JP4704926B2 - 熱動式過電流継電器の電調方法 - Google Patents

Description

この発明は、モータの過負荷保護などの目的で使用される熱動式過電流継電器において、製品個々でばらつきが生じる動作電流を、任意の電流範囲内で動作するように、製品それぞれの動作電流を調整するための所謂電調方法に関するものである。

熱動式過電流継電器は、ヒータ部に接続された主回路の電流値が一定以上になると、機器内に設けられている接点の開閉によって、電磁接触器のコイル励磁を解く等の動作が働いて、モータ焼損等の事故を未然に防ぐ保護機器である。設定される電流値の範囲は、内蔵されたバイメタルやヒータおよび反転機構部の特性によって決定される。

このような熱動式過電流継電器をモータ等の機器の保護に使用する場合、実際には何種類もの異なる使用可能電流範囲を持つ熱動式過電流継電器が複数あり、熱動式過電流継電器を使用する使用者がモータ等の保護対象に対してどの熱動式過電流継電器を使用するか選定するようにされている。

そのため、熱動式過電流継電器を選定しやすいように、代表的な電流値ごとに熱動式過電流継電器の種類を分け、使用可能な電流値の範囲を代表的電流値ごとに決定しカタログ等に記載している。この代表的電流値をヒータ呼びと言う。そして、このヒータ呼びを概略の中央値として最小値から最大値までの使用可能電流値（これを整定電流の調整範囲と呼ぶ）およびそれらの目盛が熱動式過電流継電器に表示されている。例えば、ヒータ呼び３．６Ａの熱動式過電流継電器の整定電流は最小値が２．８Ａ、中央値が３．６Ａ、最大値が４．４Ａであり、ツマミ１１には最小目盛に２．８Ａ、中央目盛に３．６Ａ、最大目盛に４．４Ａの電流値が表示される。

上記のような熱動式過電流継電器の動作特性は、ＩＥＣ６０９４７−４−１（ＪＩＳ Ｃ８２０１−４−１）等の規格で規定されている。この規定の一節に、整定電流の１０５％の電流を２時間通じても動作しないが、この状態（整定電流の１０５％の電流を通電した状態）で温度一定となったのち引き続き通電電流を整定電流の１２０％にした場合には、２時間以内に熱動式過電流継電器が動作しなければならないという規定がある。

しかし、バイメタルの板厚・幅・長さ・湾曲定数・体積抵抗率・先端部の初期位置、ヒータの線径・長さ・体積抵抗率、またはそれぞれの部品の寸法精度のばらつき等によって、熱動式過電流継電器の動作する時間および電流値は、製品個々において異なってしまう。

熱動式過電流継電器は規格化された動作特性の範囲内で動作しなければならず、これを満たすように製造される必要があるため、上記のような規格化された動作特性を満足するために製品それぞれを調整する必要がある。この調整作業を電調と呼ぶ。この電調の具体的な作業の一つとして、最小・中央・最大それぞれの目盛における熱動式過電流継電器の最小動作電流をＵＴＣ（Ultimate Trip Current）と定義するとＵＴＣが整定電流の１０５％から１２０％の範囲に入るように調整しなければならない。例えば、ヒータ呼び３．６Ａ（整定電流の調整範囲が２．８Ａから４．４Ａ）の熱動式過電流継電器の場合、最小目盛のＵＴＣは２．９４Ａから３．３６Ａの範囲に、中央目盛のＵＴＣは３．７８Ａから４．３２Ａの範囲に、最大目盛のＵＴＣは４．６２Ａから５．２８Ａの範囲に入る必要がある。

例えば、特許文献１には、従来の熱動式過電流継電器の電調方法が提案されている。この方法によると、予め定められた量だけ調整機構を変化させた仮想位置目盛位置２点で整定電流の数倍の電流を通電して動作時間を測定し、この２点の動作時間から、熱動式過電流継電器が整定電流に応じた規定の時間および電流値の範囲内で動作する調整機構の真位置を製品個々において求め、それに応じて調整機構に目盛等をマーキングする。そのため、製品ひとつひとつの特性にあわせたツマミの目盛位置および角度を決定することが可能となり、動作精度の高い熱動式過電流継電器を提供することができる。

特開２００４−５５４３７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に提案されている従来の熱動式過電流継電器の電調方法においては、予め定められた量だけ調整機構を変化させた仮想目盛位置２点で整定電流の数倍の電流を通電して動作時間を測定するが、その際に、測定される動作時間が製品ごとに異なるため、先に電調を開始した物より後から電調を開始した物の方が先に電調作業が完了するということが起こり得る。そのため、先に電調を開始した物と後に電調を開始した物とで、次工程へと流す順番を入れ替える作業や測定された動作時間のデータの順番を入れ替えるといった作業などが必要となり、電調作業が繁雑になるばかりか電調作業に用いる装置の構造もそれに対応して複雑化するという未解決の課題があった。

また、従来の熱動式過電流継電器の電調方法においては、仮想目盛位置２点でそれぞれ整定電流の数倍の電流を通電して動作時間を測定するため、２点分の測定時間が必要になり作業時間が長くなるという未解決の課題もあった。

さらにまた、仮想目盛位置２点で通電する電流値を変えたり、１点目の仮想目盛位置における動作時間の測定と２点目の仮想目盛位置における動作時間の測定との間に冷却工程を挟んだりする必要があるので、さらに作業時間が長くなるとともに作業工程数も増えるという未解決の課題もあった。

本発明は上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、次工程へと流す順番やデータの入れ替えを不要とし、電調作業を簡素化できるとともに電調作業に用いる装置の構造も簡素化することができ、設備投資に要するコストを安価に抑えることができる熱動式過電流継電器の電調方法を提供することを目的とする。

また、電調作業の作業時間を短縮できるとともに、作業工程数も減らすことができる熱動式過電流継電器の電調方法を提供することを目的とする。

この発明に係る熱動式過電流継電器の電調方法は、主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、該バイメタルの変位を伝達する連動板と、該連動板より加えられる力で接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部とを備えた熱動式過電流継電器の電調方法において、機種定格毎に定められた所定の電流値を第１の所定時間通電した段階で、前記調整機構部を操作することにより、湾曲したバイメタルの変位によって移動した前記連動板と前記反転機構部と当接させて、これにより前記反転機構部を強制的に動作させ、動作した位置に基づいて１点目のトリップ位置を求める第１の強制トリップ工程と、その後、トリップ状態の反転機構部をリセットするリセット工程と、機種定格毎に定められた所定の電流値を第２の所定時間通電した段階で、前記調整機構部を操作することにより、湾曲したバイメタルの変位によって移動した前記連動板と前記反転機構部と当接させて、これにより前記反転機構部を強制的に動作させ、動作した位置に基づいて２点目のトリップ位置を求める第２の強制トリップ工程とを有することを特徴とする。

ここで、強制トリップとは、所定の位置にある連動板に対して、調整機構部を操作することにより、反転機構部と連動板とを当接させ、この状態より連動板に対して反転機構部をさらに押圧することにより、反転機構部を強制的に動作させ、反転機構部を反転させることにより、強制的に常閉接点を開成とし常開接点を閉成とする動作のことをいう。

この発明に係る熱動式過電流継電器の電調方法によれば、電流通電開始から熱動式過電流継電器が動作するまでの時間を測定することで電調するのではなく、電流通電開始からある一定の時間が経った段階で強制トリップさせることで電調するため、先に電調を開始した物のほうが、必ず後から電調を開始した物よりも早く電調が完了し、先に電調を開始した物と後に電調を開始した物を次工程へと流す順番を入れ替える作業や測定された動作時間のデータの順番を入れ替える作業などが不要となり、電調作業を簡素化できるとともに電調作業に用いる装置の構造も簡素化することができ、設備投資に要するコストを安価に抑えることができる。

また、従来の電調方法においては、例えば最小目盛の動作時間ｔ１と中央目盛の動作時間ｔ２の合計値ｔ１＋ｔ２が必要であったのに対し、この発明にかかる電調方法によれば、バイメタルの湾曲変形が飽和に達するまでの過程を利用して電調するため、電調に１点分の動作時間、例えば中央目盛の動作時間ｔ２のみしか必要とせず、最小目盛の動作時間ｔ１は中央目盛の動作時間ｔ２に達するまでの過程に含まれるため、電調に要する時間を短縮させることができ、生産性を向上することができる。

さらにまた、例えば最小目盛および中央目盛の２点で電調を行う場合でも、最小目盛電調と中央目盛電調の間でバイメタルの湾曲変形をフラット状態に戻す必要がないため冷却工程を挟む必要がない。そのため、電調作業の作業時間を短縮できるとともに、作業工程数も減らすことができる。

以下、本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１−１から図１−５は熱動式過電流継電器の構造を示す図である。図１−１は熱動式過電流継電器のカバーを取り外して正面から見た場合の内部構造図である。図１−２は図１−１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。図１−３は熱動式過電流継電器の左側面図である。図１−４は熱動式過電流継電器の背面図である。図１−５は熱動式過電流継電器の上面図である。また、図２は図１−１の拡大図である。

図１−１から図１−５および図２において、熱動式過電流継電器１００は、各部品が収められているケース１と、ケース１を覆うカバー２と、主回路電流に応動して湾曲するバイメタル３と、バイメタル３に巻回され主回路に電流が通電されることにより発熱するヒータ４と、バイメタル３の変位を伝達する連動板５と、連動板５より加えられる力で接点の開閉状態を反転させる反転機構部２０とを有している。ここで、反転機構部２０は、温度補償バイメタル６と反転板７そして引きばね８、およびそれらを支持する反転機構支持部材９により構成されている。そして、連動板５は、バイメタル３の先端に当接しバイメタル３の湾曲変位を反転機構部２０の温度補償バイメタル６に伝える。

熱動式過電流継電器１００は、さらに、常閉可動接点７ａが設けられた反転板７と、常閉固定接点１０ａが設けられた常閉固定接触子１０と、螺旋回転することで図２の上下方向に変位し反転機構支持部材９を回動させるための調整ねじ１１と、調整可能な範囲の電流値および目盛が印字され調整ねじ１１にかぶせられるツマミ１２と、反転機構部２０の動作に応じて回転する回転レバー１３と、回転レバー１３に持ち上げられることで湾曲変形する常開可動接触子１４と、常開可動接触子１４に設けられた常開可動接点１４ａと、常開固定接点１５ａが設けられた常開固定接触子１５と、反転機構部２０をトリップ状態から定常状態へと戻すためのリセットバー１６と、リセットの方法を手動リセットまたは自動リセットに切り換えるための切換板１７とを有している。ここで、調整ねじ１１とツマミ１２とは、接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部を構成している。

まず、熱動式過電流継電器１００の基本的な動作について述べる。モータ等の負荷になんらかの異常が生じ主回路に通電されている電流値が大きくなると、ヒータ４の発熱量も大きくなる。これにより、バイメタル３が湾曲しその先端位置が変位する。この変位によって、連動板５が図２の左方向へと移動する。そして、その移動量が一定量に達すると温度補償バイメタル６の下端部６ｂと当接する。そこからさらに連動板５が図２の左方向へ移動すると、温度補償バイメタル６は連動板５に下端部６ｂを押圧されることによって反転機構支持部材９に設けられた温度補償バイメタル６の支点部９ａを支点として図２の時計方向へと回動する。

そして、温度補償バイメタル６に設けられた引きばね８の引掛け部６ａが、反転板７に設けられた引きばね８の引掛け部７ｂと反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂとを結ぶ直線よりも図２における右側に位置したとき、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が図２の反時計方向から時計方向へと反転するために、反転板７は図２における時計方向へと回動を始める。反転板７が図２の時計方向へ回動することで、反転板７に設けられた常閉可動接点７ａと常閉固定接触子１０に設けられた常閉固定接点１０ａが開成する。つまり、温度補償バイメタル６、反転板７、引きばね８、および反転機構支持部材９から構成される反転機構部２０は、トグル機構の動作をする。

また、反転板７が回転レバー１３を押圧することで、回転レバー１３はケース１に設けられた突出軸１ａを中心として図２の反時計方向へと回転し、常開可動接触子１４は回転レバー１３の突出片１３ａによって持ち上げられ、常開可動接触子１４に設けられた常開可動接点１４ａと常開固定接触子１５に設けられた常開固定接点１５ａが閉じられる。この一連の動作をトリップと呼び、トリップ動作によって接点の開閉状態が反転した状態（すなわち常閉接点が開き且つ常開接点が閉じた状態）をトリップ状態と呼ぶ。

トリップ状態から接点の開閉状態を定常状態（すなわち常閉接点が閉じ且つ常開接点が開いた状態）へとリセットするためには、リセットバー１６を図２の下方向へ押圧することにより回転レバー１３を図２の時計方向へ回転させ、反転板７が回転レバー１３に押圧されることで図２の反時計方向へと回動し、反転板７の角度がリセットラインである反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂと温度補償バイメタル６の支点部９ａとを結ぶ直線よりも図２における左側に倒れこむことで、引きばね８により反転板７に生じる力の方向が再び図２の時計方向から反時計方向へと復転し、リセットすることができる。

切換板１７を切換板１７に設けられた軸１７ａを中心として図２の反時計方向へと回動させることにより、リセットバー１６を使用者が押圧してリセットさせる手動リセット設定からリセットバー１６を使用者が押圧する必要なくリセットする自動リセット設定へとリセット方法を変更することができる。

切換板１７により自動リセット設定となると、切換板１７の突出片１７ｂによって常開固定接触子１５が押し下げられ常開固定接点１５ａと常開可動接点１４ａとの間の接点ギャップが小さくなると同時に回転レバー１３の反時計方向の回転量が抑制され、反転板７のトリップ状態の角度がリセットラインである反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂと温度補償バイメタル６の支点部９ａとを結ぶ直線よりも図２の右側へ倒れこむことがないように構成されることにより、負荷の異常が回復しヒータ４の発熱が収まってバイメタル３の湾曲が無くなり連動板５が図２の右方向に移動することで温度補償バイメタル６に連動板５からの力が加わらなくなると、自動的に反転機構部２０が定常状態へと戻るように構成されている。

ツマミ１２を図１−５の時計方向へと回すと、調整ねじ１１は螺旋回転しながら図２の下方向へ反転機構支持部材９を押圧し、反転機構支持部材９は反転機構支持部材９のＬ字曲げ部９ｚとケース１に設けられた突起１ｚとの係合部を支点として、図２の時計方向に回動する。逆にツマミ１２を図１−５の反時計方向へと回すと、調整ねじ１１は螺旋回転しながら図２の上方向へと戻り、反転機構支持部材９は板ばね１８からの押圧力により反転機構支持部材９のＬ字曲げ部９ｚとケース１に設けられた突起１ｚとの係合部を支点として、図２の反時計方向に回動する。

このように反転機構支持部材９が回動することで、反転機構支持部材９に設けられた反転板７の支点部９ｂ及び温度補償バイメタル６の支点部９ａの位置が移動し、なおかつ連動板５と温度補償バイメタル６の下端部６ｂとが当接するまでの距離も変化するため、トリップ動作までに必要となる連動板５の移動量を変化させることができる。

ここで、連動板５はバイメタル３の変位に応じて移動し、バイメタル３は主回路電流によるヒータ４の発熱量に応じて湾曲するから、ツマミ１２を回すことにより、熱動式過電流継電器がトリップ動作するのに要する電流値を調整することができる。そして、ツマミ１２には、ヒータ呼びと呼ばれる代表的電流値を概ね中央値として最小値から最大値までの使用可能電流値（これを整定電流の調整範囲と呼ぶ）およびそれらの目盛が表示される。

通常のトリップ動作は、前述の通り、すでに位置調整済みの反転機構支持部材９に支持された反転機構部２０に対し、連動板５が移動して温度補償バイメタル６を押圧することによりトリップ動作が行われる。一方で、ある所に位置している連動板５に対して、反転機構支持部材９を図２の反時計方向へ回動させることで、連動板５と温度補償バイメタル６の下端部６ｂとの距離を縮め、温度補償バイメタル６の下端部６ｂと連動板５とが当接した状態となっても、さらに反転機構支持部材９の図２の反時計方向への回動を続け、強制的に温度補償バイメタル６を図２の時計方向へと回動させることで反転機構部２０を反転させトリップ状態にしてしまう動作を、強制トリップと呼ぶ。また、強制トリップのなかでも、図２に示すようなバイメタル３がフラット状態で行う強制トリップを０点トリップと呼ぶ。

図３は本実施の形態の熱動式過電流継電器の電調方法の手順を示すフローチャートである。図３にそって本実施の形態の電調方法の手順を説明する。熱動式過電流継電器１００は、電調室内に運ばれると、まずバイメタル３をフラット状態にすべく冷却（電調室内の室温と同じ温度に）される（ステップＳ１）。電調室内の室温（すなわち熱動式過電流継電器１００の周囲温度）については、フラット状態となったバイメタル３がヒータ４の発熱による温度変化以外で湾曲変形することのないように、熱動式過電流継電器１００の周囲の温度がほぼ一定に保たれる。さらに電調精度を向上させる方策として、微小に変化する周囲温度に対して、周囲温度に追従するような補正値を通電電流に加える等の方法を用いても良い。

冷却後、フラット状態となったバイメタル３が連動板５と正しく接しているか否かの確認等を実施し、バイメタル３の先端初期位置がそろえられる。ここで、バイメタル３の先端初期位置がそろえられた状態を電調の基準とし、この時の連動板５の移動量を０と定義する。この状態で、ドライバー等の工具により代用されてよい電調用治具を用いて、ツマミ１２を図１−５の反時計方向に回転させることで反転機構支持部材９を図２の反時計方向へと回動させ、０点トリップを実施する（ステップＳ２）。

次に、この０点トリップ位置から、ツマミ１２を機種定格ごとに定められた角度α°だけ図１−５の時計方向へ回転させ反転機構支持部材９を図２の時計方向へと回動させる。これにより、通電開始する前の反転機構部２０の位置合わせを実施する（ステップＳ３）。このときのツマミ１２の回転角度α°は、反転機構部２０がリセットされる角度であるとともに、温度補償バイメタル６が、後述する１点目の強制トリップ位置よりも図２における左側に位置する程度の回転角度となるように設定しておく。このような回転角度α°だけツマミ１２を時計方向へ回転させた後、熱動式過電流継電器１００をリセットし、通電開始前の待機状態とする（ステップＳ４）。

次に、待機状態となった熱動式過電流継電器に対し、主回路への電流通電を開始する（ステップＳ５）。本実施の形態では、主回路に中央目盛整定電流の２００％を通電する場合について説明する。

図４はバイメタル３の変形量と電調時間の関係を示した図である。図４において、横軸は、中央目盛整定電流の２００％を通電開始してからの経過時間を示し、縦軸は、中央目盛整定電流の２００％を通電開始してからのバイメタル３の湾曲変形量を示している。主回路に中央目盛整定電流の２００％が通電されると、電流値に応じてヒータ４が発熱し、バイメタル３が湾曲変形をする。ここで、中央目盛整定電流の２００％が通電された時のバイメタル３の湾曲変形飽和量をＤｍとする。また、電調における各目盛のＵＴＣの目標値を１１５％とし、最小目盛整定電流の１１５％が通電された時のバイメタル３の湾曲変形飽和量をＤ１、中央目盛整定電流の１１５％が通電された時のバイメタル３の湾曲変形飽和量をＤ２とそれぞれ定義する。

この時、最小目盛整定電流値＜中央目盛整定電流値であり中央目盛におけるＵＴＣの目標値は最大でも１２０％であり２００％を超えることはないから、最小および中央目盛のＵＴＣの目標値が同じであれば、必ずＤ１＜Ｄ２＜Ｄｍの関係が成り立つ。従って、中央目盛整定電流の２００％を通電開始してからバイメタル３の湾曲変形量が飽和状態であるＤｍに達するまでの時間をｔｍとすると、通電開始からバイメタル３の湾曲変形量がＤ１になるまでの時間ｔ１および通電開始からバイメタル３の湾曲変形量がＤ２になるまでの時間ｔ２との関係は、図４に示すようにｔ１＜ｔ２＜ｔｍとなる。

つまり、中央目盛整定電流の２００％を通電する場合において、通電開始からｔ１だけ時間が経った時点が最小目盛整定電流の１１５％を通電した時のバイメタル３の変形量（すなわち最小目盛のＵＴＣが１１５％となるトリップ位置）に等しく、同様に通電開始からｔ２だけ時間が経った時点が中央目盛整定電流の１１５％を通電した時のバイメタル３の変形量（すなわち中央目盛のＵＴＣが１１５％となるトリップ位置）に等しい。機種定格ごとに、あらかじめ実験的にｔ１およびｔ２を算出しておき、電調条件として設定する必要がある。

設定された電調条件をもとに、中央目盛整定電流の２００％を通電開始してからｔ１だけ時間が経過した段階で、待機状態となっている熱動式過電流継電器のツマミ１２を、図１−５の反時計方向に回転角度β°だけ回転させることで反転機構支持部材９を図２の反時計方向へと回動させ、１点目の強制トリップを実施する（ステップＳ６：第１の強制トリップ工程）。この時、０点トリップ位置を基準としてツマミ１２の回転角度α°およびβ°より最小目盛位置が定まる（ステップＳ７）。

１点目の強制トリップ位置から、ツマミ１２を機種定格ごとに定められた角度γ°だけ図１−５の時計方向へ回転させ反転機構支持部材９を図２の時計方向へと回動させることにより、２点目の強制トリップ前の反転機構部２０の位置合わせを実施する（ステップＳ８）。このときのツマミ１２の回転角度γ°は、反転機構部２０がリセットされる角度であるとともに、温度補償バイメタル６が、後述する２点目の強制トリップ位置よりも図２における左側に位置する程度の回転角度となるように設定しておく。このような回転角度γ°だけツマミ１２を回転させた後、熱動式過電流継電器１００をリセットし、２点目の強制トリップ前の待機状態とする（ステップＳ９：リセット工程）。

引き続き主回路への通電を行い、中央目盛整定電流の２００％を通電開始してからｔ２だけ時間が経過した段階で、待機状態となっている熱動式過電流継電器１００のツマミ１２を、図１−５の反時計方向に回転角度δ°だけ回転させることで反転機構支持部材９を図２の反時計方向へと回動させ、２点目の強制トリップを実施する（ステップＳ１０：第２の強制トリップ工程）。この時、１点目の強制トリップ位置を基準としてツマミ１２の回転角度γ°およびδ°より中央目盛位置が定まる（ステップＳ１１）。

その後、主回路への電流通電を終了して（ステップＳ１２）、熱動式過電流継電器１００に簡易冷却を施し（ステップＳ１３）、さらにリセットを行い（ステップＳ１４）、ドライバー等の電調用治具を取り外す。なお、この電調用治具は、０点トリップから２点目の強制トリップが終了するまでツマミ１２に取り付けたままとすることにより、着脱に伴う角度ズレを防止することができる。

以上のようにして、最小目盛位置と中央目盛位置が定まることにより、最小目盛位置と中央目盛位置との間の角度を算出することができる。また、一般的にバイメタルの変形量は電流の２乗に比例するため、算出された最小目盛位置と中央目盛位置との間の角度を用いて、機種定格ごとに定められている最小・中央・最大それぞれの整定電流値から、中央目盛位置と最大目盛位置との間の角度もまた算出することができる。

そして、求められた角度情報をもとに、最小・中央・最大の各目盛および各整定電流値などを、レーザ照射やインク粒子塗布などの手段を用いてツマミ１２に印字する（ステップＳ１５）。このツマミ１２は、熱動式過電流継電器１００に組みつけられた状態で電調しても良いし、別工程で目盛等を印字したツマミ１２を、中央目盛位置で定常状態となっている熱動式過電流継電器１００に対して中央目盛位置を基準として電調後に組み合わせても良い。また、ツマミ１２に目盛等を直接印字せず、例えば紙やツマミ１２以外の部品などに印字して組み合わせる等の手段を用いても良い。

さらには、電調完了後に、中央目盛設定状態である電流を通じた時の動作時間を測定し、電調作業の確認工程を設けても良い。また、電調工程内におけるリセット設定は、自動リセット設定と手動リセット設定のどちらでも良い。また、自動リセット設定で電調を実施する場合に、電調工程内で自動リセット性のチェックを行う工程を設けても良い。

なお、本実施の形態においては、中央目盛整定電流の２００％を通電した場合について説明したが、例えば、中央目盛整定電流の１５０％や、中央目盛整定電流の２５０％で電調実施しても良い。一般的には、通電電流をＵＴＣに近づければ近づけるほど、電調後の動作特性と目標とするＵＴＣとの相関が良くなるが、バイメタル３が飽和に達するまでの湾曲変形のスピードが遅くなるため、生産タクトが遅くなる。逆に、通電電流をＵＴＣから遠ざければ遠ざけるほど、電調後の動作特性と目標とするＵＴＣとの相関が悪くなるが、バイメタル３が飽和に達するまでの湾曲変形のスピードが早くなるため、生産タクトが早くなる。熱動式過電流継電器の特性に応じて、通電電流を適切に設定すれば良い。

実施の形態２．
実施の形態１では、最小目盛および中央目盛の２点で強制トリップを実施したが、これに限らず３点で強制トリップを実施しても良い。例えば、最大目盛整定電流の２００％を通電しながら、ｔ１およびｔ２だけでなくｔ３でも強制トリップを実施する。つまり、通電開始からバイメタル３の湾曲変形量がＤ３（最大目盛整定電流の１１５％が通電された時のバイメタル３の湾曲変形飽和量）になるまでの時間ｔ３をあらかじめ実験的に算出しておくことにより、最小目盛と中央目盛に加えて最大目盛の３点で強制トリップを実施しても良い。さらにまた、同様の手段で強制トリップの回数をさらに増やし、例えば最小目盛と最大目盛の間の４点で強制トリップさせるなどの方法を用いても良い。

実施の形態３．
実施の形態１では、１点目の強制トリップと２点目の強制トリップとで強制トリップを実施し、通電電流は、一定（中央目盛整定電流の２００％）としていたが、これに限らず強制トリップ実施ごとに電流値を変えても良い。例えば、１点目の強制トリップには最小目盛整定電流の１１５％を通電し、２点目の強制トリップには中央目盛整定電流の１１５％を通電するなどの方法を用いても良い。
［発明の効果］

以上のように、本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法によれば、電流通電開始から熱動式過電流継電器が動作するまでの時間を測定することで電調するのではなく、電流通電開始からある一定の時間が経った段階で強制トリップさせることで電調するため、先に電調を開始した物のほうが、必ず後から電調を開始した物よりも早く電調作業が完了し、先に電調を開始した物と後に電調を開始した物を次工程へと流す順番を入れ替える作業や測定された動作時間のデータの順番を入れ替える作業などが不要となる。さらには、電調作業を行う装置の構造が簡素化し、設備投資に要するコストを安価に抑えることができる。

また、従来はそれぞれの目盛において動作時間（すなわちバイメタルの湾曲変形がフラット状態からトリップ状態に至るまでの時間）を測定していたため、例えば最小目盛および中央目盛の２点で電調実施しようとした場合、電調に２点分の動作時間、例えば最小目盛の動作時間ｔ１と中央目盛の動作時間ｔ２の合計値ｔ１＋ｔ２が必要であったのに対し、本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法によれば、バイメタルの湾曲変形が飽和に達するまでの一度だけの過程を利用して電調するため、電調に１点分の動作時間、例えば中央目盛の動作時間ｔ２のみしか必要とせず、最小目盛の動作時間ｔ１は中央目盛の動作時間ｔ２に達するまでの過程に含まれるため、電調に要する時間を短縮させることができ、生産性向上につながる。

また、本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法によれば、バイメタルの湾曲変形が飽和に達するまでの過程を利用して電調するため、例えば最小目盛および中央目盛の２点で電調実施しようとした場合でも、最小目盛および中央目盛それぞれで通電電流を変えず一定の電流値のまま電調することも可能であるため、電調作業を行う装置の構造がさらに簡素化し、設備投資に要するコストを安価に抑えることができる。

また、従来はそれぞれの目盛において動作時間（すなわちバイメタルの湾曲変形がフラット状態からトリップ状態に至るまでの時間）を測定していたため、例えば最小目盛および中央目盛の２点で電調実施しようとした場合、最小目盛電調と中央目盛電調の間の工程に冷却工程を挟み、一度バイメタルの湾曲変形をフラット状態に戻す必要があったのに対し、本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法によれば、バイメタルの湾曲変形が飽和に達するまでの過程を利用して電調するため、例えば最小目盛および中央目盛の２点で電調実施しようとした場合でも、最小目盛電調と中央目盛電調の間でバイメタルの湾曲変形をフラット状態に戻す必要がないため冷却工程を挟む必要がなく、電調作業を行う装置の構造がさらに簡素化し、設備投資に要するコストを安価に抑えることができると同時に、電調に要する時間を冷却工程が抜けた分だけ短縮させることができ、生産性向上につなげることができる。

また、本発明にかかる電調方法によれば、動作精度の高い熱動式過電流継電器を提供することができる。図５−１は本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法の特性のばらつきを示す図である。図５−２は本発明にかかる電調方法と比較して示す従来の電調方法の特性のばらつきを示す図である。図５−１および図５−２において、横軸は整定電流に対する電流率［％］を示し、縦軸は通電開始からトリップ動作するまでに要する時間［ｓ］を示している。従来の方法は、電流通電開始から熱動式過電流継電器が動作するまでの時間を測定し、その動作時間がある一定の範囲（ｔａ〜ｔｂ）に入っているかを確認する電調方法であるため、電調後のＵＴＣが動作時間の範囲ばらつきｔａ〜ｔｂに応じたＩａ〜Ｉｂのばらつきを持つのに対し、本発明にかかる電調方法は、電流通電開始からある一定の時間が経った段階で強制トリップさせることで電調するため、電調時の動作時間幅があらかじめ電調条件として与えた一定値となるため、図５−１に示すように電調後のＵＴＣもほぼ一定の動作時間ｔ２ａ〜ｔ２ｂに応じたＩ２ａ〜Ｉ２ｂのばらつきしか無くなり、動作特性のばらつきを小さくすることができ、動作精度の高い熱動式過電流継電器を提供することができる。

本発明にかかる熱動式過電流継電器の電調方法は、主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、バイメタルの変位を伝達する連動板と、連動板より加えられる力で接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部とを有する熱動式過電流継電器の電調方法に適用されて好適なものである。

熱動式過電流継電器の内部構造を示す図である。 図１−１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。 熱動式過電流継電器の左側面図である。 熱動式過電流継電器の背面図である。 熱動式過電流継電器の上面図である。 熱動式過電流継電器の内部構造を示す拡大図である。 電調方法の手順を示すフローチャートである。 バイメタルの変形量と電調時間の関係を示した図である。 本発明にかかる電調方法の特性のばらつきを示す図である。 比較して示す従来の電調方法の特性のばらつきを示す図である。

符号の説明

１ ケース
２ カバー
３ バイメタル
４ ヒータ
５ 連動板
６ 温度補償バイメタル
７ 反転板
７ａ 常閉可動接点
８ 引きばね
９ 反転機構支持部材
１０ 常閉固定接触子
１０ａ 常閉固定接点
１１ 調整ねじ（調整機構部）
１２ ツマミ（調整機構部）
１３ 回転レバー
１４ 常開可動接触子
１４ａ 常開可動接点
１５ 常開固定接触子
１５ａ 常開固定接点
１６ リセットバー
１７ 切換板
１８ 板ばね
２０ 反転機構部

Claims (4)

1. 主回路電流に応動して湾曲するバイメタルと、該バイメタルの変位を伝達する連動板と、該連動板より加えられる力で接点の開閉状態を反転させる反転機構部と、接点の開閉状態が反転する位置を調整する調整機構部とを備えた熱動式過電流継電器の電調方法において、
   機種定格毎に定められた所定の電流値を第１の所定時間通電した段階で前記調整機構部を操作することにより、湾曲したバイメタルの変位によって移動した前記連動板と前記反転機構部と当接させて、これにより前記反転機構部を強制的に動作させ、動作した位置に基づいて１点目のトリップ位置を求める第１の強制トリップ工程と、
   その後、トリップ状態の反転機構部をリセットするリセット工程と、
   機種定格毎に定められた所定の電流値を第２の所定時間通電した段階で前記調整機構部を操作することにより、湾曲したバイメタルの変位によって移動した前記連動板と前記反転機構部と当接させて、これにより前記反転機構部を強制的に動作させ、動作した位置に基づいて２点目のトリップ位置を求める第２の強制トリップ工程とを有する
   ことを特徴とする熱動式過電流継電器の電調方法。
2. 前記１点目のトリップ位置と前記２点目のトリップ位置の位置情報から、３点目のトリップ位置を算出する工程をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
3. 前記第２の強制トリップ工程の後に、それぞれリセット工程を挟みながら、３点目のトリップ位置を求める第３強制トリップ工程を含むｎ（ｎは１以上の自然数）点目のトリップ位置を求める第ｎの強制トリップ工程をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。
4. 各強制トリップ工程において通電電流を一定値とし、該通電電流によって湾曲するバイメタルの変位量が飽和に達するまでの時間を利用して前記トリップ位置を求める
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱動式過電流継電器の電調方法。

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