JP4131301B2 - 電気制御装置 - Google Patents
電気制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4131301B2 JP4131301B2 JP23700898A JP23700898A JP4131301B2 JP 4131301 B2 JP4131301 B2 JP 4131301B2 JP 23700898 A JP23700898 A JP 23700898A JP 23700898 A JP23700898 A JP 23700898A JP 4131301 B2 JP4131301 B2 JP 4131301B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- slot
- contact
- current
- separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
- H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
- H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
- H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
- H01H1/20—Bridging contacts
- H01H1/2066—Fork-shaped bridge; Two transversally connected contact arms bridging two fixed contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/121—Protection of release mechanisms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
- H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
- H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
- H01H77/107—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening characterised by the blow-off force generating means, e.g. current loops
- H01H77/108—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening characterised by the blow-off force generating means, e.g. current loops comprising magnetisable elements, e.g. flux concentrator, linear slot motor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
- Breakers (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気機器、例えば、電動モータなどの電流の流れを制限するために利用できる電気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知の電気制御装置には、一対の平行な固定接点アームおよび一対の可動接点アームが含まれている。可動接点アームは互いに直列に接続されている。電流は隣接し合う固定接点アームおよび可動接点アームにおいて逆方向に流れる。回路に過大電流が流れると、可動および固定の接点アームを通って流れる電流から生じた磁界間の反発によって、可動接点アームが電気回路を開く。こうした構造を有する電気制御装置は、米国特許明細書第５，０７３，７６４号に開示されている。他の公知の電気制御装置は、米国特許明細書第３，８１５，０５９号、同第４，８１０，８４１号、及び同第５，４９５，０８３号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような事情から、本発明は、電動モータなどの電気機器を制御するための制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は各請求項に記載の構成を有している。本発明の電気制御装置は、電流制御装置を含んでいる。この電流制御装置は、二組の接点を含むことができる。各接点組の一つの接点は、可動接点アームに取り付けられる。可動接点アームは、磁界の間の反発の影響により可動となっている。
【０００５】
可動接点アームは、好ましくは複数の薄板からなる積層体に配置されたスロットに沿って移動できる。この複数の薄板は、可動接点アームを通って流れる電流から生じる磁界を集中させる。制御装置が三相電動モータに用いられる場合、電流制御装置は一つの薄板積層体に形成されたスロット内に可動の接点アームを有する三つの電流制限スイッチ構体を含むことができる。
【０００６】
発明の一実施形態では、分離板（スプリッタープレート）の第１列を電流制限スイッチ構体の一つの接点アームの移動路に沿って配置する。分離板の第２列を電流制限スイッチ構体の第２接点アームの移動路に沿って配置する。分離板は、電流制限スイッチ構体が「閉」状態から「開」状態に移動するとき、電気アークを受け取る。
【０００７】
この分離板の１つは、モータスタータなどの機器を保護するバイパス回路に接続可能で、過大電流がこれらの機器を迂回して流れるようにする。共通の分離板を設けて、可動接点を通らずに分離板の二つの列間に直接、電流を導くようにすることも可能である。「閉」状態から「開」状態への接点の動作時に、薄板積層体のスロットの端部を少なくとも一部分塞ぐことで、電気アークと関連する高温ガスが分離板の方に直接向けられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に従って構成された電動モータ４２を制御する電気制御装置４０を概略示している。なお、電気制御装置４０は、電動モータ４２以外の電気装置、例えばワイヤなどの制御に用いることもできる。電動モータ制御装置４０は、モータの通常運転中に電流をモータ４２に流す主回路４４を含んでいる。
【０００９】
主回路４４には、公知のモータ回路保護装置または回路遮断器４８が含まれている。モータ回路保護装置４８は、主回路４４を流れる過大な障害電流によって磁気的に作動する。モータ回路保護装置４８が作動すると、主回路４４が遮断されたまま保持される。
【００１０】
また、主回路４４は公知のモータスタータ５０を有する。モータスタータ５０には、開状態から閉状態に作動してモータ４２を始動させる接触器５２が含まれている。さらに、モータスタータ５０は熱感応素子(thermal element) を有する過負荷リレー５４を含む。過負荷リレー５４の熱感応素子は素子を流れる電流の働きで過熱し、異常電流が発生した際にリレーを作動させて開成し、主回路４４を通ってモータ４２に流れる電流を遮断する。ある特定の公知の構造を有するモータスタータ５０を図１に図示したが、このモータスタータ５０は図とは異なる構造を有することも可能である。
【００１１】
本発明に従って構成される電流制御装置６０は主回路４４に配置される。この電流制御装置６０はモータ４２への過大電流に素早く応答してモータスタータ５０を保護する。電流制御装置６０はモータ回路保護装置４８が電流を遮断する前に、モータおよびモータスタータを流れる電流を遮断してモータスタータ５０を保護する。
【００１２】
電動モータ４２に重大な故障が生じると、モータの構成部品の短絡により過大電流が生じる可能性がある。ほんのわずかの初期の予期された電流しかモータスタータ５０を通じてモータに導かれない。これは電流制御装置６０が、主回路４４を急に開き、モータスタータ５０を通る電流の流れを遮断してしまうためである。
【００１３】
電動モータの通常運転中、三相交流が電力線６４および６６から電動モータ４２へモータスタータ５０および主回路４４を介して導かれる。電力線６４および６６は、約２７７ボルトの電圧が可能な三相交流電圧の電源に接続されている。もちろん、他の交流電圧または直流電圧であっても利用しようとするなら可能である。電力線６４，６６は交流電源に接続されているが、説明の便宜上、ここでの電流は図１の６８、７０、７２の矢印の向きであるとする。
【００１４】
バイパス回路７６は、モータ４２へ過大電流が流れると、電流制御装置６０を通じてモータスタータ５０を迂回して電流を流すために設けられている。モータスタータ５０を迂回した過大電流を導くことによって、バイパス回路７６は、モータ４２へ流れる過大電流によるダメージからモータスタータを保護する。しかし、バイパス回路７２を設けず、過大電流から電動モータスタータ５０を保護するために電流制御装置６０だけを使うこともできる。バイパス回路７６を設けない場合、急速に動作する電流制御装置６０が主回路４４を開いて、モータ回路保護装置４８が過大電流の発生に応答する前に、モータスタータ５０を通って電動モータ４２へ流れる電流を遮断する。
【００１５】
主回路４４を通ってモータ４２へ流れる過大電流が生じると、電流制御装置６０はただちに作動する。電流制御装置６０は作動すると、すぐに主回路４４を開き、モータ４２およびモータスタータ５０を流れる電流を遮断する。さらに、電流制御装置６０の作動により過大電流はモータスタータ５０を迂回するバイパス回路７６を通って流れる。
【００１６】
電流制御装置６０が作動すると、バイパス回路７６は、モータ回路保護装置４８および電流制御装置６０を介して、モータ４２を電力線６４に接続する。電流制御装置６０の作動後、モータ回路保護装置４８が作動して電力線６４，６６間の電流の流れを遮断する。モータ回路保護装置４８が開いてバイパス回路７６および主回路４４の両方を流れる電流を遮断する。モータ回路保護装置４８が「開」または作動状態で保持された後、電流制御装置６０は初期または停止状態に復帰する。
【００１７】
単相モータ回路保護装置４８およびモータスタータ５０の概略を図１に示したが、電力線６４，６６は三相交流電圧の電源であることがわかる。従って、電動モータ４２、回路保護装置４８、モータスタータ５０および電流制御装置６０は三相の構造を有している。電流制御装置６０は、電動モータ４２の三相のそれぞれと関連して、モータスタータ５０を三相のそれぞれの過大電流から保護する。電流制御装置６０は電流制限スイッチ構体８０を含む。図１の略図では一つの電流制限スイッチ構体８０しか示していないが、電流制御装置６０には三つの電流制限スイッチ構体８０、８２、８４が含まれる（図２および図３）。電動モータ４２の三相のそれぞれに別々の電流制限スイッチ構体８０、８２、８４がある。三つの電流制限スイッチ構体８０、８２、８４は、同じ構造および運転モードを有している。三つの電流制限スイッチ構体８０、８２、８４は、直列にモータ４２および主回路４４のモータスタータ５０に接続されている。各電流制限スイッチ構体８０、８２、８４は、電動モータの三相のうち一つ以上の相で過大電流からモータスタータ５０を保護する働きをする。
【００１８】
電流制限スイッチ構体
電流制限スイッチ構体８０には二つの接点組、つまり左側の接点組（第２接点組）８８（図１および図４参照）と右側の接点組（第１接点組）９０がある。接点の左側と右側の各接点組８８，９０は、互いに直列に接続し、モータ４２およびモータスタータ５０と接続している（図１）。電動モータ４２の通常運転中、左側と右側の各接点組８８，９０は閉状態である。電流はこの二つの接点組８８，９０を通ってモータ４２に導かれ、電流の流れる向きは図１の矢印６８、７０、７２で概略的に示すとおりとする。
【００１９】
左側の接点組８８（図１）は、固定接点アーム（第３導体）９６に配置された固定接点（第１接点）９４（図１、図８、図９）および可動接点アーム（第４導体）１００に配置された可動接点（第２接点）９８（図１、１０、１１）を含む。同様に、右側の接点組９０（図１）は、固定接点アーム（第１導体）１０６に配置された固定接点（第１接点）１０４（図１、図３）および可動接点アーム（第２導体）１１０に配置された可動接点（第２接点）１０８を含む。
【００２０】
可動接点アーム１００，１１０は、コネクタ部（コネクタ手段）１１４（図１、図４、図１０）により相互接続されている。接点アーム１００，１１０およびコネクタ部１１４は、一つの導電材料、つまり銅で一体に構成される。可動接点アーム１００，１１０およびコネクタ部１１４は、略Ｕ形状の一つの接触器または接点キャリア１１８を形成する。Ｕ形状接触器１１８は、可動接点アーム１００，１１０に垂直なコネクタ部１１４を通って伸びる軸回りに回動する。
【００２１】
コネクタ部１１４は、可動接点アーム１００，１１０間の力および電流を伝達する。このように、コネクタ部１１４は、可動接点アーム１００，１１０間の力を伝達して、開状態および閉状態の間の可動接点アーム１００，１１０の回動を同時に行う。加えて、コネクタ部１１４は、電動モータ４２の運転中に可動接点アーム１００，１１０間に電流を流す（図１）。
【００２２】
電動モータ４２の運転中、左右の接点組８８，９０（図１）は閉じている。そのため、電流は、可動接点アーム１００，１１０およびコネクタ部１１４を通って固定金属接点アーム９６，１０６間に導かれる。電流の流れる向きを図１の７０および７２の矢印が示すとおりとすると、図１のように固定接点アーム１０６の上向きの電流は、図１に示す矢印のとおりとなる。この電流は、閉じた右側の接点組を通って可動接点アーム１１０に流れる。可動接点アーム１１０の電流の流れは下向きであり、図１の矢印の示すとおりである。
【００２３】
電流は可動接点アーム１１０からコネクタ部１１４を横方向に伝わる。電流の流れる向きを図１の７０と７２の矢印の示すとおりとすると、電流はコネクタ部１１４を右から左へ横方向に流れ、図１の矢印の示すとおりとなる。そして電流は可動接点アーム１００を閉じた左側の接点組８８へ上向きに伝わる。その後、電流は固定接点アーム９６を電動モータ４２へ下向きに流れる。
【００２４】
なお、図１の矢印で表される電流の流れる向きは一例にすぎない。電流の流れる向きはその後逆になる。これは電力線６４，６６が三相交流の電源に接続されているからである。図１で示す電流の流れる向きは、この装置の説明の便宜上、使用しているにすぎない。
【００２５】
固定接点アーム９６，１０６は、可動接点アーム１００，１１０と隣接した配置になっている（図１および図４）。常に、可動接点アームの電流の流れは隣接する固定接点アームの電流の流れる向きと逆になっている。従って、隣接し合う固定および可動接点アームの電流の流れから生じる磁界は互いに反発したものとなる。この磁界間の反発によってＵ字形接触器１１８が、図３の実線で示す「閉」位置から図３の点線で示す「開」位置へ向けて回動するよう促される。バイアススプリング１２２によってＵ形状接触器１１８が図３の実線で示す「閉」位置へ促される。
【００２６】
モータ４２の通常運転中、モータへ流れる電流から発生した磁界はバイアススプリング１２２の影響に対抗してＵ形状接触器１１８を動かす力が不足している。ところが、電動モータ４２の過大電流が生じると、モータ４２に伝わる電流から生じる磁界の強さが増加する。この増加した磁界の強さにより、バイアススプリング１２２の影響に対抗して、図３の実線で示す「閉」位置から図３の点線で示す「開」位置へ磁界間の反発力が働き、Ｕ形状接触器１１８を回動させる。
【００２７】
電流の流れる向きを図１の矢印７０と７２の示すとおりとすると、左側と右側の接点組８８，９０が閉状態であるモータ４２の通常運転中、可動接点アーム１００は、固定接点アーム９６とおよそ平行かつ近接して伸びる。電流は、固定接点アーム９６および可動接点アーム１００を通って反対の向きに流れているため、固定接点アーム９６を通って流れる電流から生じる磁界が、可動接点アーム１００を通って流れる電流から生じる磁界と反発する。この両磁界間の磁力の反発力は、バイアススプリング１２２の影響に対抗して可動接点アーム１００を動かすには不十分である。そのため、左側の接点組８８は閉状態のままである。
【００２８】
同じように、電動モータ４２の通常運転中に、右側の可動接点アーム１１０は右側の固定接点アーム１０６と隣接かつおよそ平行に伸びている。このとき、電流はある向き、つまり下向きのときは、可動接点アーム１１０内を流れ、逆の向き、つまり上向きのときは、固定接点アーム１０６内を流れる。電流の流れが逆向きであるため、可動接点アーム１１０の電流から生じる磁界は固定接点アーム１０６の電流から生じる磁界と反発する。しかしながら、この磁界の強さはバイアススプリング１２２（図３）の影響に対抗して可動接点アーム１１０を動かすには不十分である。
【００２９】
モータ４２（図１）への過大電流の流れが生じると、固定接点アーム９６，１０６ならびに可動接点アーム１００，１１０を通して流れる電流から生じる磁界の強さが増加する。磁界間で結合された反発は、バイアススプリング１２２の影響に対抗して反時計回りの向き（図３参照）にＵ形状接触器１１８を回動させるのに十分となる。こうなると、接点の左側と右側の組８８および９０が開いて電動モータ４２への過大電流の流れを遮断する。
【００３０】
上述の説明は、三相電動モータ４２の一相について電流制限スイッチ構体８０に関連するものであるが、電動モータ４２の他の二相についても電流制限スイッチ構体８２，８４（図２および３）は、電流制限スイッチ構体８０と同じ構造を有することがわかる。従って、電動モータ４２への過大電流が生じると、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は全てに作動して、モータスタータ５０を通って電動モータ４２へ流れる過大電流の流れを直ちに遮断する。
【００３１】
電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が、閉状態から作動後、モータ回路保護装置４８は閉状態から開状態へ作動するのに十分な時間がある。モータ回路保護装置４８が閉状態から開状態に作動すると、モータ回路保護装置はでラッチされる。モータ回路保護装置４８が開くと、主回路４４の電流が遮断される。
【００３２】
モータ回路保護装置４８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４と同時に作動するが、こうした装置よりも動作が遅い。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が再び閉じることができるようになる前に、モータ回路保護装置４８が開く。従って、各電流制限スイッチ構体８０，８２，８４のバイアススプリング１２２に応じ、バイアススプリングによって電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が初期または閉状態に復帰しても、モータ４２の電流の流れは遮断されたままである。
【００３３】
薄板積層体
本発明の一つの特徴によると、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は全て一つの薄板積層体１３０（図１、図３、図４）に配置された複数の薄板１２８と関連している。複数の薄板１２８は、磁性体、特にスチールで形成されている。複数の薄板１２８は電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の固定接点アーム９６，１０６ならびに可動接点アーム１００，１１０を通って流れる電流から発生する磁束を集中させるものである。
【００３４】
薄板積層体１３０は、三つ全ての電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の構成部品を囲む。このように、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は共通の薄板積層体１３０を有し、この積層体は、三つ全ての電流制限スイッチ構体の磁束が集中するのに用いられる。三つの電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の共通の薄板積層体１３０を使うことで、電流制御装置６０の剛性は増加する。さらに、一体型電流制御装置６０の三つの電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の装置がそれを促進する。
【００３５】
各電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の固定接点アーム９６，１０６および可動接点アーム１００，１１０は複数の薄板１２８内のスロットを通って伸びている。薄板積層体内のスロットは、各電流制限スイッチ構体の可動接点アーム１００，１１０に近接するようにその大きさが決められる。
【００３６】
可動接点アーム１００，１１０（図４および図１０）は、広い上端部１３２，１３４と狭い本体部１３６，１３８を有している。このように、Ｕ形状接触器１１８が開位置と閉位置との間を動く移動路に垂直に伸びる平面で見ると、上端部１３２，１３４は、本体部１３６，１３８よりも広い（図１０）。上端部１３２，１３４と本体部１３６，１３８は、両方とも薄板積層体１３０のスロット内に配置されている。長方形の薄板積層体１３０内のスロットは、閉位置と開位置との間を移動するとき、複数の薄板が可動接点アーム１００，１１０にできるだけ接近するようにその大きさが決められている。
【００３７】
単一の薄板積層体１３０は、下部の積層列１４２と上部の積層列１４４を含む（図４）。下部の積層列１４２は、比較的狭い構造のスロット１５０を有する鋼板の金属積層体１４８（図１３）で形成されている。上部の積層列１４４（図４）は、比較的大きいスロット１５６を有する鋼板の金属積層体１５４（図１２）で形成されている。上部の積層列１４４の積層体１５４内のスロット１５６は、比較的広く、可動のＵ形状接触器１１８の比較的広い上端部１３２，１３４（図１０）を収容するようになっている。
【００３８】
下部の積層列１４２（図４）を形成する積層体１４８のスロット１５０は比較的小さい。このように、下部の積層体１４８（図１３）のスロット１５０は上部の積層体１５４のスロット１５６より実質的に狭いおよそ長方形の主部又は本体部１６０を有している。下部の積層体１４８の各スロット１５０は上部の積層体１５４（図１２）のスロット１５６と同じ幅の端部１６２を有する。下部の積層体１４８のスロット１５０（図１３）の広い端部１６２は可動接点アーム１００，１１０の上端部１３２，１３４を上部の積層列１４４へ積層（図４参照）の下部の積層列１４２を介して上向きに装置に挿入できる。
【００３９】
下部の積層列１４２の積層体１４８および下部の積層列１４４の積層体１５４を、一緒にして一組のスロットまたは開口１６６，１６８（図４）を形成する。固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０は、スロット１６６，１６８を通って伸びる。薄板積層体１３０のスロット１６６，１６８は、下部の積層体１４８および上部の積層体１５４のスロット１５０，１５６によって形成される。
【００４０】
電流制限スイッチ構体８０内のスロット１６６，１６８のみを図４に示したが、スロット１６６，１６８と同じ構造を有する一組のスロットが各電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の薄板積層体１３０にも形成される。電流制限スイッチ構体８２，８４の可動および固定の接点アームは、薄板積層体１３０のスロットを通って伸びる。これは、電流制限スイッチ構体８０の固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０が、スロット１６６，１６８を通って伸びるのと同様である（図４）。
【００４１】
Ｕ形状接触器１１８のコネクタ部１１４は、薄板積層体１３０の下に配置されている（図４）。Ｕ形状接触器１１８は、コネクタ部１１４を通り薄板積層体１３０の複数の薄板１２８の主側面に平行な方向に伸びる軸回りに回動する。Ｕ形状接触器が回動する軸は、可動接点アーム１００，１１０の長手方向中心軸に対して垂直に伸びている。
【００４２】
可動接点アーム１００，１１０（図４）上の可動接点９８，１０８（図１）は、スロット１６６，１６８内に配置されている。上端部１３２，１３４は、薄板積層体１３０のスロット１６６，１６８から上向きに突出している。固定接点アーム９６，１０６（図１）上の固定接点９４，１０４もまた、スロット１６６，１６８内に配置されている（図４）。
【００４３】
長方形の薄板積層体１３０は、積層ハウジング１７２によって囲まれている（図４、図１４、図１５、図１６）。長方形の積層ハウジング１７２は、電気的に絶縁された高分子材料で形成されている。積層ハウジング１７２は、下部／上部積層体１４８，１５４（図１２および図１３）内のスロット１５０，１５６を通って伸びる複数のスロット１７４（図１４および図１６）を有する。積層ハウジング１７２のスロット１７４は、ハウジングを通って伸びる（図１６）。積層ハウジング１７２は、スロット１５０，１５６を通って伸び、互いに関連する積層体１４８，１５４の位置決めを行う。
【００４４】
スロット１７４（図１４および図１５）は、Ｕ形状接触器１１８の可動接点アーム１００，１１０上の上端部１３２，１３４（図１０）と接触するストップ面１７８を有する。このストップ面１７８は、接点アーム１００，１１０上の上端部１３２，１３４と接触して、開位置へ可動接点アーム１００，１１０が急速に動いて急停止する間、本体部１３６，１３８に対して接点アームの上端部１３２，１３４が湾曲するのを防止する。したがって、ストップ面１７８（図１５）が省略された場合には、上端部１３２，１３４（図１０）の慣性により、図３の点線で示される接点アームが作動ストローク端に達するとき、可動接点アーム１００，１１０が曲がることがある。
分離板構体
電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の各々は、分離板構体を含んでいる。即ち、電流制限スイッチ構体８０は分離板構体１８４（図３）を含み、電流制限スイッチ構体８２は分離板構体１８６を含み、そして電流制限スイッチ構体８４は分離板構体１８８を含んでいる。分離板構体１８４，１８６，１８８は、全て同じ構造を有し、また互いに電気的に絶縁されている。分離板構体１８４，１８６，１８８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の閉状態から開状態への操作において、電気アークを消すことを促進する。
【００４５】
まったく同一の分離板構体１８４，１８６，１８８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が閉状態から開状態へ共に動作するときに、電気アークを受け取る。分離板構体１８４，１８６，１８８は、導電材料からなる複数の平板状の平行分離板から形成される。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の接点を開く際に、電気アークが分離板構体１８４，１８６，１８８内へ吹きやられ、比較的、消し易い複数の部分に分けられる。このことは、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が閉状態から開状態に動作するとき、それらの接点間のアークを最小にする。
【００４６】
本発明の特徴の一つによれば、分離板構体１８４，１８６，１８８の各々は、二組の離れた分離板の列を有する。したがって、分離板構体１８４は、分離板の左側列（第２列）１９４と分離板の右側列（第１列）１９６を含む（図１，図５ないし図７）。分離板の左側列１９４及び右側列１９６にある分離板は、互いに電気的に絶縁されている。そして、電気絶縁材料が分離板の左側列１９４と右側列１９６間に設けられる。
【００４７】
共通回路あるいは短絡回路の分離板２００（図４）は、分離板の左側列１９４及び右側列１９６間に延びている。共通分離板２００は、閉状態から開状態へ可動接点アーム１００，１１０の平行移動路の端部に近く配置される。共通分離板２００は、分離板の左側列１９４と右側列１９６の分離板から、電気的に絶縁されている。しかし、可動接点アーム１００，１１０（図１）の完全開状態の方への移動に際して、電気的エネルギーは、左側列の分離板から右側列の分離板へ共通分離板２００によって導かれる。
【００４８】
可動接点アーム１００はその完全な開位置に接近するとき、電気アークは共通分離板２００と分離板の左側列１９４との間に起こる。同様に、電気アークは、共通分離板２００と分離板の右側列１９６との間に起こる。共通分離板２００は、接点アーム１００，１１０がそれらの完全な開位置に近づくとき、分離板の２つの列１９４，１９６間に電気的エネルギーを誘導することを可能にする。
【００４９】
可動接点アーム１００，１１０（図３及び１１）は、金属（銅）アークランナ２１０，２１２を有し、それは可動接点９８，１０８に近接した位置から分離板の左側列１９４と右側列１９６に近接した位置へ延びている。そして、右側可動接点アーム１１０（図３）のアークランナ２１２は、可動接点１０８に近い位置から、分離板構体１８４内の分離板の右側列１９６に近接した位置へ延びている。左側可動接点アーム１００（図１１）のアークランナ２１０は、可動接点９８に近い位置から、分離板構体１８４内の分離板の左側列１９４に近接した位置へ延びている。
【００５０】
図３において、実線で示される閉位置から点線で示される開位置へ可動接点アームが動くとき、電気アークは可動接点１０８からアークランナ２１２の上方へ（図３に示されるように）導かれる。この電気アークは、その時、分離板の右側列１９６に伸びる。電流制限スイッチ構体８０の閉状態から開状態への動作中、アークは、左側可動接点アーム１００のアークランナ２１０から分離板の左側列１９４（図１）へ移動する。アークランナ２１０，２１２は、分離板の左側列１９４と右側列１９６と協同して、電気アークの分離板の上方への移動、及び可動接点９８，１０８から離れて可動接点アーム１００，１１０への移動を促進する。
【００５１】
ワンピースメタル（銅）の固定接点アーム９６（図９），１０６（図３）は、それぞれアークランナ２１６（図９），２１８（図３）を有する。アークランナ２１６，２１８は、固定接点アーム９６，１０６の上端部２２６（図９），２２８（図３）と、固定接点アーム９６，１０６の胴部２２２，２２４とを接続する。電流制限スイッチ構体８０が閉状態から開状態に動作すると、アークは分離板の左側列１９４へアークランナ２１６上を移動する。同時に、アークは分離板の右側列１９６へアークランナ２１８上を移動する。
【００５２】
固定接点アーム９６，１０６のアークランナ２１６，２１８に沿って、分離板の左右側列１９４，１９６への電気アークの上方への移動を助長するために、アークランナは分離板に関して上方かつ側方へ傾斜している。そして、アークランナ２１８（図３）は、図３に見られるように上方かつ右側へ傾斜している。本発明の実施例において、アークランナ２１８は、およそ４５度の角度で上方及び右側へ傾いている。もちろん、アークランナ２１８は、必要であれば異なった角度で傾斜させることは可能である。
【００５３】
固定接点アーム９６，１０６の上方端部２２６，２２８（図９，図３）は、分離板の左側列１９４と右側列１９６に関して、近接して平行に間隔をおいて上方に伸びる。図３に示されるように、右側の固定接点アーム１０６の上方端部２２８は、分離板の右側列１９６の分離板に平行で、離れた位置で上方へ伸びる。左側固定接点アーム９６の上端部２２６は、右側固定接点アーム１０６に対して図３に示されるのと同様に、分離板の左側列１９４に関して間隔をおいて平行に上方に伸びる。
【００５４】
電流制限スイッチ構体８０が図３に実線で示される閉状態から、図３に点線で示される開状態へ動作するとき、電気アークは、固定接点アーム１０６のアークランナ２１８に沿って上方に、分離板の右側列１９６に移動する。同時にそれと共に、アークは可動接点アーム１１０のアークランナ２１２に沿って上方に、分離板の右側列１９６に移動する。同時に、電気アークは、固定接点アームのアークランナ２１６（図９）に沿って上方へ、また、可動接点アーム１００のアークランナ２１０（図１１）に沿って上方に、分離板の左側列１９４（図１）へ移動することが可能である。
【００５５】
分離板の離れた左側列１９４と右側列１９６（図１）は、平行に伸び、可動接点アーム１００，１１０の移動経路に隣接して配置される。可動接点１００，１１０の上端部の移動経路に隣接した、２個の、分離しかつ電気的に絶縁された分離板の各列１９４，１９６を備えることによって、接点アームがその開状態に移動するとき、電気アークは可動接点アーム１００，１１０の双方から分離板の２列に導かれる。それ故、電流制限スイッチの閉状態から開状態への動作時に、固定接点９４、１０４と可動接点９４、１０４間の電気アークは、アークランナ２１０、２１２、２１６，２１８に沿って上方に、分離板構体１８４の分離板の左側列１９４，右側列１９６へ移動する。分離板構体１８６，１８８は、分離板構体１８４と同一の構成を有し、分離板構体１８４と同様に電気アークを受けるものと理解されるべきである。
【００５６】
バイパス回路
本発明の他の特徴によれば、バイパス分離板２８６（図１，図６，図１９）は、バイパス回路７６（図１）に接続される。前述のように、バイパス回路７６はモータスタータ５０を迂回する過大電流が流れる。図１の矢印６８，７０，７２に示されるように電流の方向を仮定すると、過大電流は矢印２８８の方向にバイパス回路７６を介してバイパス分離板２８６へと導かれる。この電流はモータスタータ５０を迂回して流れるのでモータスタータを通過しない。
【００５７】
バイパス分離板２８６は、実質的に電力線６４と同じ電位であり、電気アークが、左側の固定接点の組８８における分離板２８６と固定接点アーム９６（図１及び図８）の上部２２６との間に形成されるようになる。電気アークは、過大電流の初期と電流制限スイッチ構体８０の閉状態から開状態への動作時に、固定接点アーム１０６（図３）の上部２２８と右側の接点組９０のバイパス分離板２８６との間で消滅するようになる。アークは、右側の接点組９０で消える時、モータスタータ５０を通過する電流の流れは遮断される。これは接触器５２の各接点およびモータスタータ５０の過負荷リレー５４の熱感応要素が損傷するのを最小限にする。
【００５８】
電動モータ４２（図１）へ過大電流が流れ始めると、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が閉状態から開状態へ直ちに動作する。電流制限スイッチ構体８０において、主回路４４とモータスタータ５０に流れる電流は、分離板の左側列１９４での電気アークを通して可動接点アーム１００に流れねばならない。それから、この電流は連結部分１１４を介して右側の可動接点アーム１１０に流れるであろう。主回路４４に流れる過大電流は、分離板の右側列１９６の部分および左側列１９４のすべての部分を介して、モータ４２および固定接点アーム９６に流れる。過大電流の大部分は、モータスタータ５０を迂回してバイパス回路７６からモータ４２に流れて、モータスタータ５０を保護する。
【００５９】
主回路４４，バイパス回路７６への前述した電流の流れは、図１で矢印７０，２８８で示す方向となるように仮定した。前述したように、電力線６４，６６は、交流電源に接続されている。それ故、いずれの時も、電流の方向は、図１の矢印７０，２８８によって示した仮定の方向とは反対の方向であってよい。
【００６０】
電流制限スイッチ構体８２，８４は、電流制限スイッチ構体８０と同じ構造を有し、またバイパス過大電流が電流制限スイッチ構体８０と同様に流れると理解されるべきである。
【００６１】
分離板
分離板構体１８４には、各分離板の左側列１９４および右側列１９６に用いら４個の異なる分離板が設けられている。これら４個の分離板は、短い分離板２９２（図７，８）を含む。短い分離板２９２は、分離板の左側列１９４，右側列１９６において、固定接点アーム９６，１０６（図１，図３）に隣接して配置される。短い分離板２９２は、固定接点９６，１０６のアークランナ２１６（図９），２１８（図３）の間に間隙を有する。この間隙は、粒子が堆積するのを防止して固定接点９６，１０６を分離板構体１８４に電気的に接続できないようにする。
【００６２】
長い分離板２９４（図５，１７）は、閉状態から開状態へ移動する可動接点アーム１００，１１０の移動経路に沿って位置する分離板の左側列１９４，右側列１９６（図１）内に配置される。長い分離板２９４は、可動接点アームの移動経路の方へ、（図３，図５に見るように）下方へ伸びている。これは、分離板の左側列１９４と右側列１９６のいずれかに電気アークが移動することを助長するものである。
【００６３】
バイパス分離板２８６（図６，図１９）は、分離板の右側列１９６にのみ配置される。分離板の右側列１９６のみにバイパス分離板２８６を設けることによって（図６）、電気アークは分離板の左側列１９４内で消えようとする。これは、モータスタータ５０（図１）ヘ過大電流が流れるのを急速に阻止する。
【００６４】
共通回路あるいは短絡回路の分離板２００（図４，図２０）は、分離板の左側列１９４，右側列１９６の端部に隣接して配置される。電流制限スイッチ構体が開状態により接近するとき、可動接点アーム１００，１１０と共通回路あるいは短絡回路の分離板２００との間で、アークが起こる。アークを可動接点部材から取り除いて、電流は可動接点アーム１００−１１０から短絡回路の分離板２００に転流する。
【００６５】
短い分離板２９２（図７，１８），長い分離板２９４（図５，１７），バイパス分離板２８６（図６，１９）は、すべて電気絶縁材料から形成された一対の同一の取付板３０６，３０８に取り付けられている。平行な取付板３０６，３０８は複数の開口３１２（図２１）を有し、それは長方形の取付板の長さ方向の向かい合う端部に沿って一列に配置される。分離板２８６，２９２，２９４は、取付板３０６，３０９（図２２）の開口３１２（図２１）に受け入れられる取付タブあるいは耳３１６（図１７，図１８，図１９）を有する。取付タブ３１６は、平行な取付板３０６，３０８の開口３１２（図２１）を通して、間隔をおいて平行な関係にある分離板２８６，２９２，２９４（図２２，図２３）を保持する。
【００６６】
分離板の右側列１９６は、電流制限スイッチ構体ハウジング３２４（図３，図４）内に取り付けられる。分離板２８６，２９２，２９４の平らな主側面は、間隔をおいて離れている。分離板の平らな主側面は、静止接点アーム１０６の上端部２２８（図３）の平らな主側面と平行で、かつ間隔をおいて離れている。静止接点アーム１０６は、分離板の右側列１９６の右端（図２に見るように）に沿って伸びている。
【００６７】
バイパス分離板２８６（図６，図１９）は、分離板の右側列１９６内に配置されるので、バイパス分離板１８６へ固定接点アーム１０６（図３）の短絡の可能性を避けることが望ましい。接触器５２が開かれ、バイパス分離板２８６への固定接点アーム１０６への短絡が起こったとき、バイパス分離板２８６を通して電力線６４（図１）から固定接点アーム１０６およびモータ４２ヘ、直接、電気的導通路ができる。２個の分離板は、離れて置かれた場合でも短絡が起こるのを避けるために分離板の右側列１９６を省くようになっていた。図２２に点線で示される位置３２８，３３０では、分離板の右側列１９６から分離板が省かれている。
【００６８】
図２２の点線で示す３２８の位置での分離板の省略は、固定接点アーム１０６の上端部２２８（図３）と分離板の右側列１９６の最初の分離板との間に、比較的広い空間を提供する。点線３３０（図２）で示す位置での分離板の省略は、バイパス分離板２８６（図２２，図２３）に比較的大きな間隙をもって隣接する。それ故、バイパス分離板２８６が固定接点アーム１０６と短絡するような、粒子の堆積の可能性はほとんどない。
【００６９】
バイパス分離板２８６に加えて、分離板の右側列１９６は、一対の分離板２９２（図７，図１８，図２２，図２３）を含む。短い分離板２９２は、可動接点アーム（図３）の上端部１３４（図７，図１０）を収容できる、比較的大きい、略Ｖ形状の開口３３６（図１８）を有する。分離板の右側列の２個の短い分離板２９２は、互いに平行であり、バイパス分離板２８６へ伸びている。短い分離板２９２は、可動接点アーム１１０から間隔をおいてある低いエッジを有するので、短い分離板上への粒子の堆積の可能性は最小である。
【００７０】
複数の長い分離板２９４（図５，１７）は、分離板の右側列１９６（図２２，図２３）を構成している。比較的長い分離板２９４は、可動接点アーム１１０（図３，図５）の移動経路の下方へ伸びる。長い分離板２９４は、可動接点アーム上のアークランナから、分離板の右側列１９６の上方へのアークの移動を助長する。長い分離板２９４は、可動接点アーム１１０（図５）がその中を動く、比較的小さな中央開口３３８（図１７）を有する。短い分離板２９２（図７，図１８）は、接点アーム１１０（図３）がその中を動く、より大きな開口を有する。これは、可動接点アーム１１０から長い分離板２９４への電気アークの移動を促進するために、長い分離板２９４が、可動接点アーム１１０（図５）にかなり近接していることに起因する。
【００７１】
バイパス分離板２８６は、割合に長い。このバイパス分離板は、バイパス分離板２８６から外方へ伸び、かつバイパス回路７６（図１）に接続されているバイパスアーム３４０（図６，図１９）を有する。
【００７２】
分離板の左側列１９４はバイパス分離板を含まない。分離板の左側列１９４は、その端部で固定接点アーム９６および６個の長い分離板２９４（図５，６）に隣接して取り付けられている、２個の短い分離板２９２を含む。２個の短い分離板２９２と６個の長い分離板２９４は、図２１ないし図２３に示す取付板３０６，３０８に相応する一対の取付板の開口３１２内に取り付けられている。
【００７３】
バイパス回路７６が備えられることが好ましいけれども、このバイパス回路７６，バイパス分離板２８６は省略してもよい。もし、これを省略するならば、分離板の右側列１９６は分離板の左側列と同じ構造となるであろう。もし、バイパス分離板２８６が、分離板の右側列から省かれるのであれば、分離板の右側列はアークランナ２１８（図３）および６個の長い分離板２９４を収容するために、固定接点アーム１０６に隣接して一対の短い分離板２９２を含むであろう。もし、バイパス回路７６およびバイパス分離板２８６が省かれるのであれば、電流制御装置６０（図１）は、電動モータ４２へ過大電流が流れ始めるときに主回路４４を開くことによって、モータスタータ５０を保護するであろう。
【００７４】
共通分離板２００（図４，図２０）は、分離板の左側列１９４と右側列１９６の端部で、ハウジング３２４内の凹部３２６（図３）に取り付けられる。共通分離板２００の部分２９８（図２０）は、分離板の左側列１９４と一直線に並んでいる。共通分離板２００の部分３０２は、分離板の右側列１９６と一直線に並んでいる。
【００７５】
高温ガス流
閉状態から開状態へ電流制限スイッチ構体が動作するとき、アークは、固定接点アーム９６，１０６と、可動接点アーム１００，１１０と、分離板構体１８４との間に発生する。このアークが起こるとき、高温ガスが発生する。
【００７６】
本発明の特徴によれば、スロット充填部材（第１，第２本体）３６０（図３）は、複数の薄板からなる下部積層体１３０に設けたスロット１６６，１６８（図４）内に設けられる。スロット充填部材３６０は、Ｕ形状の可動接触器１１８の上端部１３２，１３４（図４）が挿入される下部積層体１４８のスロットの比較的大きな部分１６２（図１３）を満たす。
【００７７】
スロット１６６，１６８の下方部をスロット充填部材３６０で塞ぐことによって、スロット１６６，１６８の下方部（図４に見られる）からの高温ガス流は、ほとんど塞がれる。このため、高温ガスは、分離板構体１８４の上方へ電気アークと共に移動することになる。分離板構体１８４への高温ガスの上方への流れは、固定接点アーム９６，１０６と、分離板構体の上方へ移動する可動接点アーム１００，１１０との間で、電気アークの移動を助長する。スロット充填部材３６０は、図４において、電流制限スイッチ構体８０のみとの関連で示されているけれども、スロット充填部材３６０は、また、電流制限スイッチ構体８２，８４（図３）とも関連していることが理解される。
【００７８】
本発明の特徴によれば、偏向体３６６がハウジング３２４（図４）の上部に取り付けられる。偏向体３６６は、ハウジング３２４から反対方向に高温ガスを偏向するアーチ形に曲がった偏向表面３６８，３７０を有する。それによって、分離板の左側列１９４と関連する高温ガスは、アーチ形偏向表面３６８（図４、図５、図６、図７）によって左方に向けられる。分離板の右側列１９６と関連する高温ガスは、アーチ形の偏向表面によって右方へ向けられる。偏向表面３６８、３７０の方へ高温ガスを上方へ流すことを推進することによって、ハウジング３２４の下方部への電気アークの下方移動は避けられる。
【００７９】
ハウジング
ハウジング３２４は長方形の基部３８０（図４）を含む。電流制限スイッチ構体８０に接続するリード線３８４，３８６（図１）は、この基部２８０（図４）上の端子３８８，３９０において固定接点アーム９６，１０６と接続される。また、電流制限スイッチ構体８２，８４の端子がこの基部３８０に設けられる。その結果、基部３８０上に設けられた端子３９２，３９４（図２）は、主回路リード線に接続されて電流制限スイッチ構体８２に接続される。また、基部３８０上に設けられた端子３９６，３９８は、リード線に接続されて電流制限スイッチ構体８４に接続される。
【００８０】
この基部３８０（図４）には、長方形のバネ取付板４０４が取り付けられる。バネ取付板４０４は、電流制限スイッチ構体８０に設けた可動のＵ形状接触器１１８用のバネ１２２が取り付けられる突起４０６（図３）を有する。また、バネ取付板４０４は、電流制限スイッチ構体８２，８４用のバネを取り付けるための突起４０６も有している。
【００８１】
ハウジング３２４の長方形の主部４１０（図３，図４）は、基部３８０から上方に伸びる。主部４１０は、締め金具４１４（図２）によって、ハウジング３２４の基部３８０と結合される。ハウジングの主部４１０は、積層のハウジング１７２とブロック１３０が受け入れられる、長方形の中央凹部４１８（図４）を有する。
【００８２】
ハウジング３２４の上端部４２４（図４，図２４，図２５，図２６）は、締め金具４２８（図２）によってハウジングの主部４１０と結合される。ハウジングの上端部４２４の下側側面４３２は、図２４に示されている。長方形の凹部４３６が、分離板の左側列１９４を受けるために設けられている。第２の凹部４３８は、分離板の右側列１９６を受けるために備えられている。電気絶縁材料からなる壁あるいは基体４３９（図２５）は、凹部４３６と４３８の間に配置される。壁４３９は積層ハウジング１７２（図５，図６，図７）とかみ合うように伸びており、分離板の左右側列１９４，１９６を互いに分離する。
【００８３】
同様に、凹部４４０（図２４）は、電流制限スイッチ構体８２，８４のための分離板構体１８６，１８８（図３）を受け入れるために備えられる。複数のスロット４４４は、高温ガスを電気アークと関連して、分離板構体１８４，１８６，１８８から偏向体３６６へ上方に移動し得るようにするために、上端部４２４の上壁内に設けられる。
【００８４】
偏向体３６６は適当な締め金具によって、ハウジング３２４の上端部４２４にしっかりと結合される。偏向体３６６（図２７）は、偏向体の表面３６８，３７０（図２８，２９）が形成される複数のスロットを含んでいる。スロット４４８はスロット４５０と交差して互いに接続されている。
【００８５】
動作
電動モータ４２（図１）の通常の動作中、電流は、電流制御装置６０を介して、電力線６４と６６間に流れる。電流制御装置６０は、３個の電流制限スイッチ構体８０，８２，８４を含んでおり、各々がモータ４２へ導かれる三相電流の各相のための電流制限スイッチ構体である。この時、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の左右の接点組は閉じられており、電流はモータスタータ５０を介して電力線６４からモータ４２へ（モータ４２の各相へ）導かれる。
【００８６】
モータ４２へ過大電流が流れ始めると、モータの誤動作により、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４に反対方向の電流を流すことから磁界を発生させて、電流制限スイッチ構体を閉状態から開状態に動作させる。電流制限スイッチ構体８０において、電流は固定接点アーム１０６の上方に、また可動接点アーム１１０の下方に導かれる。同様に、電流は可動接点アーム１００の上方に、また固定接点アーム９６の下方に導かれる。
【００８７】
電動モータ４２に過大電流が流れ始めると、反対方向の電流が増大することから生じる磁界によって、電流が増加する。これは、可動接点アーム１００，１１０と固定接点アーム９６，１０６との間に、反発力を増加させる。これら磁界の反発力は、可動接点アーム１００，１１０に、電流制限スイッチ構体８０を開成するために、固定接点アーム９６，１０６を離れさせようとする。
【００８８】
本発明の特徴によれば、三相電流用の制限スイッチ構体８０，８２，８４（図３）において、反対側の電流から生じる磁界は、１つの薄板積層体１３０によって集中される。この積層体１３０は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の各々の部分の回りに延在している。かくして、電流制限スイッチ構体８０の固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０は、薄板積層体１３０に設けたスロット１６６，１６８（図４）を貫通して伸びている。同様に、電流制限スイッチ構体８２，８４のための固定接点アームも、薄板積層体１３０内のスロットを貫通して伸びている。
【００８９】
分離板構体１８４，１８６，１８８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４（図３）と関連して設けられている。分離板構体１８４は、分離板の左側列１９４および右側列１９６（図１，図５〜図７）を含んでいる。共通分離板２００（図４）は、分離板の左側列１９４および右側列１９６の一端部に沿って伸びている。分離板の右側列１９６は、バイパス回路７６に接続されるバイパス分離板２８６を含んでいる。
【００９０】
電流制限スイッチ構体８０は、過大電流が流れ始めると閉状態から開状態に急速に動作する。電流制限スイッチ構体８０が開かれると、電気アークが固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０から、分離板の左側列１９４および右側列１９６（図１）に導かれる。このとき、電流は、バイパス分離板２８６に接続されているバイパス回路７６を介して、モータスタータ５０を迂回してバイパスする。可動接点アーム１００，１１０が動いて開状態になると、電気アークは共通分離板２００へ伸びる。これは、可動接点から短絡する分離板２００へ電流が流れていることになる。また、電流はバイパス分離板２８６へ向きを変える。
【００９１】
また、電流制限スイッチ構体８２，８４も、過大電流が流れ初めると閉状態から開状態に動作する。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は、電動モータ４２の三相すべてを保護する。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は、すべて同じ構造と操作モードを有する。また、装置６０も、バイパス回路なしでモータスタータ５０への有害な電流を阻止するために有効である。
【００９２】
結論
電動モータ４２のような機器用の制御装置４０は、電流制御装置６０を有している。この電流制御装置６０は、２つの接点組８８，９０を含んでよい。各接点組８８，９０の一方の接点は、可動接点アーム１００，１１０に取り付けられる。可動接点アーム１００，１１０は、磁界間で反対磁界の影響下でも可動である。
【００９３】
可動接点アーム１００，１１０は、複数の薄板１２８の積層体１３０に配置されたスロット１６６，１６８に沿って有効に移動可能である。複数の薄板１２８は、可動接点アーム１００，１１０を介して導かれる電流から生じる磁界を集中させる。制御装置４０は三相モータ４２で使用され、電流制御装置６０は接点アーム１００，１１０を有する３個の電流制限スイッチ構体を含み、上記接点アームは複数の薄板１２８の積層体１３０内に形成されたスロット１６６，１６８内で移動できる。
【００９４】
本発明の一実施形態では、分離板の第１の列（左側列）１９４が、電流制限スイッチ構体８０の接点アーム１００の一つの移動経路に沿って配置されている。分離板の第２の列（右側列）１９６は、電流制限スイッチ構体８０の第２の接点アーム１１０の移動経路に沿って配置されている。分離板１９４，１９６は、電流制限スイッチ構体８０が閉状態から開状態に動作するとき、電気アークを受け取る。
【００９５】
分離板の一つ２８６は、バイパス回路７６に接続され、この回路は装置を迂回して過大電流を流すことにより、モータスタータ５０等の装置を保護する。共通分離板は可動接点を介するよりむしろ分離板の左右の列１９４，１９６間に直接、電流を導くために備えられる。接点８８，９０が閉状態から開状態へ動作中、電気アークと関連する高温ガスは、薄板積層体１３０内のスロット１６６，１６８の少なくとも部分的にブロックする端部によって、分離板の各列１９４，１９６の方へ向けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成された電動モータ制御装置の略図である。
【図２】本発明により構成され図１の電動モータ制御装置に利用される電流制御装置の一部切り欠き平面図である。
【図３】電流制御装置の複数のスイッチ構体および複数の分離板構体間の関係を示す、図２の参照線３−３に沿った断面図である。
【図４】一つの分離板構体の共通のまたは短絡分離板および電流制御装置の一つのスイッチ構体の間の関係を示す、図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】一つの分離板構体の一対の長い分離板を示す、図３の線５−５に沿った部分断面図である。
【図６】バイパス分離板と一つの分離板構体の長い分離板を示す、図２の線６−６に沿った部分断面図である。
【図７】一つの分離板構体の短い分離板を示す、図２の線７−７に沿った部分断面図である。
【図８】一つのスイッチ構体に使われる固定接点アームまたは導体の拡大平面図である。
【図９】固定接点アームの構造をさらに示す、図８の線９−９に沿った側面図である。
【図１０】一つのスイッチ構体に使われる一対のアームまたは導体を有する可動接点部材の立面図である。
【図１１】一つの可動接点アームの構造をさらに示す、図１０の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１２】図２の電流制御装置に使われる上部の積層の平面図である。
【図１３】図２の電流制御装置に使われる低部の積層の平面図である。
【図１４】図１２および１３の薄板積層体を囲むハウジングの平面図である。
【図１５】薄板積層体のハウジングの構造をさらに示す、図１４の線１５−１５に沿った断面図である。
【図１６】薄板積層体のハウジングの構造をさらに示す、図１４の線１６−１６に沿った断面図である。
【図１７】図５の長い分離板の一つの平面図である。
【図１８】図７の短い分離板の一つの平面図である。
【図１９】図６のバイパス分離板の平面図である。
【図２０】図４の共通の分離板の平面図である。
【図２１】図３の分離板構体の一つにおける図１７、１８、１９の分離板を保持する一対の取り付けプレートの一つの平面図である。
【図２２】図１７、１８、１９の分離板および図２１の一対の取り付けプレートを含む分離板構体の一部の平面図である。
【図２３】分離板および取り付けプレートの一つの関係をさらに示す、図２２の線２３−２３に沿った側面図である。
【図２４】図２の電流制御装置のハウジングの上端またはキャップ部の底面図である。
【図２５】ハウジングのキャップ部の構造をさらに示す、図２４の線２５−２５に沿った断面図である。
【図２６】ハウジングのキャップ部の構造をさらに示す、図２４の線２６−２６に沿った部分断面図である。
【図２７】電流制御装置のハウジングの一部を形成する偏向体の側面図である。
【図２８】偏向体の構造をさらに示す、図２７の線２８−２８に沿った底面図である。
【図２９】偏向体の構造をさらに示す、図２８の線２９−２９に沿った部分断面図である。
【符号の説明】
４０ 電気制御装置
４２ 電動モータ
４４ 主回路
５０ モータスタータ
６０ 電流制御装置
７６ バイパス回路
８０，８２，８４ 電流制限スイッチ構体
８８，９０ 接点組
９４，１０４ 固定接点
９６，１０６ 固定接点アーム
９８，１０８ 可動接点
１００，１１０ 可動接点アーム
１１４ コネクタ部
１３０ 薄板積層体
１５０，１５６ スロット
１８４，１８６，１８８ 分離板構体
【発明の属する技術分野】
本発明は電気機器、例えば、電動モータなどの電流の流れを制限するために利用できる電気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知の電気制御装置には、一対の平行な固定接点アームおよび一対の可動接点アームが含まれている。可動接点アームは互いに直列に接続されている。電流は隣接し合う固定接点アームおよび可動接点アームにおいて逆方向に流れる。回路に過大電流が流れると、可動および固定の接点アームを通って流れる電流から生じた磁界間の反発によって、可動接点アームが電気回路を開く。こうした構造を有する電気制御装置は、米国特許明細書第５，０７３，７６４号に開示されている。他の公知の電気制御装置は、米国特許明細書第３，８１５，０５９号、同第４，８１０，８４１号、及び同第５，４９５，０８３号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような事情から、本発明は、電動モータなどの電気機器を制御するための制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は各請求項に記載の構成を有している。本発明の電気制御装置は、電流制御装置を含んでいる。この電流制御装置は、二組の接点を含むことができる。各接点組の一つの接点は、可動接点アームに取り付けられる。可動接点アームは、磁界の間の反発の影響により可動となっている。
【０００５】
可動接点アームは、好ましくは複数の薄板からなる積層体に配置されたスロットに沿って移動できる。この複数の薄板は、可動接点アームを通って流れる電流から生じる磁界を集中させる。制御装置が三相電動モータに用いられる場合、電流制御装置は一つの薄板積層体に形成されたスロット内に可動の接点アームを有する三つの電流制限スイッチ構体を含むことができる。
【０００６】
発明の一実施形態では、分離板（スプリッタープレート）の第１列を電流制限スイッチ構体の一つの接点アームの移動路に沿って配置する。分離板の第２列を電流制限スイッチ構体の第２接点アームの移動路に沿って配置する。分離板は、電流制限スイッチ構体が「閉」状態から「開」状態に移動するとき、電気アークを受け取る。
【０００７】
この分離板の１つは、モータスタータなどの機器を保護するバイパス回路に接続可能で、過大電流がこれらの機器を迂回して流れるようにする。共通の分離板を設けて、可動接点を通らずに分離板の二つの列間に直接、電流を導くようにすることも可能である。「閉」状態から「開」状態への接点の動作時に、薄板積層体のスロットの端部を少なくとも一部分塞ぐことで、電気アークと関連する高温ガスが分離板の方に直接向けられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に従って構成された電動モータ４２を制御する電気制御装置４０を概略示している。なお、電気制御装置４０は、電動モータ４２以外の電気装置、例えばワイヤなどの制御に用いることもできる。電動モータ制御装置４０は、モータの通常運転中に電流をモータ４２に流す主回路４４を含んでいる。
【０００９】
主回路４４には、公知のモータ回路保護装置または回路遮断器４８が含まれている。モータ回路保護装置４８は、主回路４４を流れる過大な障害電流によって磁気的に作動する。モータ回路保護装置４８が作動すると、主回路４４が遮断されたまま保持される。
【００１０】
また、主回路４４は公知のモータスタータ５０を有する。モータスタータ５０には、開状態から閉状態に作動してモータ４２を始動させる接触器５２が含まれている。さらに、モータスタータ５０は熱感応素子(thermal element) を有する過負荷リレー５４を含む。過負荷リレー５４の熱感応素子は素子を流れる電流の働きで過熱し、異常電流が発生した際にリレーを作動させて開成し、主回路４４を通ってモータ４２に流れる電流を遮断する。ある特定の公知の構造を有するモータスタータ５０を図１に図示したが、このモータスタータ５０は図とは異なる構造を有することも可能である。
【００１１】
本発明に従って構成される電流制御装置６０は主回路４４に配置される。この電流制御装置６０はモータ４２への過大電流に素早く応答してモータスタータ５０を保護する。電流制御装置６０はモータ回路保護装置４８が電流を遮断する前に、モータおよびモータスタータを流れる電流を遮断してモータスタータ５０を保護する。
【００１２】
電動モータ４２に重大な故障が生じると、モータの構成部品の短絡により過大電流が生じる可能性がある。ほんのわずかの初期の予期された電流しかモータスタータ５０を通じてモータに導かれない。これは電流制御装置６０が、主回路４４を急に開き、モータスタータ５０を通る電流の流れを遮断してしまうためである。
【００１３】
電動モータの通常運転中、三相交流が電力線６４および６６から電動モータ４２へモータスタータ５０および主回路４４を介して導かれる。電力線６４および６６は、約２７７ボルトの電圧が可能な三相交流電圧の電源に接続されている。もちろん、他の交流電圧または直流電圧であっても利用しようとするなら可能である。電力線６４，６６は交流電源に接続されているが、説明の便宜上、ここでの電流は図１の６８、７０、７２の矢印の向きであるとする。
【００１４】
バイパス回路７６は、モータ４２へ過大電流が流れると、電流制御装置６０を通じてモータスタータ５０を迂回して電流を流すために設けられている。モータスタータ５０を迂回した過大電流を導くことによって、バイパス回路７６は、モータ４２へ流れる過大電流によるダメージからモータスタータを保護する。しかし、バイパス回路７２を設けず、過大電流から電動モータスタータ５０を保護するために電流制御装置６０だけを使うこともできる。バイパス回路７６を設けない場合、急速に動作する電流制御装置６０が主回路４４を開いて、モータ回路保護装置４８が過大電流の発生に応答する前に、モータスタータ５０を通って電動モータ４２へ流れる電流を遮断する。
【００１５】
主回路４４を通ってモータ４２へ流れる過大電流が生じると、電流制御装置６０はただちに作動する。電流制御装置６０は作動すると、すぐに主回路４４を開き、モータ４２およびモータスタータ５０を流れる電流を遮断する。さらに、電流制御装置６０の作動により過大電流はモータスタータ５０を迂回するバイパス回路７６を通って流れる。
【００１６】
電流制御装置６０が作動すると、バイパス回路７６は、モータ回路保護装置４８および電流制御装置６０を介して、モータ４２を電力線６４に接続する。電流制御装置６０の作動後、モータ回路保護装置４８が作動して電力線６４，６６間の電流の流れを遮断する。モータ回路保護装置４８が開いてバイパス回路７６および主回路４４の両方を流れる電流を遮断する。モータ回路保護装置４８が「開」または作動状態で保持された後、電流制御装置６０は初期または停止状態に復帰する。
【００１７】
単相モータ回路保護装置４８およびモータスタータ５０の概略を図１に示したが、電力線６４，６６は三相交流電圧の電源であることがわかる。従って、電動モータ４２、回路保護装置４８、モータスタータ５０および電流制御装置６０は三相の構造を有している。電流制御装置６０は、電動モータ４２の三相のそれぞれと関連して、モータスタータ５０を三相のそれぞれの過大電流から保護する。電流制御装置６０は電流制限スイッチ構体８０を含む。図１の略図では一つの電流制限スイッチ構体８０しか示していないが、電流制御装置６０には三つの電流制限スイッチ構体８０、８２、８４が含まれる（図２および図３）。電動モータ４２の三相のそれぞれに別々の電流制限スイッチ構体８０、８２、８４がある。三つの電流制限スイッチ構体８０、８２、８４は、同じ構造および運転モードを有している。三つの電流制限スイッチ構体８０、８２、８４は、直列にモータ４２および主回路４４のモータスタータ５０に接続されている。各電流制限スイッチ構体８０、８２、８４は、電動モータの三相のうち一つ以上の相で過大電流からモータスタータ５０を保護する働きをする。
【００１８】
電流制限スイッチ構体
電流制限スイッチ構体８０には二つの接点組、つまり左側の接点組（第２接点組）８８（図１および図４参照）と右側の接点組（第１接点組）９０がある。接点の左側と右側の各接点組８８，９０は、互いに直列に接続し、モータ４２およびモータスタータ５０と接続している（図１）。電動モータ４２の通常運転中、左側と右側の各接点組８８，９０は閉状態である。電流はこの二つの接点組８８，９０を通ってモータ４２に導かれ、電流の流れる向きは図１の矢印６８、７０、７２で概略的に示すとおりとする。
【００１９】
左側の接点組８８（図１）は、固定接点アーム（第３導体）９６に配置された固定接点（第１接点）９４（図１、図８、図９）および可動接点アーム（第４導体）１００に配置された可動接点（第２接点）９８（図１、１０、１１）を含む。同様に、右側の接点組９０（図１）は、固定接点アーム（第１導体）１０６に配置された固定接点（第１接点）１０４（図１、図３）および可動接点アーム（第２導体）１１０に配置された可動接点（第２接点）１０８を含む。
【００２０】
可動接点アーム１００，１１０は、コネクタ部（コネクタ手段）１１４（図１、図４、図１０）により相互接続されている。接点アーム１００，１１０およびコネクタ部１１４は、一つの導電材料、つまり銅で一体に構成される。可動接点アーム１００，１１０およびコネクタ部１１４は、略Ｕ形状の一つの接触器または接点キャリア１１８を形成する。Ｕ形状接触器１１８は、可動接点アーム１００，１１０に垂直なコネクタ部１１４を通って伸びる軸回りに回動する。
【００２１】
コネクタ部１１４は、可動接点アーム１００，１１０間の力および電流を伝達する。このように、コネクタ部１１４は、可動接点アーム１００，１１０間の力を伝達して、開状態および閉状態の間の可動接点アーム１００，１１０の回動を同時に行う。加えて、コネクタ部１１４は、電動モータ４２の運転中に可動接点アーム１００，１１０間に電流を流す（図１）。
【００２２】
電動モータ４２の運転中、左右の接点組８８，９０（図１）は閉じている。そのため、電流は、可動接点アーム１００，１１０およびコネクタ部１１４を通って固定金属接点アーム９６，１０６間に導かれる。電流の流れる向きを図１の７０および７２の矢印が示すとおりとすると、図１のように固定接点アーム１０６の上向きの電流は、図１に示す矢印のとおりとなる。この電流は、閉じた右側の接点組を通って可動接点アーム１１０に流れる。可動接点アーム１１０の電流の流れは下向きであり、図１の矢印の示すとおりである。
【００２３】
電流は可動接点アーム１１０からコネクタ部１１４を横方向に伝わる。電流の流れる向きを図１の７０と７２の矢印の示すとおりとすると、電流はコネクタ部１１４を右から左へ横方向に流れ、図１の矢印の示すとおりとなる。そして電流は可動接点アーム１００を閉じた左側の接点組８８へ上向きに伝わる。その後、電流は固定接点アーム９６を電動モータ４２へ下向きに流れる。
【００２４】
なお、図１の矢印で表される電流の流れる向きは一例にすぎない。電流の流れる向きはその後逆になる。これは電力線６４，６６が三相交流の電源に接続されているからである。図１で示す電流の流れる向きは、この装置の説明の便宜上、使用しているにすぎない。
【００２５】
固定接点アーム９６，１０６は、可動接点アーム１００，１１０と隣接した配置になっている（図１および図４）。常に、可動接点アームの電流の流れは隣接する固定接点アームの電流の流れる向きと逆になっている。従って、隣接し合う固定および可動接点アームの電流の流れから生じる磁界は互いに反発したものとなる。この磁界間の反発によってＵ字形接触器１１８が、図３の実線で示す「閉」位置から図３の点線で示す「開」位置へ向けて回動するよう促される。バイアススプリング１２２によってＵ形状接触器１１８が図３の実線で示す「閉」位置へ促される。
【００２６】
モータ４２の通常運転中、モータへ流れる電流から発生した磁界はバイアススプリング１２２の影響に対抗してＵ形状接触器１１８を動かす力が不足している。ところが、電動モータ４２の過大電流が生じると、モータ４２に伝わる電流から生じる磁界の強さが増加する。この増加した磁界の強さにより、バイアススプリング１２２の影響に対抗して、図３の実線で示す「閉」位置から図３の点線で示す「開」位置へ磁界間の反発力が働き、Ｕ形状接触器１１８を回動させる。
【００２７】
電流の流れる向きを図１の矢印７０と７２の示すとおりとすると、左側と右側の接点組８８，９０が閉状態であるモータ４２の通常運転中、可動接点アーム１００は、固定接点アーム９６とおよそ平行かつ近接して伸びる。電流は、固定接点アーム９６および可動接点アーム１００を通って反対の向きに流れているため、固定接点アーム９６を通って流れる電流から生じる磁界が、可動接点アーム１００を通って流れる電流から生じる磁界と反発する。この両磁界間の磁力の反発力は、バイアススプリング１２２の影響に対抗して可動接点アーム１００を動かすには不十分である。そのため、左側の接点組８８は閉状態のままである。
【００２８】
同じように、電動モータ４２の通常運転中に、右側の可動接点アーム１１０は右側の固定接点アーム１０６と隣接かつおよそ平行に伸びている。このとき、電流はある向き、つまり下向きのときは、可動接点アーム１１０内を流れ、逆の向き、つまり上向きのときは、固定接点アーム１０６内を流れる。電流の流れが逆向きであるため、可動接点アーム１１０の電流から生じる磁界は固定接点アーム１０６の電流から生じる磁界と反発する。しかしながら、この磁界の強さはバイアススプリング１２２（図３）の影響に対抗して可動接点アーム１１０を動かすには不十分である。
【００２９】
モータ４２（図１）への過大電流の流れが生じると、固定接点アーム９６，１０６ならびに可動接点アーム１００，１１０を通して流れる電流から生じる磁界の強さが増加する。磁界間で結合された反発は、バイアススプリング１２２の影響に対抗して反時計回りの向き（図３参照）にＵ形状接触器１１８を回動させるのに十分となる。こうなると、接点の左側と右側の組８８および９０が開いて電動モータ４２への過大電流の流れを遮断する。
【００３０】
上述の説明は、三相電動モータ４２の一相について電流制限スイッチ構体８０に関連するものであるが、電動モータ４２の他の二相についても電流制限スイッチ構体８２，８４（図２および３）は、電流制限スイッチ構体８０と同じ構造を有することがわかる。従って、電動モータ４２への過大電流が生じると、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は全てに作動して、モータスタータ５０を通って電動モータ４２へ流れる過大電流の流れを直ちに遮断する。
【００３１】
電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が、閉状態から作動後、モータ回路保護装置４８は閉状態から開状態へ作動するのに十分な時間がある。モータ回路保護装置４８が閉状態から開状態に作動すると、モータ回路保護装置はでラッチされる。モータ回路保護装置４８が開くと、主回路４４の電流が遮断される。
【００３２】
モータ回路保護装置４８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４と同時に作動するが、こうした装置よりも動作が遅い。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が再び閉じることができるようになる前に、モータ回路保護装置４８が開く。従って、各電流制限スイッチ構体８０，８２，８４のバイアススプリング１２２に応じ、バイアススプリングによって電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が初期または閉状態に復帰しても、モータ４２の電流の流れは遮断されたままである。
【００３３】
薄板積層体
本発明の一つの特徴によると、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は全て一つの薄板積層体１３０（図１、図３、図４）に配置された複数の薄板１２８と関連している。複数の薄板１２８は、磁性体、特にスチールで形成されている。複数の薄板１２８は電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の固定接点アーム９６，１０６ならびに可動接点アーム１００，１１０を通って流れる電流から発生する磁束を集中させるものである。
【００３４】
薄板積層体１３０は、三つ全ての電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の構成部品を囲む。このように、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は共通の薄板積層体１３０を有し、この積層体は、三つ全ての電流制限スイッチ構体の磁束が集中するのに用いられる。三つの電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の共通の薄板積層体１３０を使うことで、電流制御装置６０の剛性は増加する。さらに、一体型電流制御装置６０の三つの電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の装置がそれを促進する。
【００３５】
各電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の固定接点アーム９６，１０６および可動接点アーム１００，１１０は複数の薄板１２８内のスロットを通って伸びている。薄板積層体内のスロットは、各電流制限スイッチ構体の可動接点アーム１００，１１０に近接するようにその大きさが決められる。
【００３６】
可動接点アーム１００，１１０（図４および図１０）は、広い上端部１３２，１３４と狭い本体部１３６，１３８を有している。このように、Ｕ形状接触器１１８が開位置と閉位置との間を動く移動路に垂直に伸びる平面で見ると、上端部１３２，１３４は、本体部１３６，１３８よりも広い（図１０）。上端部１３２，１３４と本体部１３６，１３８は、両方とも薄板積層体１３０のスロット内に配置されている。長方形の薄板積層体１３０内のスロットは、閉位置と開位置との間を移動するとき、複数の薄板が可動接点アーム１００，１１０にできるだけ接近するようにその大きさが決められている。
【００３７】
単一の薄板積層体１３０は、下部の積層列１４２と上部の積層列１４４を含む（図４）。下部の積層列１４２は、比較的狭い構造のスロット１５０を有する鋼板の金属積層体１４８（図１３）で形成されている。上部の積層列１４４（図４）は、比較的大きいスロット１５６を有する鋼板の金属積層体１５４（図１２）で形成されている。上部の積層列１４４の積層体１５４内のスロット１５６は、比較的広く、可動のＵ形状接触器１１８の比較的広い上端部１３２，１３４（図１０）を収容するようになっている。
【００３８】
下部の積層列１４２（図４）を形成する積層体１４８のスロット１５０は比較的小さい。このように、下部の積層体１４８（図１３）のスロット１５０は上部の積層体１５４のスロット１５６より実質的に狭いおよそ長方形の主部又は本体部１６０を有している。下部の積層体１４８の各スロット１５０は上部の積層体１５４（図１２）のスロット１５６と同じ幅の端部１６２を有する。下部の積層体１４８のスロット１５０（図１３）の広い端部１６２は可動接点アーム１００，１１０の上端部１３２，１３４を上部の積層列１４４へ積層（図４参照）の下部の積層列１４２を介して上向きに装置に挿入できる。
【００３９】
下部の積層列１４２の積層体１４８および下部の積層列１４４の積層体１５４を、一緒にして一組のスロットまたは開口１６６，１６８（図４）を形成する。固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０は、スロット１６６，１６８を通って伸びる。薄板積層体１３０のスロット１６６，１６８は、下部の積層体１４８および上部の積層体１５４のスロット１５０，１５６によって形成される。
【００４０】
電流制限スイッチ構体８０内のスロット１６６，１６８のみを図４に示したが、スロット１６６，１６８と同じ構造を有する一組のスロットが各電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の薄板積層体１３０にも形成される。電流制限スイッチ構体８２，８４の可動および固定の接点アームは、薄板積層体１３０のスロットを通って伸びる。これは、電流制限スイッチ構体８０の固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０が、スロット１６６，１６８を通って伸びるのと同様である（図４）。
【００４１】
Ｕ形状接触器１１８のコネクタ部１１４は、薄板積層体１３０の下に配置されている（図４）。Ｕ形状接触器１１８は、コネクタ部１１４を通り薄板積層体１３０の複数の薄板１２８の主側面に平行な方向に伸びる軸回りに回動する。Ｕ形状接触器が回動する軸は、可動接点アーム１００，１１０の長手方向中心軸に対して垂直に伸びている。
【００４２】
可動接点アーム１００，１１０（図４）上の可動接点９８，１０８（図１）は、スロット１６６，１６８内に配置されている。上端部１３２，１３４は、薄板積層体１３０のスロット１６６，１６８から上向きに突出している。固定接点アーム９６，１０６（図１）上の固定接点９４，１０４もまた、スロット１６６，１６８内に配置されている（図４）。
【００４３】
長方形の薄板積層体１３０は、積層ハウジング１７２によって囲まれている（図４、図１４、図１５、図１６）。長方形の積層ハウジング１７２は、電気的に絶縁された高分子材料で形成されている。積層ハウジング１７２は、下部／上部積層体１４８，１５４（図１２および図１３）内のスロット１５０，１５６を通って伸びる複数のスロット１７４（図１４および図１６）を有する。積層ハウジング１７２のスロット１７４は、ハウジングを通って伸びる（図１６）。積層ハウジング１７２は、スロット１５０，１５６を通って伸び、互いに関連する積層体１４８，１５４の位置決めを行う。
【００４４】
スロット１７４（図１４および図１５）は、Ｕ形状接触器１１８の可動接点アーム１００，１１０上の上端部１３２，１３４（図１０）と接触するストップ面１７８を有する。このストップ面１７８は、接点アーム１００，１１０上の上端部１３２，１３４と接触して、開位置へ可動接点アーム１００，１１０が急速に動いて急停止する間、本体部１３６，１３８に対して接点アームの上端部１３２，１３４が湾曲するのを防止する。したがって、ストップ面１７８（図１５）が省略された場合には、上端部１３２，１３４（図１０）の慣性により、図３の点線で示される接点アームが作動ストローク端に達するとき、可動接点アーム１００，１１０が曲がることがある。
分離板構体
電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の各々は、分離板構体を含んでいる。即ち、電流制限スイッチ構体８０は分離板構体１８４（図３）を含み、電流制限スイッチ構体８２は分離板構体１８６を含み、そして電流制限スイッチ構体８４は分離板構体１８８を含んでいる。分離板構体１８４，１８６，１８８は、全て同じ構造を有し、また互いに電気的に絶縁されている。分離板構体１８４，１８６，１８８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の閉状態から開状態への操作において、電気アークを消すことを促進する。
【００４５】
まったく同一の分離板構体１８４，１８６，１８８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が閉状態から開状態へ共に動作するときに、電気アークを受け取る。分離板構体１８４，１８６，１８８は、導電材料からなる複数の平板状の平行分離板から形成される。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の接点を開く際に、電気アークが分離板構体１８４，１８６，１８８内へ吹きやられ、比較的、消し易い複数の部分に分けられる。このことは、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が閉状態から開状態に動作するとき、それらの接点間のアークを最小にする。
【００４６】
本発明の特徴の一つによれば、分離板構体１８４，１８６，１８８の各々は、二組の離れた分離板の列を有する。したがって、分離板構体１８４は、分離板の左側列（第２列）１９４と分離板の右側列（第１列）１９６を含む（図１，図５ないし図７）。分離板の左側列１９４及び右側列１９６にある分離板は、互いに電気的に絶縁されている。そして、電気絶縁材料が分離板の左側列１９４と右側列１９６間に設けられる。
【００４７】
共通回路あるいは短絡回路の分離板２００（図４）は、分離板の左側列１９４及び右側列１９６間に延びている。共通分離板２００は、閉状態から開状態へ可動接点アーム１００，１１０の平行移動路の端部に近く配置される。共通分離板２００は、分離板の左側列１９４と右側列１９６の分離板から、電気的に絶縁されている。しかし、可動接点アーム１００，１１０（図１）の完全開状態の方への移動に際して、電気的エネルギーは、左側列の分離板から右側列の分離板へ共通分離板２００によって導かれる。
【００４８】
可動接点アーム１００はその完全な開位置に接近するとき、電気アークは共通分離板２００と分離板の左側列１９４との間に起こる。同様に、電気アークは、共通分離板２００と分離板の右側列１９６との間に起こる。共通分離板２００は、接点アーム１００，１１０がそれらの完全な開位置に近づくとき、分離板の２つの列１９４，１９６間に電気的エネルギーを誘導することを可能にする。
【００４９】
可動接点アーム１００，１１０（図３及び１１）は、金属（銅）アークランナ２１０，２１２を有し、それは可動接点９８，１０８に近接した位置から分離板の左側列１９４と右側列１９６に近接した位置へ延びている。そして、右側可動接点アーム１１０（図３）のアークランナ２１２は、可動接点１０８に近い位置から、分離板構体１８４内の分離板の右側列１９６に近接した位置へ延びている。左側可動接点アーム１００（図１１）のアークランナ２１０は、可動接点９８に近い位置から、分離板構体１８４内の分離板の左側列１９４に近接した位置へ延びている。
【００５０】
図３において、実線で示される閉位置から点線で示される開位置へ可動接点アームが動くとき、電気アークは可動接点１０８からアークランナ２１２の上方へ（図３に示されるように）導かれる。この電気アークは、その時、分離板の右側列１９６に伸びる。電流制限スイッチ構体８０の閉状態から開状態への動作中、アークは、左側可動接点アーム１００のアークランナ２１０から分離板の左側列１９４（図１）へ移動する。アークランナ２１０，２１２は、分離板の左側列１９４と右側列１９６と協同して、電気アークの分離板の上方への移動、及び可動接点９８，１０８から離れて可動接点アーム１００，１１０への移動を促進する。
【００５１】
ワンピースメタル（銅）の固定接点アーム９６（図９），１０６（図３）は、それぞれアークランナ２１６（図９），２１８（図３）を有する。アークランナ２１６，２１８は、固定接点アーム９６，１０６の上端部２２６（図９），２２８（図３）と、固定接点アーム９６，１０６の胴部２２２，２２４とを接続する。電流制限スイッチ構体８０が閉状態から開状態に動作すると、アークは分離板の左側列１９４へアークランナ２１６上を移動する。同時に、アークは分離板の右側列１９６へアークランナ２１８上を移動する。
【００５２】
固定接点アーム９６，１０６のアークランナ２１６，２１８に沿って、分離板の左右側列１９４，１９６への電気アークの上方への移動を助長するために、アークランナは分離板に関して上方かつ側方へ傾斜している。そして、アークランナ２１８（図３）は、図３に見られるように上方かつ右側へ傾斜している。本発明の実施例において、アークランナ２１８は、およそ４５度の角度で上方及び右側へ傾いている。もちろん、アークランナ２１８は、必要であれば異なった角度で傾斜させることは可能である。
【００５３】
固定接点アーム９６，１０６の上方端部２２６，２２８（図９，図３）は、分離板の左側列１９４と右側列１９６に関して、近接して平行に間隔をおいて上方に伸びる。図３に示されるように、右側の固定接点アーム１０６の上方端部２２８は、分離板の右側列１９６の分離板に平行で、離れた位置で上方へ伸びる。左側固定接点アーム９６の上端部２２６は、右側固定接点アーム１０６に対して図３に示されるのと同様に、分離板の左側列１９４に関して間隔をおいて平行に上方に伸びる。
【００５４】
電流制限スイッチ構体８０が図３に実線で示される閉状態から、図３に点線で示される開状態へ動作するとき、電気アークは、固定接点アーム１０６のアークランナ２１８に沿って上方に、分離板の右側列１９６に移動する。同時にそれと共に、アークは可動接点アーム１１０のアークランナ２１２に沿って上方に、分離板の右側列１９６に移動する。同時に、電気アークは、固定接点アームのアークランナ２１６（図９）に沿って上方へ、また、可動接点アーム１００のアークランナ２１０（図１１）に沿って上方に、分離板の左側列１９４（図１）へ移動することが可能である。
【００５５】
分離板の離れた左側列１９４と右側列１９６（図１）は、平行に伸び、可動接点アーム１００，１１０の移動経路に隣接して配置される。可動接点１００，１１０の上端部の移動経路に隣接した、２個の、分離しかつ電気的に絶縁された分離板の各列１９４，１９６を備えることによって、接点アームがその開状態に移動するとき、電気アークは可動接点アーム１００，１１０の双方から分離板の２列に導かれる。それ故、電流制限スイッチの閉状態から開状態への動作時に、固定接点９４、１０４と可動接点９４、１０４間の電気アークは、アークランナ２１０、２１２、２１６，２１８に沿って上方に、分離板構体１８４の分離板の左側列１９４，右側列１９６へ移動する。分離板構体１８６，１８８は、分離板構体１８４と同一の構成を有し、分離板構体１８４と同様に電気アークを受けるものと理解されるべきである。
【００５６】
バイパス回路
本発明の他の特徴によれば、バイパス分離板２８６（図１，図６，図１９）は、バイパス回路７６（図１）に接続される。前述のように、バイパス回路７６はモータスタータ５０を迂回する過大電流が流れる。図１の矢印６８，７０，７２に示されるように電流の方向を仮定すると、過大電流は矢印２８８の方向にバイパス回路７６を介してバイパス分離板２８６へと導かれる。この電流はモータスタータ５０を迂回して流れるのでモータスタータを通過しない。
【００５７】
バイパス分離板２８６は、実質的に電力線６４と同じ電位であり、電気アークが、左側の固定接点の組８８における分離板２８６と固定接点アーム９６（図１及び図８）の上部２２６との間に形成されるようになる。電気アークは、過大電流の初期と電流制限スイッチ構体８０の閉状態から開状態への動作時に、固定接点アーム１０６（図３）の上部２２８と右側の接点組９０のバイパス分離板２８６との間で消滅するようになる。アークは、右側の接点組９０で消える時、モータスタータ５０を通過する電流の流れは遮断される。これは接触器５２の各接点およびモータスタータ５０の過負荷リレー５４の熱感応要素が損傷するのを最小限にする。
【００５８】
電動モータ４２（図１）へ過大電流が流れ始めると、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４が閉状態から開状態へ直ちに動作する。電流制限スイッチ構体８０において、主回路４４とモータスタータ５０に流れる電流は、分離板の左側列１９４での電気アークを通して可動接点アーム１００に流れねばならない。それから、この電流は連結部分１１４を介して右側の可動接点アーム１１０に流れるであろう。主回路４４に流れる過大電流は、分離板の右側列１９６の部分および左側列１９４のすべての部分を介して、モータ４２および固定接点アーム９６に流れる。過大電流の大部分は、モータスタータ５０を迂回してバイパス回路７６からモータ４２に流れて、モータスタータ５０を保護する。
【００５９】
主回路４４，バイパス回路７６への前述した電流の流れは、図１で矢印７０，２８８で示す方向となるように仮定した。前述したように、電力線６４，６６は、交流電源に接続されている。それ故、いずれの時も、電流の方向は、図１の矢印７０，２８８によって示した仮定の方向とは反対の方向であってよい。
【００６０】
電流制限スイッチ構体８２，８４は、電流制限スイッチ構体８０と同じ構造を有し、またバイパス過大電流が電流制限スイッチ構体８０と同様に流れると理解されるべきである。
【００６１】
分離板
分離板構体１８４には、各分離板の左側列１９４および右側列１９６に用いら４個の異なる分離板が設けられている。これら４個の分離板は、短い分離板２９２（図７，８）を含む。短い分離板２９２は、分離板の左側列１９４，右側列１９６において、固定接点アーム９６，１０６（図１，図３）に隣接して配置される。短い分離板２９２は、固定接点９６，１０６のアークランナ２１６（図９），２１８（図３）の間に間隙を有する。この間隙は、粒子が堆積するのを防止して固定接点９６，１０６を分離板構体１８４に電気的に接続できないようにする。
【００６２】
長い分離板２９４（図５，１７）は、閉状態から開状態へ移動する可動接点アーム１００，１１０の移動経路に沿って位置する分離板の左側列１９４，右側列１９６（図１）内に配置される。長い分離板２９４は、可動接点アームの移動経路の方へ、（図３，図５に見るように）下方へ伸びている。これは、分離板の左側列１９４と右側列１９６のいずれかに電気アークが移動することを助長するものである。
【００６３】
バイパス分離板２８６（図６，図１９）は、分離板の右側列１９６にのみ配置される。分離板の右側列１９６のみにバイパス分離板２８６を設けることによって（図６）、電気アークは分離板の左側列１９４内で消えようとする。これは、モータスタータ５０（図１）ヘ過大電流が流れるのを急速に阻止する。
【００６４】
共通回路あるいは短絡回路の分離板２００（図４，図２０）は、分離板の左側列１９４，右側列１９６の端部に隣接して配置される。電流制限スイッチ構体が開状態により接近するとき、可動接点アーム１００，１１０と共通回路あるいは短絡回路の分離板２００との間で、アークが起こる。アークを可動接点部材から取り除いて、電流は可動接点アーム１００−１１０から短絡回路の分離板２００に転流する。
【００６５】
短い分離板２９２（図７，１８），長い分離板２９４（図５，１７），バイパス分離板２８６（図６，１９）は、すべて電気絶縁材料から形成された一対の同一の取付板３０６，３０８に取り付けられている。平行な取付板３０６，３０８は複数の開口３１２（図２１）を有し、それは長方形の取付板の長さ方向の向かい合う端部に沿って一列に配置される。分離板２８６，２９２，２９４は、取付板３０６，３０９（図２２）の開口３１２（図２１）に受け入れられる取付タブあるいは耳３１６（図１７，図１８，図１９）を有する。取付タブ３１６は、平行な取付板３０６，３０８の開口３１２（図２１）を通して、間隔をおいて平行な関係にある分離板２８６，２９２，２９４（図２２，図２３）を保持する。
【００６６】
分離板の右側列１９６は、電流制限スイッチ構体ハウジング３２４（図３，図４）内に取り付けられる。分離板２８６，２９２，２９４の平らな主側面は、間隔をおいて離れている。分離板の平らな主側面は、静止接点アーム１０６の上端部２２８（図３）の平らな主側面と平行で、かつ間隔をおいて離れている。静止接点アーム１０６は、分離板の右側列１９６の右端（図２に見るように）に沿って伸びている。
【００６７】
バイパス分離板２８６（図６，図１９）は、分離板の右側列１９６内に配置されるので、バイパス分離板１８６へ固定接点アーム１０６（図３）の短絡の可能性を避けることが望ましい。接触器５２が開かれ、バイパス分離板２８６への固定接点アーム１０６への短絡が起こったとき、バイパス分離板２８６を通して電力線６４（図１）から固定接点アーム１０６およびモータ４２ヘ、直接、電気的導通路ができる。２個の分離板は、離れて置かれた場合でも短絡が起こるのを避けるために分離板の右側列１９６を省くようになっていた。図２２に点線で示される位置３２８，３３０では、分離板の右側列１９６から分離板が省かれている。
【００６８】
図２２の点線で示す３２８の位置での分離板の省略は、固定接点アーム１０６の上端部２２８（図３）と分離板の右側列１９６の最初の分離板との間に、比較的広い空間を提供する。点線３３０（図２）で示す位置での分離板の省略は、バイパス分離板２８６（図２２，図２３）に比較的大きな間隙をもって隣接する。それ故、バイパス分離板２８６が固定接点アーム１０６と短絡するような、粒子の堆積の可能性はほとんどない。
【００６９】
バイパス分離板２８６に加えて、分離板の右側列１９６は、一対の分離板２９２（図７，図１８，図２２，図２３）を含む。短い分離板２９２は、可動接点アーム（図３）の上端部１３４（図７，図１０）を収容できる、比較的大きい、略Ｖ形状の開口３３６（図１８）を有する。分離板の右側列の２個の短い分離板２９２は、互いに平行であり、バイパス分離板２８６へ伸びている。短い分離板２９２は、可動接点アーム１１０から間隔をおいてある低いエッジを有するので、短い分離板上への粒子の堆積の可能性は最小である。
【００７０】
複数の長い分離板２９４（図５，１７）は、分離板の右側列１９６（図２２，図２３）を構成している。比較的長い分離板２９４は、可動接点アーム１１０（図３，図５）の移動経路の下方へ伸びる。長い分離板２９４は、可動接点アーム上のアークランナから、分離板の右側列１９６の上方へのアークの移動を助長する。長い分離板２９４は、可動接点アーム１１０（図５）がその中を動く、比較的小さな中央開口３３８（図１７）を有する。短い分離板２９２（図７，図１８）は、接点アーム１１０（図３）がその中を動く、より大きな開口を有する。これは、可動接点アーム１１０から長い分離板２９４への電気アークの移動を促進するために、長い分離板２９４が、可動接点アーム１１０（図５）にかなり近接していることに起因する。
【００７１】
バイパス分離板２８６は、割合に長い。このバイパス分離板は、バイパス分離板２８６から外方へ伸び、かつバイパス回路７６（図１）に接続されているバイパスアーム３４０（図６，図１９）を有する。
【００７２】
分離板の左側列１９４はバイパス分離板を含まない。分離板の左側列１９４は、その端部で固定接点アーム９６および６個の長い分離板２９４（図５，６）に隣接して取り付けられている、２個の短い分離板２９２を含む。２個の短い分離板２９２と６個の長い分離板２９４は、図２１ないし図２３に示す取付板３０６，３０８に相応する一対の取付板の開口３１２内に取り付けられている。
【００７３】
バイパス回路７６が備えられることが好ましいけれども、このバイパス回路７６，バイパス分離板２８６は省略してもよい。もし、これを省略するならば、分離板の右側列１９６は分離板の左側列と同じ構造となるであろう。もし、バイパス分離板２８６が、分離板の右側列から省かれるのであれば、分離板の右側列はアークランナ２１８（図３）および６個の長い分離板２９４を収容するために、固定接点アーム１０６に隣接して一対の短い分離板２９２を含むであろう。もし、バイパス回路７６およびバイパス分離板２８６が省かれるのであれば、電流制御装置６０（図１）は、電動モータ４２へ過大電流が流れ始めるときに主回路４４を開くことによって、モータスタータ５０を保護するであろう。
【００７４】
共通分離板２００（図４，図２０）は、分離板の左側列１９４と右側列１９６の端部で、ハウジング３２４内の凹部３２６（図３）に取り付けられる。共通分離板２００の部分２９８（図２０）は、分離板の左側列１９４と一直線に並んでいる。共通分離板２００の部分３０２は、分離板の右側列１９６と一直線に並んでいる。
【００７５】
高温ガス流
閉状態から開状態へ電流制限スイッチ構体が動作するとき、アークは、固定接点アーム９６，１０６と、可動接点アーム１００，１１０と、分離板構体１８４との間に発生する。このアークが起こるとき、高温ガスが発生する。
【００７６】
本発明の特徴によれば、スロット充填部材（第１，第２本体）３６０（図３）は、複数の薄板からなる下部積層体１３０に設けたスロット１６６，１６８（図４）内に設けられる。スロット充填部材３６０は、Ｕ形状の可動接触器１１８の上端部１３２，１３４（図４）が挿入される下部積層体１４８のスロットの比較的大きな部分１６２（図１３）を満たす。
【００７７】
スロット１６６，１６８の下方部をスロット充填部材３６０で塞ぐことによって、スロット１６６，１６８の下方部（図４に見られる）からの高温ガス流は、ほとんど塞がれる。このため、高温ガスは、分離板構体１８４の上方へ電気アークと共に移動することになる。分離板構体１８４への高温ガスの上方への流れは、固定接点アーム９６，１０６と、分離板構体の上方へ移動する可動接点アーム１００，１１０との間で、電気アークの移動を助長する。スロット充填部材３６０は、図４において、電流制限スイッチ構体８０のみとの関連で示されているけれども、スロット充填部材３６０は、また、電流制限スイッチ構体８２，８４（図３）とも関連していることが理解される。
【００７８】
本発明の特徴によれば、偏向体３６６がハウジング３２４（図４）の上部に取り付けられる。偏向体３６６は、ハウジング３２４から反対方向に高温ガスを偏向するアーチ形に曲がった偏向表面３６８，３７０を有する。それによって、分離板の左側列１９４と関連する高温ガスは、アーチ形偏向表面３６８（図４、図５、図６、図７）によって左方に向けられる。分離板の右側列１９６と関連する高温ガスは、アーチ形の偏向表面によって右方へ向けられる。偏向表面３６８、３７０の方へ高温ガスを上方へ流すことを推進することによって、ハウジング３２４の下方部への電気アークの下方移動は避けられる。
【００７９】
ハウジング
ハウジング３２４は長方形の基部３８０（図４）を含む。電流制限スイッチ構体８０に接続するリード線３８４，３８６（図１）は、この基部２８０（図４）上の端子３８８，３９０において固定接点アーム９６，１０６と接続される。また、電流制限スイッチ構体８２，８４の端子がこの基部３８０に設けられる。その結果、基部３８０上に設けられた端子３９２，３９４（図２）は、主回路リード線に接続されて電流制限スイッチ構体８２に接続される。また、基部３８０上に設けられた端子３９６，３９８は、リード線に接続されて電流制限スイッチ構体８４に接続される。
【００８０】
この基部３８０（図４）には、長方形のバネ取付板４０４が取り付けられる。バネ取付板４０４は、電流制限スイッチ構体８０に設けた可動のＵ形状接触器１１８用のバネ１２２が取り付けられる突起４０６（図３）を有する。また、バネ取付板４０４は、電流制限スイッチ構体８２，８４用のバネを取り付けるための突起４０６も有している。
【００８１】
ハウジング３２４の長方形の主部４１０（図３，図４）は、基部３８０から上方に伸びる。主部４１０は、締め金具４１４（図２）によって、ハウジング３２４の基部３８０と結合される。ハウジングの主部４１０は、積層のハウジング１７２とブロック１３０が受け入れられる、長方形の中央凹部４１８（図４）を有する。
【００８２】
ハウジング３２４の上端部４２４（図４，図２４，図２５，図２６）は、締め金具４２８（図２）によってハウジングの主部４１０と結合される。ハウジングの上端部４２４の下側側面４３２は、図２４に示されている。長方形の凹部４３６が、分離板の左側列１９４を受けるために設けられている。第２の凹部４３８は、分離板の右側列１９６を受けるために備えられている。電気絶縁材料からなる壁あるいは基体４３９（図２５）は、凹部４３６と４３８の間に配置される。壁４３９は積層ハウジング１７２（図５，図６，図７）とかみ合うように伸びており、分離板の左右側列１９４，１９６を互いに分離する。
【００８３】
同様に、凹部４４０（図２４）は、電流制限スイッチ構体８２，８４のための分離板構体１８６，１８８（図３）を受け入れるために備えられる。複数のスロット４４４は、高温ガスを電気アークと関連して、分離板構体１８４，１８６，１８８から偏向体３６６へ上方に移動し得るようにするために、上端部４２４の上壁内に設けられる。
【００８４】
偏向体３６６は適当な締め金具によって、ハウジング３２４の上端部４２４にしっかりと結合される。偏向体３６６（図２７）は、偏向体の表面３６８，３７０（図２８，２９）が形成される複数のスロットを含んでいる。スロット４４８はスロット４５０と交差して互いに接続されている。
【００８５】
動作
電動モータ４２（図１）の通常の動作中、電流は、電流制御装置６０を介して、電力線６４と６６間に流れる。電流制御装置６０は、３個の電流制限スイッチ構体８０，８２，８４を含んでおり、各々がモータ４２へ導かれる三相電流の各相のための電流制限スイッチ構体である。この時、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の左右の接点組は閉じられており、電流はモータスタータ５０を介して電力線６４からモータ４２へ（モータ４２の各相へ）導かれる。
【００８６】
モータ４２へ過大電流が流れ始めると、モータの誤動作により、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４に反対方向の電流を流すことから磁界を発生させて、電流制限スイッチ構体を閉状態から開状態に動作させる。電流制限スイッチ構体８０において、電流は固定接点アーム１０６の上方に、また可動接点アーム１１０の下方に導かれる。同様に、電流は可動接点アーム１００の上方に、また固定接点アーム９６の下方に導かれる。
【００８７】
電動モータ４２に過大電流が流れ始めると、反対方向の電流が増大することから生じる磁界によって、電流が増加する。これは、可動接点アーム１００，１１０と固定接点アーム９６，１０６との間に、反発力を増加させる。これら磁界の反発力は、可動接点アーム１００，１１０に、電流制限スイッチ構体８０を開成するために、固定接点アーム９６，１０６を離れさせようとする。
【００８８】
本発明の特徴によれば、三相電流用の制限スイッチ構体８０，８２，８４（図３）において、反対側の電流から生じる磁界は、１つの薄板積層体１３０によって集中される。この積層体１３０は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４の各々の部分の回りに延在している。かくして、電流制限スイッチ構体８０の固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０は、薄板積層体１３０に設けたスロット１６６，１６８（図４）を貫通して伸びている。同様に、電流制限スイッチ構体８２，８４のための固定接点アームも、薄板積層体１３０内のスロットを貫通して伸びている。
【００８９】
分離板構体１８４，１８６，１８８は、電流制限スイッチ構体８０，８２，８４（図３）と関連して設けられている。分離板構体１８４は、分離板の左側列１９４および右側列１９６（図１，図５〜図７）を含んでいる。共通分離板２００（図４）は、分離板の左側列１９４および右側列１９６の一端部に沿って伸びている。分離板の右側列１９６は、バイパス回路７６に接続されるバイパス分離板２８６を含んでいる。
【００９０】
電流制限スイッチ構体８０は、過大電流が流れ始めると閉状態から開状態に急速に動作する。電流制限スイッチ構体８０が開かれると、電気アークが固定接点アーム９６，１０６と可動接点アーム１００，１１０から、分離板の左側列１９４および右側列１９６（図１）に導かれる。このとき、電流は、バイパス分離板２８６に接続されているバイパス回路７６を介して、モータスタータ５０を迂回してバイパスする。可動接点アーム１００，１１０が動いて開状態になると、電気アークは共通分離板２００へ伸びる。これは、可動接点から短絡する分離板２００へ電流が流れていることになる。また、電流はバイパス分離板２８６へ向きを変える。
【００９１】
また、電流制限スイッチ構体８２，８４も、過大電流が流れ初めると閉状態から開状態に動作する。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は、電動モータ４２の三相すべてを保護する。電流制限スイッチ構体８０，８２，８４は、すべて同じ構造と操作モードを有する。また、装置６０も、バイパス回路なしでモータスタータ５０への有害な電流を阻止するために有効である。
【００９２】
結論
電動モータ４２のような機器用の制御装置４０は、電流制御装置６０を有している。この電流制御装置６０は、２つの接点組８８，９０を含んでよい。各接点組８８，９０の一方の接点は、可動接点アーム１００，１１０に取り付けられる。可動接点アーム１００，１１０は、磁界間で反対磁界の影響下でも可動である。
【００９３】
可動接点アーム１００，１１０は、複数の薄板１２８の積層体１３０に配置されたスロット１６６，１６８に沿って有効に移動可能である。複数の薄板１２８は、可動接点アーム１００，１１０を介して導かれる電流から生じる磁界を集中させる。制御装置４０は三相モータ４２で使用され、電流制御装置６０は接点アーム１００，１１０を有する３個の電流制限スイッチ構体を含み、上記接点アームは複数の薄板１２８の積層体１３０内に形成されたスロット１６６，１６８内で移動できる。
【００９４】
本発明の一実施形態では、分離板の第１の列（左側列）１９４が、電流制限スイッチ構体８０の接点アーム１００の一つの移動経路に沿って配置されている。分離板の第２の列（右側列）１９６は、電流制限スイッチ構体８０の第２の接点アーム１１０の移動経路に沿って配置されている。分離板１９４，１９６は、電流制限スイッチ構体８０が閉状態から開状態に動作するとき、電気アークを受け取る。
【００９５】
分離板の一つ２８６は、バイパス回路７６に接続され、この回路は装置を迂回して過大電流を流すことにより、モータスタータ５０等の装置を保護する。共通分離板は可動接点を介するよりむしろ分離板の左右の列１９４，１９６間に直接、電流を導くために備えられる。接点８８，９０が閉状態から開状態へ動作中、電気アークと関連する高温ガスは、薄板積層体１３０内のスロット１６６，１６８の少なくとも部分的にブロックする端部によって、分離板の各列１９４，１９６の方へ向けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成された電動モータ制御装置の略図である。
【図２】本発明により構成され図１の電動モータ制御装置に利用される電流制御装置の一部切り欠き平面図である。
【図３】電流制御装置の複数のスイッチ構体および複数の分離板構体間の関係を示す、図２の参照線３−３に沿った断面図である。
【図４】一つの分離板構体の共通のまたは短絡分離板および電流制御装置の一つのスイッチ構体の間の関係を示す、図２の線４−４に沿った断面図である。
【図５】一つの分離板構体の一対の長い分離板を示す、図３の線５−５に沿った部分断面図である。
【図６】バイパス分離板と一つの分離板構体の長い分離板を示す、図２の線６−６に沿った部分断面図である。
【図７】一つの分離板構体の短い分離板を示す、図２の線７−７に沿った部分断面図である。
【図８】一つのスイッチ構体に使われる固定接点アームまたは導体の拡大平面図である。
【図９】固定接点アームの構造をさらに示す、図８の線９−９に沿った側面図である。
【図１０】一つのスイッチ構体に使われる一対のアームまたは導体を有する可動接点部材の立面図である。
【図１１】一つの可動接点アームの構造をさらに示す、図１０の線１１−１１に沿った断面図である。
【図１２】図２の電流制御装置に使われる上部の積層の平面図である。
【図１３】図２の電流制御装置に使われる低部の積層の平面図である。
【図１４】図１２および１３の薄板積層体を囲むハウジングの平面図である。
【図１５】薄板積層体のハウジングの構造をさらに示す、図１４の線１５−１５に沿った断面図である。
【図１６】薄板積層体のハウジングの構造をさらに示す、図１４の線１６−１６に沿った断面図である。
【図１７】図５の長い分離板の一つの平面図である。
【図１８】図７の短い分離板の一つの平面図である。
【図１９】図６のバイパス分離板の平面図である。
【図２０】図４の共通の分離板の平面図である。
【図２１】図３の分離板構体の一つにおける図１７、１８、１９の分離板を保持する一対の取り付けプレートの一つの平面図である。
【図２２】図１７、１８、１９の分離板および図２１の一対の取り付けプレートを含む分離板構体の一部の平面図である。
【図２３】分離板および取り付けプレートの一つの関係をさらに示す、図２２の線２３−２３に沿った側面図である。
【図２４】図２の電流制御装置のハウジングの上端またはキャップ部の底面図である。
【図２５】ハウジングのキャップ部の構造をさらに示す、図２４の線２５−２５に沿った断面図である。
【図２６】ハウジングのキャップ部の構造をさらに示す、図２４の線２６−２６に沿った部分断面図である。
【図２７】電流制御装置のハウジングの一部を形成する偏向体の側面図である。
【図２８】偏向体の構造をさらに示す、図２７の線２８−２８に沿った底面図である。
【図２９】偏向体の構造をさらに示す、図２８の線２９−２９に沿った部分断面図である。
【符号の説明】
４０ 電気制御装置
４２ 電動モータ
４４ 主回路
５０ モータスタータ
６０ 電流制御装置
７６ バイパス回路
８０，８２，８４ 電流制限スイッチ構体
８８，９０ 接点組
９４，１０４ 固定接点
９６，１０６ 固定接点アーム
９８，１０８ 可動接点
１００，１１０ 可動接点アーム
１１４ コネクタ部
１３０ 薄板積層体
１５０，１５６ スロット
１８４，１８６，１８８ 分離板構体
Claims (4)
- 第１，第２の接点組(90,88) と、 前記第１接点組(90)の第１接点(104) と接続する第１導体(106) と、 この第１導体(106) に対して移動可能でかつ前記第１接点組(90)の第２接点(108) と接続する第２導体(110) と、前記第２接点組(88)の第１接点(94)と接続する第３導体(96)と、 この第３導体(96)に対して移動可能でかつ前記第２接点組(88)の第２接点(98)と接続する第４導体(100) とを備え、
前記第２導体(110) が、前記第１接点(104) と前記第２接点(108) を接触させる初期位置にあるとき、 前記第１，第２導体(106,110) は、互いに隣接して配置されて電流が互いに反対方向に流れるようにし、
前記第４導体(100) が、前記第２接点組(88)の第１接点(94)と第２接点(88)を接触させる初期位置にあるとき、 前記第３，第４導体(96,100)は、互いに隣接して配置されて電流が互いに反対方向に流れるようにし、
前記第２，第４導体(110,100) は、前記第１，第２，第３，第４導体を通って流れる電流により生じる磁界間の反発作用を受けて、前記第１，第３導体(106,96)に対して移動可能であり、さらに、
磁化し得る材料で形成されて薄板積層体(130) として配置される複数の薄板(128) を有し、前記薄板積層体(130) は、第１，第２のスロット(150,156) を形成する表面手段を含んでおり、
前記第２導体(110) は、前記第１導体(106) に対して前記第２導体が動いている間、前記薄板積層体が前記第２導体から生じる磁界を集中させることができるように、 前記薄板積層体(130) の前記第１スロット(150,156) 内に少なくとも一部が配置されかつこの第１スロットに沿って移動可能であり、
前記第４導体(100) は、前記第３導体(96)に対して前記第４導体が動いている間、前記薄板積層体が前記第４導体から生じる磁界を集中させることができるように、 前記薄板積層体(130) の前記第２スロット(150,156) 内に少なくとも一部が配置されかつこの第２スロットに沿って移動可能であり、さらに、
前記第２，第４導体(110,100) 間に電流を導いて、これらの導体(110,100) 間に力を伝達して、前記第２，第４導体が共に前記薄板積層体(130) に対して移動するように、前記第２，第４導体間に伸びたコネクタ手段(114) を備え、
さらに、第１導体 (106) に対して第２導体 (110) を移動する経路に沿って一列に配置されて、 第１接点組 (90) の第１接点 (104) との接続から離れて前記第１接点組 (90) の第２接点 (108) が移動するときに電気アークを受け取る、分離板の第１列 (196) と、第３導体 (96) に対して第４導体 (100) を移動する経路に沿って一列に配置されて、 第２接点組 (88) の第１接点 (94) との接続から離れて前記第２接点組の第２接点 (98) が移動するときに電気アークを受け取る、分離板の第２列 (194) と、
分離板の第１，第２列 (194,196) の間の電気エネルギーを導く短絡回路の分離板 (200) をさらに含み、前記短絡回路の分離板 (200) は、前記分離板の第１列 (196) と整列する第１部分 (302) と、 前記分離板の第２列 (194) と整列する第２部分 (298) と、 前記第１，第２部分 (298,302) と接続してこれらの部分間に電流を導く電気導体 (300) とを含んでいることを特徴とする電気制御装置。 - 薄板積層体 (130) の第１スロット (150,156) 内に少なくとも一部が配置され、分離板の第１列から離れる方向に前記第１スロットを通るガスの流れを遅らせるための電気絶縁材料からなる第１本体 (360) と、 前記薄板積層体 (130) の第２スロット (150,156) に少なくとも一部が配置され、 前記分離板の第２列から離れる方向に前記第２スロットを通るガスの流れを遅らせるための電気絶縁材料からなる第２本体 (360) とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 分離板の第１列 (196) の１つの分離板 (286) が、第１導体 (106) に対して第２導体 (110 ) が移動する間、電流が流れるバイパス回路（ 76 ）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 第２導体 (110) は、少なくとも一部が第１スロット (150,156) に配置されかつ前記第１スロットに沿って前記第２導体 (110) の移動路を横切る方向に第１の幅を有する上端部 (134) を有し、第１接点組 (90) の第２接点 (108) は、前記第２導体 (100) の上端部 (134) に配置され、前記第２導体は、前記第１スロット (150,156) に少なくとも一部が配置され、前記第１スロットに沿って前記第２導体の移動路を横切る方向に第２の幅を有する本体部 (138) を有し、前記第２の幅は、前記第１の幅よりも狭く、前記第１スロット (150,156) は、前記第２導体 (110) の上端部 (134) が沿って移動する第１部分 (156) と、 前記第２導体の本体部 (138) が沿って移動する第２部分 (150) とを有し、前記第１スロットの第１部分 (156) は、前記第１スロットの第２部分 (150) よりも広く、第４導体 (100) は、第２スロット (150,156) に少なくとも一部が配置され、 前記第２スロットに沿って前記第４導体の移動路を横切る方向に第３の幅を有する上端部 (132) を有し、第２接点組 (88) の第２接点 (98) は、前記第４導体 (100) の上端部 (132) に配置され、前記第４導体 (100) は、前記第２スロットの第２部分 (150) に少なくとも一部が配置され、 前記第２スロットに沿って前記第４導体の移動路を横切る方向に第４の幅を有する本体部 (136) を有し、前記第４の幅は、前記第３の幅よりも狭く、前記第２スロット (150,156) は、前記第４導体の上端部 (136) が沿って動く第１部分 (156) と、 前記第４導体の前記本体部が沿って動く第２部分 (150) とを有し、前記第２スロットの第１部分 (156) は、前記第２スロットの第２部分 (150) よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US918545 | 1997-08-22 | ||
| US08/918,545 US5874873A (en) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | Electric control apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11149856A JPH11149856A (ja) | 1999-06-02 |
| JP4131301B2 true JP4131301B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=25440556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23700898A Expired - Fee Related JP4131301B2 (ja) | 1997-08-22 | 1998-08-24 | 電気制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5874873A (ja) |
| EP (1) | EP0898292B1 (ja) |
| JP (1) | JP4131301B2 (ja) |
| CN (1) | CN1236546C (ja) |
| BR (1) | BR9803052A (ja) |
| DE (1) | DE69834157T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1220260A1 (de) * | 2000-12-27 | 2002-07-03 | ABB Schweiz AG | Leistungsschalter mit einer doppeltunterbrechenden Kontaktanordnung |
| US8866034B2 (en) * | 2011-04-14 | 2014-10-21 | Carling Technologies, Inc. | Arc runner with integrated current path that develops a magnetic field to boost arc movement towards splitter plates |
| US8963038B2 (en) * | 2011-09-19 | 2015-02-24 | Stoss Kommen Pope | High voltage relay non mercury |
| CN109559947B (zh) * | 2017-09-27 | 2020-11-27 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） | 一种多极断路器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3663903A (en) * | 1971-05-20 | 1972-05-16 | Ite Imperial Corp | Tripping system for circuit breaker |
| US3815059A (en) * | 1972-12-01 | 1974-06-04 | Westinghouse Electric Corp | Circuit interrupter comprising electromagnetic opening means |
| US4485283A (en) * | 1982-08-27 | 1984-11-27 | General Electric Company | Current limiter unit |
| DE8620645U1 (ja) * | 1986-07-31 | 1988-01-28 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
| US4810841A (en) * | 1986-07-31 | 1989-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Current-limiting switching element |
| DD259936A1 (de) * | 1987-04-03 | 1988-09-07 | Oppach Schaltelektronik | Kontakteinrichtung zum ansetzen an selbstschalter zum zwecke der strombegrenzung |
| JPH088048B2 (ja) * | 1989-09-18 | 1996-01-29 | 三菱電機株式会社 | 限流装置 |
| FR2714520B1 (fr) * | 1993-12-24 | 1996-01-19 | Telemecanique | Appareil électrique interrupteur à contacts séparables. |
-
1997
- 1997-08-22 US US08/918,545 patent/US5874873A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-11 EP EP98115118A patent/EP0898292B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-11 DE DE69834157T patent/DE69834157T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-17 BR BR9803052-3A patent/BR9803052A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-08-20 CN CNB981184774A patent/CN1236546C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-24 JP JP23700898A patent/JP4131301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0898292A3 (en) | 1999-08-25 |
| CN1236546C (zh) | 2006-01-11 |
| BR9803052A (pt) | 1999-11-09 |
| US5874873A (en) | 1999-02-23 |
| JPH11149856A (ja) | 1999-06-02 |
| CN1209686A (zh) | 1999-03-03 |
| EP0898292A2 (en) | 1999-02-24 |
| DE69834157D1 (de) | 2006-05-24 |
| DE69834157T2 (de) | 2007-02-01 |
| EP0898292B1 (en) | 2006-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1388154B1 (en) | Electrical switching apparatus having an arc runner with an elongated raised ridge | |
| US20080073327A1 (en) | Contactor assembly with arc steering system | |
| AU2002304367A1 (en) | Electrical switching apparatus having an arc runner with an elongated raised ridge | |
| CN109478475B (zh) | 具有磁性电弧偏转组件的高压电气断开装置 | |
| JP4131301B2 (ja) | 電気制御装置 | |
| CN117355917A (zh) | 电气保护装置和系统 | |
| JP6516078B1 (ja) | 回路遮断器及び回路遮断方法 | |
| JP5034800B2 (ja) | 半導体装置およびそれを備えたインバータシステム | |
| JP2996808B2 (ja) | 開閉器 | |
| JP2002117740A (ja) | 高速の機械的切換えポイント | |
| EP3839995A1 (en) | Knife switch device | |
| US4698607A (en) | High speed contact driver for circuit interruption device | |
| JP2991876B2 (ja) | 開閉器 | |
| EP3748666B1 (en) | Circuit breaker and circuit breaking method | |
| JP2993129B2 (ja) | 開閉器 | |
| JP2918752B2 (ja) | 開閉器 | |
| JP2996807B2 (ja) | 開閉器 | |
| JP2022049539A (ja) | 回路遮断器 | |
| JP6198450B2 (ja) | 開閉器 | |
| JPH0574318A (ja) | 開閉器 | |
| JPH1140006A (ja) | 断路器の接触部 | |
| JP2000228134A (ja) | 高圧開閉器 | |
| JPH0447926B2 (ja) | ||
| JPH04262334A (ja) | 開閉器 | |
| JPS61256517A (ja) | 高圧負荷開閉器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050705 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070808 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071106 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080416 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080514 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |