JP3257026B2 - 無接点開閉器回路装置 - Google Patents

無接点開閉器回路装置

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JP3257026B2 JP11933292A JP11933292A JP3257026B2 JP 3257026 B2 JP3257026 B2 JP 3257026B2 JP 11933292 A JP11933292 A JP 11933292A JP 11933292 A JP11933292 A JP 11933292A JP 3257026 B2 JP3257026 B2 JP 3257026B2
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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、トライアックなどの双
方向の半導体スイッチング素子を備え、この半導体スイ
ッチング素子をオン・オフすることにより主電源ライン
を開閉制御する複数個の無接点開閉器からなる無接点開
閉器回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の無接点開閉器回路装置を用
い、3相誘導モータなどの負荷を駆動する場合の回路図
である。図2において、無接点開閉器回路装置10は3
個の無接点開閉器1(1A,1B,1C)からなり、こ
れら3個の無接点開閉器1(1A,1B,1C)はそれ
ぞれ3相主電源3のU,V,Wおよび、例えば3相誘導
モータからなる負荷2の各相と直列接続され、この負荷
2を駆動する。
【0003】各無接点開閉器1(1A,1B,1C)
は、それぞれ交流100V,200Vなどの操作電源4
に接続され、入力電圧の電圧レベルを判定し設定値を越
えると制御信号を出力する入力回路11と、3相主電源
3および負荷2の各相と直列接続された双方向の半導体
スイッチング素子を有する主回路13と、入力回路11
から出力された制御信号によって主回路13に点弧信号
を出力する点弧回路12とからなっている。
【0004】入力回路11は操作電源4に限流抵抗R1
を介しその交流入力端子が接続されたダイオードブリッ
ジ回路DBと、このダイオードブリッジ回路DBの直流
出力端子間に接続された平滑コンデンサCと、この平滑
コンデンサCの両端子間にそれぞれ直列に接続されたツ
ェナーダイオードZDおよび抵抗R2 と、平滑コンデン
サCとツェナーダイオードZDの接続点にその一方の端
子が接続された限流抵抗R3 と、そのカソードが平滑コ
ンデンサCと抵抗R2 の接続点に接続され、そのゲート
がツェナーダイオードZDと抵抗R2 の接続点に接続さ
れたサイリスタTHYとからなり、限流抵抗R3 の他方
の端子とサイリスタTHYのアノードとの間に接続され
る負荷に対してサイリスタTHYのオン・オフとして示
される制御信号が出力される。主回路13は、3相主電
源3および負荷2と直列接続された双方向の半導体スイ
ッチング素子、例えばトライアックTRCからなり、点
弧回路12は、トライアックTRCの両端子間にそれぞ
れ直列に接続された抵抗R 5 ,フォトカプラPCのフォ
トトライアックおよび抵抗R6 からなり、このフォトカ
プラPCのフォトダイオードは入力回路11の限流抵抗
3 の他方の端子とサイリスタTHYのアノードとの間
に接続され、フォトカプラPCのフォトトライアックと
抵抗R6 の接続点がトライアックTRCのゲートに接続
された直列回路とからなっている。
【0005】この無接点開閉器回路装置10の動作は次
の通りである。図2において、操作電源4からの入力電
圧のレベルが設定値を越えると、すなわち各無接点開閉
器1(1A,1B,1C)のダイオードブリッジDBの
直流出力端子の電圧がツェナーダイオードZDの電圧を
越えると、抵抗R2 に電流が流れこの抵抗R2 の両端子
間に電圧降下を生じる。この電圧降下によってサイリス
タTHYがオンし、フォトカプラPCのフォトダイオー
ドに制御電流が流れる。これにより、フォトカプラPC
のフォトトライアックはオンし、抵抗R6 に電流が流れ
この抵抗R6 の両端子間に電圧降下を生じる。この電圧
降下によってトライアックTRCはオンし主電源U,
V,Wの各相は閉路され、例えば3相誘導モータなどの
負荷2が駆動される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述の無接点開閉器回
路装置においては、3相主電源および負荷の各相と直列
接続された3個の無接点開閉器はそれらの間の特性のば
らつきによってそれらの閉路時刻にばらつきを生じるこ
とがある。これら無接点開閉器の閉路時刻にばらつきが
生じると、負荷の各相に不平衡電流が流れる。このこと
は、例えば負荷が3相誘導モータを起動する場合に特に
問題となる。すなわち3相誘導モータは起動当初は殆ん
ど短絡状態であるので無接点開閉器回路装置の閉路時に
は3相主電源電圧は大きく低下し、その後モータの回転
の上昇とともに徐々に回復して正規の電源電圧に復帰す
る。また、操作電源は通常3相主電源からとっているの
で同様な電圧推移を辿る。そして、例えば3個の無接点
開閉器のうちの2個が先に閉路されると、3相誘導モー
タは欠相運転となり、定格の6〜8倍の起動電流が流れ
る。一方3相主電源電圧の低下によって操作電源の電圧
が低下し、この操作電源の電圧は3相誘導モータが欠相
運転のため中々上昇しないので後の1個の無接点開閉器
が何時までも閉路せず定格の6〜8倍の起動電流が流れ
続け、場合によっては過熱・焼損につながる重大事故と
なることがある。また、このように定格の6〜8倍の起
動電流が流れ続けると主電源に対しても悪影響を与え
る。
【0007】本発明の目的は複数個の無接点開閉器から
なる無接点開閉器回路装置において、各無接点開閉器の
閉路時刻を一致させることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の無接点開閉器回路装置は双方向の半導体
スイッチング素子をオン・オフすることにより主電源ラ
インを開閉制御する複数個の無接点開閉器からなり、こ
れら無接点開閉器は、それぞれ操作電源に接続され、入
力電圧の電圧レベルを判定し設定値を越えると制御信号
を出力する入力回路と、主電源および負荷と直列接続さ
れた、例えばトライアックからなる双方向の半導体スイ
ッチング素子を有する主回路と、前記入力回路から出力
された制御信号によって主回路に点弧信号を出力する点
弧回路と、前記入力回路から出力された制御信号を外部
に引き出す制御信号端子とを備え、これら制御信号端子
を並列に接続する。
【0009】
【作用】本発明の無接点開閉器回路装置は、複数個の無
接点開閉器のそれぞれに入力回路から出力された制御信
号を外部に引き出す制御信号端子を設け、これら制御信
号端子を並列に接続したもので、これら制御信号端子を
並列に接続すると、複数個の無接点開閉器の中で、いず
れか早く制御信号が出力された無接点開閉器によって他
の無接点開閉器も動作するのでこれらすべての無接点開
閉器の閉路時刻は一致するようになる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の無接点開閉器回路装置を用
い、3相誘導モータなどの負荷を駆動する場合の回路図
である。図1に示す本発明の無接点開閉器回路装置10
が図2に示す従来の無接点開閉器回路装置10と異なる
ところは、各無接点開閉器1(1A,1B,1C)それ
ぞれに、それらの入力回路11から出力された制御信号
を外部に引き出す制御信号端子14を設け、これら制御
信号端子14を並列に接続したものである。これら制御
信号端子14は、図1において入力回路11のサイリス
タTHYのアノードから引き出されている。このサイリ
スタTHYは従来の技術の項で説明したように、限流抵
抗R3 の他方の端子とこのサイリスタTHYとの間に接
続される負荷、この場合は点弧回路12のフォトカプラ
PCのフォトダイオードに対し、このサイリスタTHY
のオン・オフとして示される制御信号を出力する。従っ
てこのサイリスタTHYのアノードから引き出された制
御信号端子はこのサイリスタTHYのオン・オフとして
示される制御信号を出力する。
【0011】この無接点開閉器回路装置10の動作は次
の通りである。図1において、操作電源4からの入力電
圧のレベルが設定値を越えると、すなわち各無接点開閉
器1(1A,1B,1C)のダイオードブリッジDBの
直流出力端子の電圧がツェナーダイオードZDの電圧を
越えると、抵抗R2 に電流が流れこの抵抗R2 の両端子
間に電圧を生じ、この電圧降下によってサイリスタTH
Yがオンする。しかしツェナーダイオードZD,サイリ
スタTHYなどの特性のばらつきによって各無接点開閉
器1(1A,1B,1C)のサイリスタTHYのオンに
ばらつきが生じ、例えば無接点開閉器1Aのサイリスタ
THYが先にオンし、フォトカプラPCのフォトダイオ
ードに電流が流れこの無接点開閉器1Aのトライアック
TRCがオンしたとすると、このとき他の無接点開閉器
1B,1CのサイリスタTHYはまだオンしていない
が、これら無接点開閉器1B,1CのフォトカプラPC
のフォトダイオードにはそれぞれ同期間端子11を通し
て無接点開閉器1AのサイリスタTHYの制御信号が加
えられ、このサイリスタTHYを通して制御電流が流
れ、そのフォトカプラPCのフォトトライアックはオン
する。これにより無接点開閉器1B,1Cのトライアッ
クTRCがオンし、各無接点開閉器1A,1B,1Cの
閉路時刻は一致するようになる。
【0012】このように各無接点開閉器の閉路時刻が一
致するので、前述したように負荷が3相誘導モータの場
合、例えば3個の無接点開閉器のうちの2個が先に閉路
されると、3相誘導モータは欠相運転となり、定格の6
〜8倍の起動電流が流れ、一方3相主電源電圧の低下に
よって操作電源の電圧が低下し、この操作電源の電圧は
3相誘導モータが欠相運転のため中々上昇しないので後
の1個の無接点開閉器が何時までも閉路せずこの定格の
6〜8倍の起動電流が流れ続け、場合によっては過熱・
焼損につながる重大事故が防止される。
【0013】なお、図1の実施例では、操作電源4は交
流でありダイオードブリッジDBで整流して直流として
いるが、操作電源が直流であっても同一の回路で適用が
可能である。また、図1は3相誘導モータを駆動する場
合について述べたが、2相あるいは6相などの多相誘導
モータで同様の効果があることは勿論である。更に各無
接点開閉器を並列に接続して電流容量を増加させる場合
も、これらの閉路時刻が一致することにより、通電電流
が均一化される効果がある。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、複数個の無接点開閉器
からなる無接点開閉器回路装置において、これら各無接
点開閉器の閉路時刻が一致するように制御されるので、
各無接点開閉器の閉路時刻のばらつきによって負荷に流
れる不平衡電流が防止される。このことは、特に負荷が
多相誘導モータで、閉路時刻のばらつきによって欠相運
転となって定格の6〜8倍の起動電流が流れ続け、場合
によっては過熱・焼損につながる重大事故が防止され
る。また、定格の6〜8倍の起動電流が流れ続けること
によって電源に与える悪影響も防止されその効果は大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無接点開閉器回路装置の一実施例によ
り、例えば3相誘導モータなどの負荷を駆動する回路図
【図2】従来の無接点開閉器回路装置により、例えば3
相誘導モータなどの負荷を駆動する回路図
【符号の説明】
1 無接点開閉器 1A 無接点開閉器 1B 無接点開閉器 1C 無接点開閉器 2 負荷(3相誘導モータ) 3 電源(3相電源) 4 操作電源 10 無接点開閉器回路装置 11 入力回路 12 点弧回路 13 主回路 14 制御信号端子 TRC 双方向のスイッチング素子(トライアック)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】双方向の半導体スイッチング素子をオン・
    オフすることにより主電源ラインを開閉制御する複数個
    の無接点開閉器からなり、これら無接点開閉器は、それ
    ぞれ操作電源に接続され、入力電圧の電圧レベルを判定
    し設定値を越えると制御信号を出力する入力回路と、主
    電源および負荷と直列接続された双方向の半導体スイッ
    チング素子を有する主回路と、前記入力回路から出力さ
    れた制御信号によって主回路に点弧信号を出力する点弧
    回路と、前記入力回路から出力された制御信号を外部に
    引き出す制御信号端子とを備え、これら制御信号端子が
    並列に接続されたことを特徴とする無接点開閉器回路装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の無接点開閉器回路装置にお
    いて、複数個の無接点開閉器のそれぞれの主回路の双方
    向の半導体スイッチング素子は多相主電源および多相誘
    導モータの各相と直列接続されることを特徴とする無接
    点開閉器回路装置。
  3. 【請求項3】請求項1あるいは2記載の無接点開閉器回
    路装置において、複数個の無接点開閉器のそれぞれの主
    回路の双方向の半導体スイッチング素子はトライアック
    からなることを特徴とする無接点開閉器回路装置。
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