特性に応じて電子式過電流継電器３８
に記憶されているモータ２が所定の回転数に達するまで
の所定の時間が経過した後、 ４） リレーＸ３が励磁されてその接点Ｘ３ａが閉じら
れると励磁コイル７１″が励磁されて固定接点６３″と
可動接点６４″とが接触して、各相の抵抗器５とモータ
２の各相の巻線が並列にかつＹ接続された後に固定接点
５８″と可動接点５９″とが開離し、 ５） リレーＸ２の励磁が解消されてその接点Ｘ２ａが
開かれると励磁コイル７１の励磁が解消し、固定接点６
３と可動接点６４が開離状態となって、モータ２の各相
の巻線と各相の抵抗器５が直列にかつΔ接続され、固定
接点５８と可動接点５９とが接触し、 ６） リレーＸ３の励磁が解消してその接点Ｘ３ａが開
かれて励磁コイル７１″の励磁が解消し、固定接点５
８″と可動接点５９″とが接触して、抵抗器５の両端が
短絡し、固定接点６３″と可動接点６４″とが開離して
抵抗器５が切離され、モータ２の巻線が直接Δ接続さ
れ、所定の回転可能状態となって始動が完了する。

【００７９】運転指令ユニット８２からモータ２の停止
指令が入力されると、リレーＸ１の励磁が解消し、その
接点Ｘ１ａが開かれて励磁コイル３０の励磁が解消さ
れ、遮断開閉ユニット１０の主回路が開路してモータ２
が停止する。

【００８０】上述のごとく、第１の実施例ないし第５の
実施例では、第１の開閉接触部ならびに第２の開閉接触
部の常閉接触部および常開接触部は、それぞれ２点で接
触する構造であるが、ヒンジ型の接触子構造を用いた１
点接触構造のままでもよいことは明らかである。

【００８１】また、第１の実施例では、正転運転のと
き、第２実施例ないし第５実施例では所定の運転のとき
には長時間運転になることが多いが、このときには励磁
コイル７１，７１′および７１″は非励磁状態となるよ
うにシーケンスが構成されており、省エネルギーの配慮
がされている。

【００８２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、モー
タの可逆運転や各種始動するための種々の機能を含む装
置が一体となって構成されるため、取付けが簡単で少な
くとも制御配線は出荷前にメーカによって実施できるた
め、設置者は主回路の接続さえできれば専門的な知識や
熟練した技術も必要としない。また、小型に構成できる
ため、取付けは小さいスペースで十分であり、特に多数
のモータを制御する場合は著しくその効果を期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の動力制御装置の平面
図である。

【図２】この発明の第１の実施例の遮断開閉ユニットの
側面断面図である。

【図３】この発明の第１の実施例の遮断開閉ユニットの
平面断面図である。

【図４】この発明の第１の実施例の切換接触子ユニット
の側面断面図である。

【図５】第１の実施例の切換接触子ユニットの平面断面
図である。

【図６】第１の実施例の電気回路図である。

【図７】第２の実施例の切換接触子ユニットの側面断面
図である。

【図８】第２の実施例の切換接触子ユニットの平面断面
図である。

【図９】第２の実施例の電気回路図である。

【図１０】第３の実施例の切換接触子ユニットの側面断
面図である。

【図１１】第３の実施例の電気回路図である。

【図１２】第４の実施例の電気回路図である。

【図１３】第５の実施例の電気回路図である。

【図１４】一般的な従来の技術を説明するための電気回
路図である。

【図１５】従来の技術によるモータの可逆運転の回路を
説明する電気回路図である。

【図１６】従来の技術によるモータのオープントランジ
ション方式のＹ−Δ始動方式の回路を説明するための電
気回路図である。

【図１７】従来の技術によるモータのクローズドトラン
ジション方式のＹ−Δ始動方式の回路を説明するための
電気回路図である。

【図１８】従来の技術によるモータのコンドルファ始動
方式の回路を説明するための電気回路図である。

【図１９】従来の技術によるモータのリアクトル始動方
式の回路を説明するための電気回路図である。

【符号の説明】

１ 動力制御装置 ２ モータ ３ 単巻変圧器 ４ リアクトル ５ 抵抗器 １０ 遮断開閉ユニット １１ 第１の開閉接触部 １２ 第１の開閉手段 １３ 引外し手段 １４ 電源側端子 １５ 負荷側端子 １６，１７，５６，５６′，５６″，５７，５７′，５
７″，６８，６９，７０，８１，９１ 導体 １８，５８，５８′，５８″，６３，６３′，６３″
固定接点 １９，５９，５９′，５９″，６４，６４′，６４″
可動接点 ２０，６０，６０′，６０″，６５，６５′，６５″
可動接触子 ２１ 操作杵 ２２，３１，６７，７４ ばね ２３ 消弧装置 ２４ クロスバ ２５，５２ 電磁石開閉装置 ２６ 操作制御機構 ２７ ハンドル ２８，７２ 固定コアー ２９，７３ 可動コアー ３０，７１，７１′，７１″ 励磁コイル ３２，７５ 作動ピン ３３，７８ 固定軸 ３４ 電磁石作動レバー ３５ 短絡時強制開極電磁石 ３６ 零相変流器 ３７ 変流器 ３８ 電子式過電流継電器 ３９ 釈放型電磁石 ４０ 突棒 ４１，４３ レバー ４２ リンク ４４ 表示手段 ４５ 機能実行指令手段 ５１ 第２の開閉接触部 ５３ 運転指令ユニット ５４，５４′，５４″，５５，５５′，５５″，８７，
８７″ 端子 ７６ 電磁石操作レバー ７７ 共通軸 ８０，８５，９０ 切換接触子ユニット ８２ 運転指令ユニット ９５ 切換接触子ユニット

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−114577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−70137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−49745（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−91409（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/28 - 5/44 H02P 7/36 - 7/66 H02P 1/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指令に応じて動力を制御するための所定
   のシーケンスを予め記憶する制御手段と、複数相からな
   る主回路の各相に挿入され前記主回路を開閉する第１の
   開閉接触部と、前記第１の開閉接触部を開閉する前記制
   御手段によって制御される電磁石開閉装置を少なくとも
   有する第１の開閉手段と、過電流が流れたとき前記第１
   の開閉手段を動作させて前記第１の開閉接触部を開離す
   る引外し手段とを有する遮断開閉ユニットと、 前記第１の開閉接触部と直列に接続される第１の常閉接
   触部と第１の常開接触部とを有する第２の開閉接触部
   と、前記第２の開閉接触部を開閉する前記制御装置によ
   って制御される電磁石開閉装置を有する第２の開閉手段
   と、を有する切換接触子ユニットと、 を、互いに分離可能に備えたことを特徴とする、動力制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記動力の始動の指令に応じて前記第２
   の開閉接触部が切換わるとき、前記第１の常閉接触部と
   前記第１の常開接触部は同時に接触しないことを特徴と
   する、請求項１の動力制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１の開閉接触部と直列に接続され
   る第３の開閉接触部と前記第３の開閉接触部を開閉操作
   する第３の電磁石開閉装置を備え、 前記第３の開閉接触部は互いに絶縁された可動接触子に
   よって構成されるとともに、切換えられるとき一時的に
   同時に接触する第２の常閉接触部と第２の常開接触部と
   を有し、 前記制御手段は前記動力の指令に応じて第１，第２およ
   び第３の電磁石開閉装置を動作させるシーケンスを予め
   記憶し、前記動力の始動が終わったとき前記第３の開閉
   手段の電磁開閉装置の励磁を解消させることを特徴とす
   る、請求項１の動力制御装置。