JP5165348B2

JP5165348B2 - スターデルタ始動装置

Info

Publication number: JP5165348B2
Application number: JP2007308854A
Authority: JP
Inventors: 靖弘佐久間; 純倉茂; 景次郎高橋
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: JP2009136059A

Description

誘導電動機をスター接続で始動後、所定条件で投入される切換スイッチによりデルタ接続に切換えるスターデルタ始動装置に関する。

スターデルタ始動装置において、スター用電磁接触器からデルタ用電磁接触器への切換えを行う電子式タイマ等の切換スイッチの接点容量定格は、定格絶縁電圧２５０Ｖ以下、定格電流３Ａ程度であり、電源電圧が４００Ｖ回路の場合や駆動させる電磁接触器のコイル容量が大きい場合に接点容量不足のため適用できない場合がある。このような場合、電子式タイマ等の接点よりも接点定格の大きな補助リレーを駆動して、スター用電磁接触器とデルタ用電磁接触器の切り換えを行っている。

具体的には、図５の回路図に示すように電子式タイマ（２）に１台の補助リレー（Ｘ）を接続して、補助リレーのａ接点（Ｘａ）にデルタ用電磁接触器（４２）を接続し、同補助リレーのｂ接点（Ｘｂ）にスター用電磁接触器（６）を接続していた。誘導電動機（ＩＭ）の始動時は、補助リレーのｂ接点（Ｘｂ）を介してスター用電磁接触器（６）をＯＮすることで、スター結線の状態で誘導電動機（ＩＭ）が回転を始める。電子式タイマ（２）の設定時間に達すると、電子式タイマのａ接点（２ａ）が閉路し補助リレー（Ｘ）が投入される。この補助リレーの投入により、補助リレーのｂ接点（Ｘｂ）が開路するので、接続されたスター用電磁接触器（６）がＯＦＦすると共に補助リレーのａ接点（Ｘａ）が閉路するので、デルタ用電磁接触器（４２）がＯＮとなり、スター結線からデルタ結線へ切り換えられる。この種従来技術に関するものとして、特許文献１をあげることができる。

実開昭６３−１３８８９３号公報

上記従来のスターデルタ始動装置において、誘導電動機（ＩＭ）がデルタ運転状態で電源電圧が一時的に低下すると、補助リレー（Ｘ）が一旦ＯＦＦ状態に開放され、電源電圧の復電によりＯＮ状態に再投入される。

具体的には、それまでデルタ運転状態でＯＮ状態の補助リレー（Ｘ）が電源電圧の一時的な低下により一旦ＯＦＦ状態に開放されるため、そのｂ接点（Ｘｂ）が一旦閉じ、スター用電磁接触器にＯＮ信号が入りスター用電磁接触器（６）が動き始める。その後、電源電圧の復電による補助リレー（Ｘ）の再投入により補助リレーのｂ接点（Ｘｂ）が開き、スター用電磁接触器（６）のＯＮ信号は無くなるが、一旦動き出したスター用電磁接触器（６）の可動鉄心が慣性力により動き続けるため、その主接点が一瞬閉じられる。これと並行して、補助リレー（Ｘ）の再投入により補助リレーのａ接点（Ｘａ）が閉じて、デルタ用電磁接触器（４２）のＯＮ信号が入り、デルタ用電磁接触器が動き始める。

このａ接点（Ｘａ）によるＯＮ信号は、スター用電磁接触器（６）のｂ接点（６ｂ）により電気的インターロックがとられているが、スター用電磁接触器（６）の可動鉄心の慣性力による移動は止められない状態にあり、他方、デルタ用電磁接触器（４２）も動作開始により主接点が閉じことになる。スター用とデルタ用の両電磁接触器の主接点が同じタイミングで閉路すると相間短絡の経路が構成され、相間短絡事故の恐れがある。

前記動作を図４（Ａ）に信号波形図で示す。同図でタイマａ、タイマｂはタイマ（２）のａ接点（２ａ）とｂ接点（２ｂ）、補助ＣＴＴａ，補助ＣＴＴｂは補助リレー（Ｘ）のａ接点（Ｘａ）とｂ接点（Ｘｂ）、デルタｂはデルタ用電磁接触器（４２）のｂ接点（４２ｂ）、デルタ主接点はデルタ用電磁接触器（４２）のａ接点（４２ａ）、スターｂはスター用電磁接触器（６）のｂ接点（６ｂ）、スター主接点はスター用電磁接触器（６）のａ接点（６ａ）である。

図４（Ａ）において、電圧低下が起ると、補助ＣＴＴｂ（Ｘｂ）が一旦ＯＮ状態となり、これに伴ってデルタｂ（４２ｂ）がＯＮとなってスター主接点が閉路して、デルタ主接点と同時に閉路するタイミングがある。

なお、この現象は、通常の始動時のスター結線からデルタ結線に切り換えの際には、デルタ用電磁接触器への投入信号が入るタイミングが電子式タイマの限時動作時間後であることから、発生しない。

本発明の目的は、スターデルタ始動して誘導電動機を運転中に、電源電圧が一時的に低下しても、相間短絡が起らないスターデルタ始動装置を提供することにある。

本発明は、誘導電動機の始動装置として用いるスター用電磁接触器と、デルタ用電磁接触器と、絶縁用電磁接触器と、所定条件で投入される切換スイッチから構成され、誘導電動機の始動時はスター用電磁接触器と絶縁用電磁接触器をＯＮすることにより誘導電動機をスター結線して始動させた後、前記切換スイッチの投入によりスター用電磁接触器をＯＦＦさせてデルタ用電磁接触器をＯＮさせることで誘導電動機をデルタ結線に切り換えるスターデルタ始動装置において、前記切換スイッチは所定時間が設定されたタイマからなり、所定時間に達すると投入されるａ接点と、所定時間に達すると開放されるｂ接点を備え、前記両接点の各々に補助リレーを接続し、
前記タイマのａ接点に接続された一方の補助リレーのａ接点に前記デルタ用電磁接触器を接続し、
前記タイマのｂ接点に接続された他方の補助リレーのａ接点に前記スター用電磁接触器を接続し、
前記他方の補助リレーにより、前記スター用電磁接触器をＯＮすることで誘導電動機を始動させるとともに、所定時間に達したとき前記スター用電磁接触器をＯＦＦさせ、前記一方の補助リレーにより、所定時間に達したとき前記デルタ用電磁接触器をＯＮ状態にして誘導電動機をデルタ運転し、デルタ運転状態で電源電圧が低下して復電したとき、前記他方の補助リレーがＯＦＦ状態のままで、前記一方の補助リレーが一旦ＯＦＦとなってＯＮに戻ることにより運転を継続することを特徴とする。

本発明によれば、誘導電動機がデルタ運転状態で電源電圧の低下が発生しても、スター用電磁接触器を駆動する補助リレーによる切換えが発生しないので、スター用電磁接触器はＯＮすることがなく、同時投入による相間短絡を防ぐことができる。

以下、本発明を実施例に基いて説明する。

図１は、本発明のスターデルタ始動装置の回路図である。図５に示される符号と同一符号は、同一部分を示す。１はスター用電磁接触器１０の主接点、２はデルタ用電磁接触器２０の主接点、３は絶縁用電磁接触器３０の主接点、９はスターデルタ始動される誘導電動機である。７０１はスターデルタ始動を開始する操作開閉器、４０はスターデルタの切換スイッチとしての電子タイマ、６０は電子タイマ４０のａ接点４０２に接続された補助リレー、５０は電子タイマ４０のｂ接点４０１に接続された補助リレー、８は前記タイマ４０と補助リレー５０、６０に電力を供給するダウントランスである。

前記デルタ用電磁接触器２０は補助リレー６０のａ接点６０１に接続され、前記スター用電磁接触器１０は前記補助リレー５０のａ接点５０１に接続され、前記スター用電磁接触器１０のｂ接点６ｂと前記デルタ用電磁接触器２０のｂ接点４２ｂとで、両電磁接触器の駆動回路に電気的インターロックが構成されている。絶縁用電磁接触器３０は両電磁接触器１０、２０の一方の動作に基いて僅かに遅れて投入され、両電磁接触器１０、２０の切換時に両主接点を主回路から一瞬切り離してアークから保護するための電磁接触器である。

スターデルタ始動では、先ず操作開閉器７０１の投入によりタイマ４０が計時を開始する。この時点でタイマ４０が所定時間に達してないので、そのｂ接点４０１が閉じており、補助リレー５０がＯＮ状態となる。従ってそのａ接点５０１が閉じてスター用電磁接触器１０と絶縁用電磁接触器３０がＯＮ状態となり、誘導電動機９の巻線がスター結線の状態で始動される。

スター結線での始動後、電子式タイマ４０が設定された所定時間に達すると、図３の回路図に示すように、そのａ接点４０２が閉じて補助リレー６０をＯＮ状態にすると共に、ｂ接点４０１が開いて補助リレー５０をＯＦＦ状態にする。従って、補助リレー５０のＯＦＦによりスター用電磁接触器１０がＯＦＦになり、同時に補助リレー６０のＯＮによりデルタ用電磁接触器２０がＯＮとなり、誘導電動機９の巻線がデルタ結線に切換えられて運転が継続される。

前記スターデルタ始動により誘導電動機９がデルタ運転中に電源電圧が低下した場合を想定すると、誘導電動機９のデルタ運転状態では、電子式タイマ４０の所定時間経過後であるためｂ接点４０１はＯＦＦ状態で補助リレー５０もＯＦＦ状態にある。この状態で電源電圧が低下して補助リレー５０への給電が絶たれても、補助リレー５０は同じＯＦＦ状態が維持されるだけで変化が無い。従ってデルタ運転状態で電源電圧が低下しても、スター用電磁接触器１０が動作してスター主接点が閉じることがないため、スター主接点１とデルタ主接点２の同時閉路は無く相間短絡は起らない。

換言すると、切換スイッチ４０のスターデルタの切換時にリレー５０、６０の共にａ接点によりスター用電磁接触器１０とデルタ用電磁接触器２０とをＯＮ、ＯＦＦ制御しているので、両電磁接触器は電圧低下があった場合、同時にＯＦＦ状態となることはあっても、同時にＯＮ状態となることはなく、相間短絡は起らない。

前記動作を図４（Ｂ）に信号波形図で示す。図４（Ａ）と同等部分に同一符号で示す。図４（Ｂ）で、（Ｘ２）補助ＣＴＴａは補助リレー５０のａ接点５０１、（Ｘ１）補助ＣＴＴｂは補助リレー６０のａ接点６０１を示す。なお、横方向の太線はタイマ４０の投入（ＯＮ）状態やリレー５０、６０、電磁接触器１０、２０、３０の励磁状態を示す。

図４（Ｂ）において、電圧低下が起きると、補助リレー６０が一旦ＯＦＦとなってＯＮに戻り、これに伴ってデルタ主接点が一旦ＯＦＦとなってＯＮに戻るが、前述のように補助リレー５０が同じＯＦＦ状態を維持するだけで変化が無いため、スター主接点１が閉じることがない。

上記では切換スイッチとして電子式タイマ４０を用いているが、この他にスター結線で始動したときの始動電流を監視して所定電流以下になったとき、デルタ結線に切換える切換スイッチでも良い。この場合タイマ４０を、ａ接点４０２とｂ接点４０１を備えかつ始動電流を監視して切換える機能を持つ切換スイッチに置換えれば良い。

図２に実施例のスターデルタ始動装置の外観説明図を示し、図１と同一部分を同一符号で示す。

本発明実施例の回路図。本発明実施例のスターデルタ始動装置の外観説明図。本発明実施例のデルタ運転中の回路図。デルタ運転中に電源電圧が低下した時の従来と本発明実施例のタイムチャート。従来のスターデルタ始動装置の回路図。

符号の説明

１…スター用電磁接触器の主接点、２…デルタ用電磁接触器の主接点、３…絶縁用電磁接触器の主接点、１０…スター用電磁接触器、２０…デルタ用電磁接触器、３０…絶縁用電磁接触器、４０…切換スイッチ（電子式タイマ）、４０１…切換スイッチのｂ接点、４０２…切換スイッチのａ接点、５０、６０…補助リレー、５０１…補助リレー５０のａ接点、６０１…補助リレー６０のａ接点、７０１…操作開閉器、８…ダウントランス、９…誘導電動機。

Claims

誘導電動機の始動装置として用いるスター用電磁接触器と、デルタ用電磁接触器と、絶縁用電磁接触器と、所定条件で投入される切換スイッチから構成され、誘導電動機の始動時はスター用電磁接触器と絶縁用電磁接触器をＯＮすることにより誘導電動機をスター結線して始動させた後、前記切換スイッチの投入によりスター用電磁接触器をＯＦＦさせてデルタ用電磁接触器をＯＮさせることで誘導電動機をデルタ結線に切り換えるスターデルタ始動装置において、
前記切換スイッチは所定時間が設定されたタイマからなり、所定時間に達すると投入されるａ接点と、所定時間に達すると開放されるｂ接点を備え、前記両接点の各々に補助リレーを接続し、
前記タイマのａ接点に接続された一方の補助リレーのａ接点に前記デルタ用電磁接触器を接続し、
前記タイマのｂ接点に接続された他方の補助リレーのａ接点に前記スター用電磁接触器を接続し、
前記他方の補助リレーにより、前記スター用電磁接触器をＯＮすることで誘導電動機を始動させるとともに、所定時間に達したとき前記スター用電磁接触器をＯＦＦさせ、前記一方の補助リレーにより、所定時間に達したとき前記デルタ用電磁接触器をＯＮ状態にして誘導電動機をデルタ運転し、デルタ運転状態で電源電圧が低下して復電したとき、前記他方の補助リレーがＯＦＦ状態のままで、前記一方の補助リレーが一旦ＯＦＦとなってＯＮに戻ることにより運転を継続することを特徴とするスターデルタ始動装置。