JP3683118B2 - Electric turning machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道における分岐器を転換・鎖錠するモータによって駆動される電気転てつ機に係り、特に、電気転てつ機の過負荷防護を効果的に行えるようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、モータMを駆動源とする従来の電気転てつ機1が鉄道の分岐器Pに設備されている状態の平面図、図5(a)はその転てつ機1の内部に組込まれている歯車機構等の機械的構成を示す側面図、(b)は(a)の平面図、図6は、転てつ機1の制御系統を示すブロック図、図7は、図6中の電気的構成部分の詳細図である。
【0003】
以下、上記図4〜図7を参照しながら、従来の電気転てつ機について説明すると、電気転てつ機1は、モータMを駆動源として摩擦クラッチ2、減速歯車3、転換歯車4、転換ローラ5、動作かん6の順に伝動して、転換ローラ5、動作かん6のカム6′によって動作かん6を直線運動(図5(b)の矢印参照)させるように構成されている。そして、その動作かん6に接続するロッド7′(図4)と転てつ棒7を介して分岐器PのトングレールTを転換し、転換したトングレールTの先端位置が正常な位置にあるかを照査し、正常位置にあれば鎖錠して転換動作を完了するように動作する。
【0004】
この鎖錠は、分岐器Pの先端の位置をフロントロッド8と接続かん9を介して電気転てつ機1の鎖錠かん10に伝え、鎖錠かん10の切欠10a(図5(b))にロックピース11を挿入することで行われる。そして、そのロックピース11の挿入ができれば、回路制御器が検知して分岐器Pの先端の位置が正常と判断される。この正常と判断される位置において、転換が終了した段階の密着側トングレール(図4では左側のトングレールT)の先端は、基本レールRに密着するとともに、その位置で鎖錠かん10の切欠10aにロックピース11が挿入できるように予め調整されている。
【0005】
電気転てつ機1の転換の完了により、鎖錠かん10の切欠10aにロックピース11が挿入されている状態にある。このとき、電気転てつ機1のモータMが駆動を開始すると、鎖錠かん10の切欠10aからロックピース11が抜かれて動作かん6の鎖錠が解かれる。次に、動作かん6が移動するとそれに接続されたロッド7′と転てつ棒7とを介して分岐器PのトングレールTが転換される。そして、その転換が終了すると、もう一方の鎖錠かん10の切欠にロックピース(図示せず)を挿入して動作かんが鎖錠される。ロックピースを挿入できたことを回路制御器が検知して転換鎖錠が完了となる。
【0006】
転換鎖錠が完了すると、回路制御器100が連動装置に転換完了を知らせ、連動装置が信号器を進行信号にして列車が通過できる状態となる。この回路制御器100は、転換終了時にモータ電源を遮断するが、ロックピースを挿入できなければモータの電源を遮断しない状態のまま電源供給を継続する仕組になっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の転てつ機は、分岐器のトングレールを床板上を摺動させることで転換を行う構造になっているので、また、屋外に設置されているので、床板に給油した油が雨で流されたり、ゴミが付着したり、あるいは錆びが発生したりして、トングレールと床板との摺動抵抗が大きく変動する性質を有している。その摺動抵抗の大きさは、各分岐器によって異なり、変動幅も大きく、電気転てつ機から見ると過負荷となる要素を多く含んでいる。また、トングレール先端の停止位置が微妙に狂い、鎖錠かんの切欠にロックピースが挿入できない、いわゆるロック狂いを起こしてしまう。
【0008】
上述のような分岐器を負荷とする電気転てつ機は、過負荷やロック狂いによって一連の動作が阻害されると、電源を供給されているモータは駆動を継続しようと必要なトルクを発生させ、モータ電流が増加して温度上昇による過熱を起こし、その状態が続けば焼損してしまうという不都合が発生する。また、急激に転換が停止した際、モータのロータによる慣性がモータ軸や減速歯車等に衝撃として加わり、軸の折損や歯の破損の原因となる。そのため、図5に示すように、電気転てつ機のモータMと減速歯車3の間に摩擦クラッチ2等のクラッチが設けられ、設定された伝達トルクを越えるトルクが加わると滑りを起こして伝達トルクを低下させ、過負荷やロック狂いの際の破損や焼損を防止するとともに、異常を起こした状態を保持することで原因究明を追及でき易くしている。しかし、上記クラッチは機構的な構造のため、筐体内で場所をとり、電気転てつ機を大型化してしまうという欠点がある。
【0009】
電気転てつ機の出力である転換力は、モータの駆動トルクとクラッチの伝達トルクとの関係によって決まるが、モータの駆動トルクは、クラッチの伝達トルクより余裕をもって大きいので、電気転てつ機の最大転換力は、クラッチの伝達トルクによって決まることになる。その設定値は、負荷に対して小さ過ぎると転換中にクラッチが滑ってしまって負荷を転換できない状態、すなわち、転換不能を起こすこととなり、逆に負荷に対して転換力が大きすぎると、転換不能には成りにくくなるものの、転換によって分岐器のトングレールが基本レールに密着する際、基本レールに衝突して電気転てつ機のモータや減速歯車及び動作かんカムを駆動するローラに大きな衝撃を与えてしまう。この衝撃力は、衝突時のスピードやモータのロータの慣性に大きく依存し、その衝撃が大きくなると、その反動で電気転てつ機の動作かんが転換した方向とは反対方向に移動して密着側トングレールが基本レールから離れてしまう。したがって、一度は鎖錠かんの切欠にロックピースが挿入されたものの、再びロックピースを抜いてしまうという現象、いわゆる反転を起こしてしまう。この反転を回路制御器が検知して、再びモータ電源を投入して、転換と反転を繰返して転換鎖錠の完了が不安定な状態になってしまうという不都合が発生することがある。
【0010】
このため、クラッチの伝達トルクの設定は、転換不能を起こさないように、かつ、反転を起こさないように分岐器の転換状態を観察しながら分岐器の負荷に合う大きさに適度に設定する必要がある。しかも、この負荷の大きさは、変動するのでクラッチの伝達トルクの設定は、定期的に行わなければならないという煩わしさがあった。
【0011】
転てつ機のクラッチには、大別すると、摩擦板の摩擦抵抗で伝達トルクを伝える摩擦クラッチと、磁力結合によって伝達トルクを伝えるマグネットクラッチとに分けられる。摩擦クラッチは、伝達トルクを調整できる構造になっており、分岐器の負荷に合う大きさに適度に設定することができるが、摩擦板を押さえているばねのばね圧を調整するためにクラッチを特殊な金具で固定させ、ナットの締め付け調整によってばね圧を調整する作業を行う必要がある。このばね圧の調整を適度になるまで調整するには、試行錯誤を繰返し、適度に設定できたとしても気温変化等によってクラッチの伝達トルクが変動するので定期的に伝達トルクを調整する必要があった。
【0012】
そこで、気温の変化程度では伝達トルクが変動しにくいマグネットクラッチが用いられるようになってきているが(例えば、実開平4−50401号公報等)、伝達トルクの調整ができないために最大転換力の大きさが固定化されるので、分岐器の転換力が小さい、いわゆる軽負荷の場合は、上述した反転が起こってしまい、軽負荷の分岐器には使えない欠点があった。また、マグネットクラッチ自体は高価であり、大きさや重さもモータの約1/2を占め、電気転てつ機が大きく、重く、かつ高価になる要因の1つになっていた。
【0013】
本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、摩擦クラッチを組込んでいる電気転てつ機の場合は、最大転換力の安定化と調整を簡単かつ容易にできるようにし、マグネットクラッチを組込んでいる電気転てつ機の場合は、最大転換力の調整を簡単かつ容易にできるようにした転てつ機を提供することにある。さらに、摩擦クラッチやマグネットクラッチのようなクラッチに代えて、クラッチの過負荷防護の役割を別の手段に置き換えるとともに、衝撃をある程度吸収する簡素な継手にすることで、点検や機械的調整部分を無くし、最適な最大転換力と妨害時の転換力を最適に、かつ容易に設定できるようにした電気転てつ機を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気転てつ機は、上記目的を達成するために、交流モータを駆動源として鉄道の分岐器を転換・鎖錠する電気転てつ機において、前記交流モータの起動時から所定時間経過後の駆動電流又は駆動トルクから前記電気転てつ機の過負荷を検出する過負荷検出手段と、過負荷を検出したときに、交流電源の周期よりも大きい、トルク低下に必要な周期の断続信号を生成して出力する断続信号発生手段と、出力された断続信号に対応して前記交流モータへの交流電源の供給を断続的に行う電源供給手段と、を有することを特徴としている。
上記構成により、電源供給手段は、断続信号発生手段から入力した、交流電源の周期よりも大きい、トルク低下に必要な周期の断続信号に対応して交流モータへの交流電源の供給を断続的に行うので、交流モータは回転を継続され、かつ、交流モータの駆動トルクが低減される。
また、断続信号発生手段は断続信号の周期を任意に設定できるものであることを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電気転てつ機を図面に基づいて説明する。図1は、一実施の形態に係る電気転てつ機のモータへの駆動電源を供給する部分の構成を示したブロック図である。
【0016】
モータMは、周知の電気転てつ機に使用されていると同様の交流モータから構成されている。このモータMは、上記図7に示される周知の制御回路で構成されるモータ制御回路aにより駆動制御されるように構成されている。なお、図示しないが、電気転てつ機の機械的構成は、図5(a),(b)と同様であり、また、摩擦クラッチ2の代わりにマグネットクラッチであってもよい。また、後述するが、これら摩擦クラッチやマグネットクラッチに代えて、簡易な緩衝継手等の継手を使用することもできる。
【0017】
上述のように、本発明に係る電気転てつ機は、従来の機械的な構成及び基本的なモータ制御回路aをそのまま適用できる特長を有している。
【0018】
図1中、イで囲まれる部分は、本発明の特徴的な構成部分であり(以下、イで囲まれる部分を「本発明の特徴的構成部分」という)、このうちbは、過負荷検出部であって、モータMの駆動電流を検出してモータMの負荷状態を検出できるように構成されている。
【0019】
すなわち、この過負荷検出部bは、CT(カレント・トランスフォーマ=変流器)等の電流計測用センサを備えていて、その値が所定の過負荷となる設定値を越えたときに、過負荷検出信号を出力できるように構成されている。なお、モータMの起動時の電流は上述の設定値を越えるので、起動時から所定時間、例えば、0.5秒間は過負荷検出信号を出力しないように、タイマ回路等を用いてマスク処理がなされるように構成されている。
【0020】
断続信号発生部cは、図2(a)に示されるように、通常は連続信号を発生するようになっており、過負荷検出部bから過負荷検出信号を受けると、一定の周期を有するパルス状の断続信号を生成し、生成した断続信号を電源出力部dに出力するように構成されている。なお、この断続信号の周期は、任意に設定できるように構成されている。
【0021】
電源出力部dは、ゼロクロス機能を持つSSR回路で構成されていて、図2(b)に示されるように、断続信号発生部cから連続信号を入力しているときは、モータ制御回路aからの交流電流を断続せずにそのままモータMへ供給するが、断続信号発生部cから断続信号を入力されるときは、モータ制御回路aからの交流電流を前記断続信号の周期と等しい周期で断続してモータMへ供給して、モータの回転を継続させるように構成されている。なお、上記ゼロクロス機能を持つSSR回路をトランジスタ回路やトライアック回路等の他の回路で実現してもよい。
【0022】
この電源出力部dは、図2(c)に示されるように、断続信号のON(“1”)において、モータ制御回路aからの交流電流をモータMに供給でき、その断続信号のOFF(“0”)において、モータ制御回路aからの交流電流のモータMへの供給を停止できるように構成されている。
【0023】
なお、本発明の特徴的構成部分イは、例えば、上記図7の端子C又は端子Dに直列接続することで使用することができる。また、他の例としては、E点とF点の両方に各1組づつ直列に接続することにより、モータMの回転方向毎にトルク設定することも可能となる。
【0024】
次に、電気転てつ機1が摩擦クラッチを用いるものである場合の動作を、その電気転てつ機1によって分岐器Pを転換させる場合を例にして説明する。
【0025】
この摩擦クラッチ付きの電気転てつ機1を、これに本発明の特徴的構成部分イを付加して用いた際は、摩擦クラッチのトルク設定値を、予め、最大に設定して、阻害や転換完了時の衝撃に対してのみ働く緩衝器として用いるようにする。
【0026】
このようにしておくと、通常時において、モータ制御回路aには、電源が供給されていないので、モータMには電流が流れず、過負荷検出部bは、連続信号出力を断続信号発生部cへ指示し、断続信号発生部cは電源出力部dがモータMに対して連続的に、すなわち、通常通りに交流電源を供給できる状態にある。次に、モータ制御回路aに電源が供給されると、電源出力部dは、供給された交流電源をそのままモータMに供給することとなる。したがって、モータMは通常の駆動トルクを発生することができる。すなわち、モータMが起動すると、電気転てつ機1の内部機構が動きだし、上述したような解錠、転換、鎖錠の一連動作を行い、それが完了するとモータ制御回路aが働いてモータMの電源が切れる。
【0027】
今、仮に、モータMの起動後に負荷が過負荷になったとする。この場合、モータMの電流が過負荷検出部bの設定値を越えるので、その瞬間に過負荷検出部bが断続信号発生部cから断続信号を出力させる。断続信号発生部cは、電源出力部dに断続信号を出力し、その電源出力部dは、その断続信号の周期に合わせてモータ制御回路aからの交流電源をモータに対してゼロクロスのタイミングで断続して供給することとなる(図2(c)参照)。
【0028】
このように、電気転てつ機1が過負荷になったときには、モータ制御回路aからの交流電源をモータMに対して断続周期で供給するので、モータMの駆動トルクは設定した値に低下し、その状態のままの駆動トルクで保持される。この間、モータ電流の増加が抑制され、モータMは過熱しない状態で過負荷になった位置を保持することができる。したがって、駆け付けた保守者は、過負荷になった位置で分岐器Pが停止していることを知り、その過負荷になった原因究明を迅速、かつ、容易に行えることとなる。
【0029】
図3は、上述のように過負荷状態になったときに、モータMへの電源を遮断できるように、本発明の特徴的構成部分ロの中に、ゼロクロス機能を持つSSRやトランジスタ回路等のスイッチング回路からなる電源遮断部eを設けた例を示している。すなわち、ここでは、モータMの電源供給ライン中に電源遮断部eを介在させた構成を呈している。
【0030】
このように、モータMの電源供給ライン中に電源遮断部eを設けた場合、過負荷を検知してから所定時間以上、連続信号が出ていたり、あるいは、電源遮断部eの出力が断続出力になっていない理由で所定の任意に設定した時間以内にモータ電流あるいはモータの駆動トルクが設定値以下に低下しなかったときは、電源が遮断される。一旦、その遮断状態になると、モータ制御回路aからの電源がなくなるまでその状態が解除されないので、モータMの焼損を防止することができる。そして、本発明の特徴的構成部分イ又はロのリセットボタンRが押下されると、再び、電源供給をすることもできる。なお、断続信号発生部cのリセットボタンRは、電源出力部dに設けてもよい。
【0031】
上記構成の電気転てつ機において、モータMの駆動トルク≦摩擦クラッチの伝達トルクとなるように設定しておくと、最大転換力は、モータMの駆動トルクによって決まることとなり、最大転換力は、摩擦クラッチのトルクと無関係となるので、電気転てつ機1の最大転換力を安定させることができ、電気転てつ機1の最大転換力の調整も検知設定値を電気的に任意の値に設定できるので、簡素で容易に行える特長がある。また、摩擦クラッチは、伝達トルクを越えるトルクが加わると摩擦板間で滑りを起こし、摩擦抵抗が静摩擦から動摩擦に変わることで伝達トルクが大きく低下するが、その低下した値は極めて幅が広く不安定なものであるけれども、本発明の特徴的構成部分イ又はロを付加して用いれば、断続信号発生部cからの断続信号の周期を任意の値に設定できるので、過負荷になったときの転換力も電気的に任意の値に設定でき、最適な設定を容易に行うことができる。すなわち、電気転てつ機1の負荷を転換するための最大トルクの設定は、過負荷検出部bの設定値を調節することで行い、異常があったときのモータMの伝達トルクの設定は、断続信号発生部cの周期を調節することで、それぞれ容易に行うことができる。
【0032】
マグネットクラッチを備えた電気転てつ機1の場合は、モータMの駆動トルク≧マグネットクラッチの伝達トルクの関係になっているが、摩擦クラッチよりも伝達トルクがかなり高く設定されているので、本発明の特徴的構成部分イ又はロを付加して用いる際には、そのままの阻害や転換完了時の衝撃に対して働く緩衝器として用いることができる。そして、過負荷検出部bの検出を所定の任意の値に設定してモータMの駆動トルク≦マグネットクラッチの伝達トルクの状態に設定することで、電気転てつ機1の最大転換力は、モータMの駆動トルクによって決まり、電気転てつ機1の最大転換力の調整も検知設定値を電気的に任意の値に設定できるので、簡素で容易に行うことができる特長を有している。
【0033】
上述の例は、電気転てつ機に摩擦クラッチ又はマグネットクラッチを用いた例であるが、本発明の特徴的構成部分イ又はロを付加することで、このような本格的なクラッチを取り除き、衝撃のみ吸収する簡素な緩衝器を取付けることにより、あるいは、電気転てつ機1のモータMのロータの慣性を小さくし、減速歯車3や転換ローラ5等の強度を上げて衝撃に耐えるようにすれば、電気転てつ機1からクラッチを無くすことも可能となる。また、緩衝器には、回転方向に緩衝するものや直線方向に緩衝するものがあり、その機構としてばね、油圧、空圧、磁気等の使用箇所にあった簡易なものを用いることができる。さらに、衝撃緩衝力の設定の大きさも、気温変動や経年劣化を含めた値がモータの駆動トルクに対して余裕をもって越えていればよく、いずれにしても、現用のクラッチのような微妙な設定ができる複雑なものは必要でなく、構造が簡単で、小型、かつ、安価なものを用いることができる。このようなものとして緩衝継手等の継手を用いることができる。
【0034】
また、上述の例では、モータMの電流を監視して過負荷検出部bによって過負荷を検知したが、モータMの伝達トルクを検出して同様の処理を行うようにしてもよい。このトルク検出は、センサを用いて直接行うこともできるが、モータMへ供給する電圧と電流からトルクを推定して行うこともできる。また、モータMと接続する継手や転換機構に衝撃緩衝機構を設けてその回転ずれや移動ずれをセンサで検知することでもよい。また、本発明の特徴的構成部分イ又はロの電源は、常時供給されているものとしたが、モータ制御回路aから同一電源を供給するようにしてもよい。このようにすれば、モータMに電源供給された時だけ働くので、電力消費を少なくすることができる。
【0035】
さらに、上述の例では、断続周期を一定にしておき、ONとOFFの発生比率を可変とした場合で説明したが、ONとOFFの発生比率を固定しておき、発生周期を可変としても電気転てつ機の過負荷防護の効果が得られ、ONとOFFの発生比率と断続周期を可変としても電気転てつ機の過負荷防護の効果が得られる。
【0036】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係る電気転てつ機は、その駆動源である交流モータの起動時から所定時間経過後の駆動電流又は駆動トルクから電気転てつ機の過負荷を検出する過負荷検出手段と、過負荷を検出したときに、交流電源の周期よりも大きいトルク低下に必要な周期の断続信号を生成して出力する断続信号発生手段と、出力された断続信号に対応して前記交流モータへの交流電源の供給を断続的に行う電源供給手段とを有しているので、過負荷が検出されたときは、交流モータの駆動トルクが設定した値に低下し、その状態に保持するので、その間、モータ電流の増加が抑制され、交流モータは過熱しない状態で過負荷になった位置を保持することができる。したがって、保守者は、過負荷になった位置で分岐器が停止していることを知り、その過負荷になった原因究明を迅速、容易に行うことができる。そして、電気転てつ機の負荷を転換するための最大トルクの設定は、過負荷検出手段の設定値を調節することで、異常があったときの交流モータの伝達トルクの設定は、断続信号発生手段の周期を調節することで、それぞれ容易に行うことができる。また、電気転てつ機が摩擦クラッチを用いるものである場合は、その摩擦クラッチを最大トルクに調整して衝撃のような大きなトルクのみに働くように調整すれば負荷に対しては十分な伝達トルクを確保することができる。摩擦クラッチの最大伝達トルクは、温度変化の影響を受けて低下したとしても負荷を転換するには十分な余裕を持つことができる。しかも、この状態であれば、従来は反転を起こすが、その反転の発生を効果的に抑制することができる。また、電気転てつ機がマグネットクラッチを用いるものである場合は、クラッチの伝達トルクを転換不能を起こし難く、かつ、反転を起こさないように最大転換力が負荷の大きさに応じて最適に調整することができる。さらに、断続信号の調整により、衝撃のみ吸収 する緩衝器を用いれば、緩衝継手の電気転てつ機とすることも可能である。
【0037】
また、本発明の請求項2に係る電気転てつ機は、断続信号発生手段から出力される断続信号の周期を任意に設定できるようにしたので、クラッチの有無、クラッチの種類、電気転てつ機の設置環境に応じて、交流電源の断続周期を適切に調節して過負荷防護を確実に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態に係る電気転てつ機の特徴的構成部分の構成を示すブロック図である。
【図2】 過負荷検出部及び断続信号発生部の出力波形図である。
【図3】 本発明の他の実施の形態に係る電気転てつ機の特徴的構成部分の構成を示すブロック図である。
【図4】 モータを駆動源とする従来の電気転てつ機が鉄道の分岐器に設備されている状態の平面図である。
【図5】 (a)は、電気転てつ機の内部に組込まれている歯車機構等の機械的構成を示す側面図、(b)は、(a)の平面図である。
【図6】 電気転てつ機の制御系統を示すブロック図である。
【図7】 図6の電気的構成部分の詳細図である。
【符号の説明】
a モータ制御回路
b 過負荷検出部
c 断続信号発生部
d 電源出力部
M モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric switch driven by a motor that converts and locks a branching device in a railway, and more particularly to an electric switch that can effectively protect an overload of the electric switch.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a conventional
[0003]
Hereinafter, a conventional electric turning machine will be described with reference to FIGS. 4 to 7. The
[0004]
This lock conveys the position of the tip of the branching device P to the lock rod 10 of the
[0005]
The lock piece 11 has been inserted into the
[0006]
When the conversion lock is completed, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the oil above the conventional rolling iron machine, so has the splitter tongue rail structure for the conversion by causing slide on the floor plate, also because it is installed outdoors, which lubricate the floor was There or is flow rain, or adhered dust or rust is or generated, has a property of sliding resistance between the tongue rail and the floor plate varies greatly. The magnitude of the sliding resistance varies depending on each branching device, and has a large fluctuation range, and includes many elements that are overloaded when viewed from an electric switch. In addition, the stop position of the tip of the Tongrel is slightly out of order, which causes a so-called lock error that the lock piece cannot be inserted into the notch of the lock cane.
[0008]
When an electric switch with the above-mentioned branching device as a load is interrupted by a series of operations due to overload or lock failure , the motor supplied with power supplies the required torque to continue driving. The motor current increases, causing overheating due to a temperature rise, and if the state continues, there is a disadvantage that the motor burns out. Further, when the conversion is suddenly stopped, the inertia of the motor rotor is applied as an impact to the motor shaft, the reduction gear, etc., causing shaft breakage and tooth breakage. Therefore, as shown in FIG. 5, a clutch such as a friction clutch 2 is provided between the motor M of the electric switch and the
[0009]
The conversion force, which is the output of the electric switch, is determined by the relationship between the motor drive torque and the clutch transmission torque, but the motor drive torque is larger than the clutch transfer torque with a margin. The maximum conversion force is determined by the clutch transmission torque. If the set value is too small for the load, the clutch slips during the conversion and the load cannot be converted, that is, the conversion cannot be performed. although impossible hardly become a, splitter tongue rail by diversion when dense wear basic rails, large rollers for driving the motor and reduction gear and operation cans cam electric point lock device collides with the base rail It gives an impact. The impact force is largely dependent on the inertia of the speed and the rotor of the motor at the time of collision, when the impact is large, the direction in which the operating cans electric point lock unit is converted by the reaction to move in the opposite direction closely The landing side Tongrel leaves the basic rail. Therefore, once the lock piece has been inserted into the notch of the lock can, the phenomenon that the lock piece is pulled out again, so-called inversion, occurs. The circuit controller may detect this reversal, turn on the motor power again, and may cause inconvenience that the conversion and reversal are repeated and the completion of the conversion lock becomes unstable.
[0010]
For this reason, the transmission torque of the clutch should be set appropriately to a size that matches the load of the branching device while observing the switching state of the branching device so as not to cause inversion and not to cause reversal. There is. In addition, since the magnitude of the load fluctuates, there is an inconvenience that the transmission torque of the clutch must be set periodically.
[0011]
The clutches of the switching machine are roughly classified into a friction clutch that transmits transmission torque by the frictional resistance of the friction plate and a magnetic clutch that transmits transmission torque by magnetic coupling. The friction clutch has a structure that can adjust the transmission torque, and it can be set to a size that fits the load of the branching device, but it can be adjusted to adjust the spring pressure of the spring holding the friction plate. It is necessary to perform the work of adjusting the spring pressure by adjusting the tightening of the nut by fixing with special metal fittings. In order to adjust the spring pressure until it becomes moderate, it is necessary to periodically adjust the transmission torque because the transmission torque of the clutch fluctuates due to changes in temperature, etc. It was.
[0012]
In view of this, a magnetic clutch is being used in which the transmission torque is less likely to fluctuate when the temperature changes (for example, Japanese Utility Model Publication No. 4-50401). Since the size is fixed, in the case of a so-called light load where the switching power of the branching device is small, the above-described inversion occurs, and there is a drawback that it cannot be used for a light-loading branching device. Moreover, the magnet clutch itself is expensive, and its size and weight occupy about 1/2 of the motor, and the electric switch is large, heavy and expensive.
[0013]
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and its object is to easily and easily stabilize and adjust the maximum conversion force in the case of an electric switch incorporating a friction clutch. In the case of an electric turning machine incorporating a magnet clutch, it is an object of the present invention to provide a turning machine that can easily and easily adjust the maximum conversion force. In addition, instead of clutches such as friction clutches and magnet clutches, the role of clutch overload protection is replaced with another means, and a simple joint that absorbs shock to some extent can be used for inspection and mechanical adjustment. It is an object of the present invention to provide an electric switch that can be set optimally and easily with the optimum maximum conversion force and the conversion force at the time of disturbance.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electric switch according to the present invention is an electric switch that converts and locks a railway branching device using an AC motor as a drive source. Overload detection means for detecting an overload of the electric switch from the drive current or drive torque after the elapse of time, and a period required for torque reduction that is larger than the period of the AC power supply when the overload is detected It is characterized by having a intermittent signal generating means for generating and outputting an intermittent signal of, and a power supply unit for performing intermittent supply of AC power to the AC motor in response to the outputted intermittently signals .
With the above configuration, the power supply means intermittently supplies the AC power to the AC motor in response to the intermittent signal of the period required for torque reduction, which is greater than the period of the AC power supply, input from the intermittent signal generating means. As a result, the AC motor continues to rotate and the driving torque of the AC motor is reduced.
Further, the intermittent signal generating means is characterized by those which can be arbitrarily set period of intermittent signals.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electric switch according to the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a portion for supplying drive power to a motor of an electric switch according to an embodiment.
[0016]
The motor M is composed of an AC motor similar to that used in a known electric switch. The motor M is configured to be driven and controlled by a motor control circuit a configured by the known control circuit shown in FIG. Although not shown, the mechanical configuration of the electric switch is the same as that shown in FIGS. 5A and 5B, and a magnetic clutch may be used instead of the friction clutch 2. Moreover, although mentioned later, it replaces with these friction clutches and magnet clutches, and can also use joints, such as a simple buffer joint.
[0017]
As described above, the electric switch according to the present invention has a feature that the conventional mechanical configuration and the basic motor control circuit a can be applied as they are.
[0018]
In FIG. 1, a portion surrounded by a is a characteristic component of the present invention (hereinafter, a portion surrounded by a is referred to as a “characteristic component of the present invention”), and b of which is an overload detection It is a part, Comprising: The drive current of the motor M is detected and it is comprised so that the load state of the motor M can be detected.
[0019]
That is, the overload detection unit b is provided with a current measuring sensor, such as a CT (Carre cement transformer = current transformer), when its value exceeds a set value a predetermined overload, An overload detection signal can be output. Since the current at the start of the motor M exceeds the above set value, a mask process is performed using a timer circuit or the like so that an overload detection signal is not output for a predetermined time, for example, 0.5 seconds from the start. It is configured to be made.
[0020]
As shown in FIG. 2 (a) , the intermittent signal generation unit c normally generates a continuous signal, and has a certain period when it receives an overload detection signal from the overload detection unit b. generates a pulse-like intermittent signals, has been configured to output the generated intermittent signal to the power output portion d. Note that the period of the intermittent signal is configured to be arbitrarily set.
[0021]
The power output unit d is composed of an SSR circuit having a zero cross function, and when a continuous signal is input from the intermittent signal generating unit c as shown in FIG. 2B, from the motor control circuit a. The AC current is supplied to the motor M without being interrupted. However, when an intermittent signal is input from the intermittent signal generator c, the alternating current from the motor control circuit a is intermittently cycled at a cycle equal to the cycle of the intermittent signal. The motor M is then supplied to continue the rotation of the motor . Note that the SSR circuit having the zero cross function may be realized by another circuit such as a transistor circuit or a triac circuit.
[0022]
As shown in FIG. 2C, the power output unit d can supply an alternating current from the motor control circuit a to the motor M when the intermittent signal is ON (“1”), and the intermittent signal is OFF ( In “0”), the supply of the alternating current from the motor control circuit a to the motor M can be stopped.
[0023]
In addition, the characteristic component part a of this invention can be used by connecting in series with the terminal C or the terminal D of the said FIG. 7, for example. As another example, torque can be set for each rotation direction of the motor M by connecting each of the E points and the F points in series one by one.
[0024]
Next, the operation when the electric
[0025]
The electric
[0026]
By doing so, since no power is supplied to the motor control circuit a during normal operation, no current flows through the motor M, and the overload detection unit b outputs a continuous signal output to the intermittent signal generation unit. The intermittent signal generator c is in a state where the power output unit d can supply the AC power to the motor M continuously, that is, as usual. Next, when power is supplied to the motor control circuit a, the power output unit d supplies the supplied AC power to the motor M as it is. Thus, the motor M is able to generate a normal driving dynamic torque. That is, when the motor M is started, the internal mechanism of the
[0027]
Now, assume that the load is overloaded after the motor M is started. In this case, since the current of the motor M exceeds the set value of the overload detection unit b, the overload detection unit b outputs an intermittent signal from the intermittent signal generation unit c at that moment. The intermittent signal generation unit c outputs an intermittent signal to the power output unit d, and the power output unit d supplies AC power from the motor control circuit a to the motor at a zero-cross timing in accordance with the cycle of the intermittent signal. It will be supplied intermittently (see FIG. 2C).
[0028]
As described above, when the
[0029]
FIG. 3 shows an SSR having a zero-cross function, a transistor circuit, etc. in the characteristic component part B of the present invention so that the power supply to the motor M can be cut off in the overload state as described above. The example which provided the power supply cutoff part e which consists of switching circuits is shown. That is, here, a configuration is shown in which the power cutoff unit e is interposed in the power supply line of the motor M.
[0030]
As described above, when the power cutoff unit e is provided in the power supply line of the motor M, a continuous signal is output for a predetermined time or more after the overload is detected, or the output of the power cutoff unit e is intermittent output. If the motor current or the motor driving torque does not drop below the set value within a predetermined arbitrarily set time for reasons that are not, the power supply is shut off. Once in the shut-off state, the state is not released until the power supply from the motor control circuit a is exhausted, so that the motor M can be prevented from being burned out. Then, when the reset button R of the characteristic component part A or B of the present invention is pressed, power can be supplied again. The reset button R of the intermittent signal generation unit c may be provided in the power output unit d.
[0031]
In the electric switch having the above-described configuration, if the drive torque of the motor M is set to satisfy the transmission torque of the friction clutch, the maximum conversion force is determined by the drive torque of the motor M, and the maximum conversion force is Since it is independent of the torque of the friction clutch, the maximum conversion force of the
[0032]
In the case of the
[0033]
The above example is an example in which a friction clutch or a magnetic clutch is used for an electric switch, but by adding the characteristic component a or b of the present invention, such a full-scale clutch is removed, By attaching a simple shock absorber that absorbs only the impact, or by reducing the inertia of the rotor of the motor M of the
[0034]
In the above-described example, the current of the motor M is monitored and the overload is detected by the overload detection unit b. However, a similar process may be performed by detecting the transmission torque of the motor M. This torque detection can be performed directly using a sensor, but can also be performed by estimating the torque from the voltage and current supplied to the motor M. Further, an impact buffering mechanism may be provided in a joint or conversion mechanism connected to the motor M, and the rotational deviation or movement deviation may be detected by a sensor. In addition, although the power of the characteristic component part A or B of the present invention is always supplied, the same power may be supplied from the motor control circuit a. In this way, since it works only when power is supplied to the motor M, power consumption can be reduced.
[0035]
Furthermore, in the above example, the case where the intermittent cycle is constant and the ON / OFF generation ratio is variable has been described. However, even if the ON / OFF generation ratio is fixed and the generation period is variable, the The effect of overload protection of the switch is obtained, and the effect of overload protection of the electric switch is obtained even if the ON / OFF occurrence ratio and the intermittent period are variable.
[0036]
【The invention's effect】
An electric switch according to
[0037]
In addition, since the electric switch according to claim 2 of the present invention can arbitrarily set the cycle of the intermittent signal output from the intermittent signal generating means, the presence or absence of the clutch, the type of the clutch, the electric switch Tsu machine according to the installation environment of the can you to reliably achieve the appropriate levels to overload protection intermittent period of the AC power source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of characteristic components of an electric switch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an output waveform diagram of an overload detector and an intermittent signal generator.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of characteristic components of an electric switch according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a conventional electric switch using a motor as a drive source is installed in a railway turnout.
FIG. 5A is a side view showing a mechanical configuration of a gear mechanism and the like incorporated in the electric switch, and FIG. 5B is a plan view of FIG. 5A.
FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the electric switch.
7 is a detailed view of the electrical components of FIG.
[Explanation of symbols]
a Motor control circuit b Overload detection section c Intermittent signal generation section d Power output section M Motor
Claims (2)
前記交流モータの起動時から所定時間経過後の駆動電流又は駆動トルクから前記電気転てつ機の過負荷を検出する過負荷検出手段と、
過負荷を検出したときに、交流電源の周期よりも大きい、トルク低下に必要な周期の断続信号を生成して出力する断続信号発生手段と、
出力された断続信号に対応して前記交流モータへの交流電源の供給を断続的に行う電源供給手段と、
を有することを特徴とする電気転てつ機。In an electric switch that converts and locks a railway turnout using an AC motor as a drive source,
Overload detection means for detecting an overload of the electric switch from a drive current or a drive torque after a predetermined time has elapsed since the start of the AC motor;
An intermittent signal generating means for generating and outputting an intermittent signal of a period required for torque reduction, which is larger than the period of the AC power supply when an overload is detected;
And a power supply unit for performing intermittent supply of AC power to the AC motor in response to the outputted gated transmission,
An electric tipping machine characterized by comprising:
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