JP6974395B2 - Relay controller - Google Patents
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Description
本発明は、リレー制御装置に関する。 The present invention relates to a relay control device.
特許文献1には、リレー接点が実際に開くタイミングが、商用電源電圧のゼロクロスタイミングを超えないようにリレー接点を制御する手法が開示されている。
特許文献1に記載の手法では、商用電源電圧のゼロクロスタイミングより前にリレー接点が開くため、アーク放電が生じるタイミングはゼロクロスタイミングよりも前となる。リレー接点が、ゼロクロスタイミングよりも前であってかつアーク放電が生じるタイミングで開いた場合は、リレー接点信号によってこれを検出することができず、アーク放電によってリレー接点が劣化する問題がある。
In the method described in
本発明に係るリレー制御装置は、交流電源電圧のゼロクロスに応じた信号を生成するゼロクロス信号生成部と、リレー接点間の電気的な状態を示すリレー接点信号を生成するリレー接点信号生成部と、リレー制御信号を生成する制御部とを備えるリレー制御装置であって、前記制御部は、リレー接点が以前に開いたときのリレー接点信号から得られた情報を用いて、交流電源電圧のゼロクロスタイミングに対して所望の遅れタイミングでリレー接点が開くようなリレー制御信号を生成する。 The relay control device according to the present invention includes a zero-cross signal generation unit that generates a signal corresponding to the zero-cross of the AC power supply voltage, a relay contact signal generation unit that generates a relay contact signal indicating an electrical state between the relay contacts, and a relay contact signal generation unit. A relay control device including a control unit that generates a relay control signal, wherein the control unit uses information obtained from the relay contact signal when the relay contact was previously opened to achieve zero cross timing of the AC power supply voltage. A relay control signal is generated so that the relay contact opens at a desired delay timing.
前記構成によれば、交流電源電圧のゼロクロスタイミングよりも後にリレー接点が開くため、アーク放電が生じるタイミングはゼロクロスタイミングよりも後となる。リレー接点が、ゼロクロスタイミングよりも後であってかつアーク放電が生じるタイミングで開いた場合は、リレー接点信号によってこれを検出することができ、以後のリレー制御信号にフィードバックすることで、所望の遅れタイミングでリレー接点を開くことができる。これにより、アーク放電を生じさせることなく、繰り返しリレー接点を開くことができるため、リレー接点の劣化を抑えることができる。 According to the above configuration, since the relay contact opens after the zero cross timing of the AC power supply voltage, the timing at which the arc discharge occurs is after the zero cross timing. If the relay contact is opened after the zero cross timing and at the timing when the arc discharge occurs, this can be detected by the relay contact signal, and the desired delay can be obtained by feeding back to the subsequent relay control signal. The relay contact can be opened at the timing. As a result, the relay contacts can be repeatedly opened without causing an arc discharge, so that deterioration of the relay contacts can be suppressed.
本発明に係るリレー制御装置では、前記リレー接点が閉じている期間は、前記交流電源電圧の値に関わらず、前記リレー接点信号が同一レベルを維持する構成としてもよい。 In the relay control device according to the present invention, the relay contact signal may be maintained at the same level regardless of the value of the AC power supply voltage while the relay contact is closed.
前記構成によれば、前記リレー接点信号によって、リレー接点間の電気的な状態を容易かつ正確に検出することができる。 According to the configuration, the relay contact signal can easily and accurately detect the electrical state between the relay contacts.
本発明に係るリレー制御装置では、前記制御部は、前記リレー接点が以前に閉じたときのリレー接点信号から得られた情報を用いて、交流電源電圧のゼロクロスタイミングに対して所望の進みタイミングで前記リレー接点が閉じるようなリレー制御信号を生成する構成としてもよい。 In the relay control device according to the present invention, the control unit uses the information obtained from the relay contact signal when the relay contact was previously closed at a desired advance timing with respect to the zero cross timing of the AC power supply voltage. It may be configured to generate a relay control signal such that the relay contact is closed.
前記構成によれば、リレー接点を閉じる際のバウンス期間は交流電源電圧がゼロに近づく期間となり、リレー接点のバウンスによるアーク放電を抑えることができる。 According to the above configuration, the bounce period when the relay contact is closed is a period in which the AC power supply voltage approaches zero, and the arc discharge due to the bounce of the relay contact can be suppressed.
本発明に係るリレー制御装置では、前記リレー接点が閉開する場合に、前記リレー接点が閉じるタイミングと、次に開くタイミングとで、前記交流電源電圧の極性が異なる構成としてもよい。 In the relay control device according to the present invention, when the relay contact is closed and opened, the polarity of the AC power supply voltage may be different depending on the timing at which the relay contact is closed and the timing at which the relay contact is opened next.
前記構成によれば、リレー接点の変形(凹凸の発生)を抑え、リレー接点がロック状態となる不具合を回避することができる。 According to the above configuration, it is possible to suppress deformation (generation of unevenness) of the relay contact and avoid a problem that the relay contact is in a locked state.
本発明に係るリレー制御装置では、前記リレー接点が閉開を繰り返す場合に、前記リレー接点が閉じる際の前記交流電源電圧の極性が正負の交互である構成としてもよい。 In the relay control device according to the present invention, when the relay contacts are repeatedly closed and opened, the polarities of the AC power supply voltage when the relay contacts are closed may be alternated between positive and negative.
前記構成によれば、リレー接点の変形(凹凸の発生)を抑え、リレー接点がロック状態となる不具合を回避することができる。 According to the above configuration, it is possible to suppress deformation (generation of unevenness) of the relay contact and avoid a problem that the relay contact is in a locked state.
本発明に係る電気機器は、前記リレー接点および前記リレー制御装置を備えるため、前記の作用効果を得ることができる。 Since the electric device according to the present invention includes the relay contact and the relay control device, the above-mentioned effects can be obtained.
本発明によれば、アーク放電を生じさせることなく、繰り返しリレー接点を開くことができるため、リレー接点の劣化を抑えることができる。 According to the present invention, since the relay contacts can be repeatedly opened without causing an arc discharge, deterioration of the relay contacts can be suppressed.
以下に、本発明の実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。図1は、実施形態に係るリレー制御装置の構成を示すブロック図である。図2は、実施形態に係るリレー制御装置の動作(リレー接点を開く場合)を示すタイミングチャートである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a relay control device according to an embodiment. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the relay control device according to the embodiment (when the relay contact is opened).
図1に示すように、本実施形態に係るリレー制御装置10は、交流電源20と負荷22との間に設けられたリレー接点24を制御する装置である。交流電源20は、商用電源であってよいし、施設、家庭、車両等における自家発電の電源であってもよい。負荷22の一例としてはヒーターであるが、これに限定されない。例えば大電流を流すモーターであってもよい。リレー接点24は、例えば、メカニカルリレー(ヒンジ型の電磁リレー、電磁接触器、および電磁開閉器を含む)に含まれる2つの接点であり、リレー接点24の2つの接点が接触する状態をリレー接点24が閉じた状態、リレー接点24の2つの接点が離隔した状態をリレー接点24が開いた状態とする。なお、リレー接点間(2つの接点間)の電圧をVsとする。
As shown in FIG. 1, the
リレー制御装置10は、ゼロクロス信号生成部15と、リレー接点信号生成部16と、制御部17とを備える。ゼロクロス信号生成部15は、交流電源20と並列に接続され、交流電源電圧のゼロクロスに応じたゼロクロス信号Spを生成する。リレー接点信号生成部16は、負荷22と並列に接続され、リレー接点間の電気的な状態を示すリレー接点信号Skを生成する。
The
制御部17は、例えば、プロセッサとメモリを含むマイクロコンピュータであり、ゼロクロス信号Spおよびリレー接点信号Skを用いてリレー制御信号Scを生成し、リレー制御信号Scをリレー接点駆動部18に出力する。リレー接点駆動部18は、リレー制御信号Scを受けてリレー接点24を駆動(閉開)する。
The
本実施形態に係る電気機器30は、リレー接点24、リレー接点駆動部18、リレー制御装置10、および負荷22を含んで構成される。電気機器30は、例えば、トースター、加湿器、電気ポット、ケトル等であるが、これらに限定されない。
The
図2に示すように、交流電源20は、例えば電圧100V、周波数60Hzの交流電源であり、交流電源電圧Pwの周期Thは16.6〔ms〕である。図2のゼロクロス信号Spは、交流電源電圧Pwの−180°位相に対応するゼロクロスパルスZP1と、交流電源電圧Pwの0°位相に対応するゼロクロスパルスZP2と、を含む。
As shown in FIG. 2, the
ゼロクロスパルスZP1については、時刻t0でフォールしてアクティブ(Low)となり、交流電源電圧Pwが−180°位相でゼロクロスする時刻t1(ゼロクロスタイミング)を経て、時刻t2でライズして非アクティブ(High)となる。 For the zero cross pulse ZP1, it falls at time t0 and becomes active (Low), and after the time t1 (zero cross timing) when the AC power supply voltage Pw zero crosses in the −180 ° phase, it rises at time t2 and becomes inactive (High). It becomes.
リレー接点信号Skは、リレー接点間(リレー接点24の2つの接点間)の電流を検知する信号であり、リレー接点24が閉じてリレー接点24に電流が流れるとフォールして非アクティブ(Low)となり、リレー接点24が開いてリレー接点24の電流が0になるとライズしてアクティブ(High)となる。
The relay contact signal Sk is a signal for detecting the current between the relay contacts (between the two contacts of the relay contact 24), and when the
なお、リレー接点信号生成部16は、リレー接点24が閉じた状態であって、リレー接点24の電流の向きが変わるタイミングで、リレー接点24の電流が瞬間的に0になる場合は、リレー接点信号Skがアクティブとならない(すなわち、Lowを維持する)ように構成される。以下では、リレー接点信号Skがライズしてアクティブ(High)となるタイミングを時刻txとする。
The relay contact
リレー制御信号Scは、時刻t0から遅延時間Tp経過後にライズし、アクティブ(High)となる。リレー接点駆動部18は、リレー制御信号Scのライズ(アクティブ化)に応答してリレー接点24を駆動するため、リレー接点24が実際に開くタイミングは、遅延時間Tpによって決定される。
The relay control signal Sc rises after the delay time Tp elapses from the time t0 and becomes active (High). Since the relay
図3は、ゼロクロスパルス(ZP2)について示す説明図である。ゼロクロスパルスZP2については、時刻t3でフォールしてアクティブ(Low)となり、交流電源電圧Pwが0°位相でゼロクロスする時刻t4(ゼロクロスタイミング)を経て、時刻t9でライズして非アクティブ(High)となる。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a zero cross pulse (ZP2). Regarding the zero cross pulse ZP2, it falls at time t3 and becomes active (Low), and after the time t4 (zero cross timing) when the AC power supply voltage Pw zero crosses at 0 ° phase, it rises at time t9 and becomes inactive (High). Become.
図3に示すように、時刻t4と時刻t9の間には、時刻t5・t6・t7・t8が設定される。ゼロクロスパルスの幅をTwとして、t4=t3+Tw/2、t6=t3+Ti、t8=t3+Tjであり、t5は、t4より後でt6より前の時刻、t7は、t6より後でt8より前の時刻である。実施形態では、時刻t5以前を期間Ta、時刻t5〜t6を期間Tb、時刻t6〜t8を期間Ts、時刻t8〜t9を期間Tc、時刻t9以降を期間Tdとする。 As shown in FIG. 3, the time t5, t6, t7, and t8 are set between the time t4 and the time t9. With the width of the zero cross pulse as Tw, t4 = t3 + Tw / 2, t6 = t3 + Ti, t8 = t3 + Tj, t5 is the time after t4 and before t6, and t7 is the time after t6 and before t8. be. In the embodiment, time t5 or earlier is defined as period Ta, time t5 to t6 is defined as period Tb, time t6 to t8 is defined as period Ts, time t8 to t9 is defined as period Tc, and time t9 or later is defined as period Td.
例えば、Ti=0.55×Tw、Tj=0.60×Twとすれば、期間Tsは、0.05×Twとなる。Th=16.6〔ms〕、Tw=800〔μs〕、時刻t7を、時刻t6と時刻t8の中間時刻とした場合、t6=t4+40〔μs〕、t7=t4+60〔μs〕、t8=t4+80〔μs〕、Ts=40〔μs〕となる。 For example, if Ti = 0.55 × Tw and Tj = 0.60 × Tw, the period Ts is 0.05 × Tw. When Th = 16.6 [ms], Tw = 800 [μs], and time t7 are intermediate times between time t6 and time t8, t6 = t4 + 40 [μs], t7 = t4 + 60 [μs], t8 = t4 + 80 [ μs], Ts = 40 [μs].
時刻txが期間Taに含まれる場合であって、リレー接点24の開きタイミングが進み方向に大幅にずれた場合は、リレー接点24にアーク放電が生じるおそれがある。時刻txが期間Tbに含まれる場合、アーク放電は生じないがターゲットである期間Tsからは進み方向に外れている。時刻txが期間Tcに含まれる場合、アーク放電は生じないがターゲットである期間Tsからは遅れ方向に外れている。時刻t9では、アーク放電は生じないが、時刻txが期間Tdに含まれる場合(リレー接点24の開きタイミングが遅れ方向に大幅にずれた場合)はアーク放電が生じるおそれがある。
If the time tx is included in the period Ta and the opening timing of the
よって、時刻txが、期間Ta・期間Tb・期間Tc・期間Tdに含まれる場合は、次にリレー接点24を開く際に、リレー制御信号Scの遅延時間Tpを補正し、時刻txが期間Tsに含まれる場合は、次にリレー接点24を開く際に、遅延時間Tpを補正しない。
Therefore, when the time tx is included in the period Ta, the period Tb, the period Tc, and the period Td, the delay time Tp of the relay control signal Sc is corrected when the
図4は、実施形態に係るリレー制御信号の生成工程(リレー接点を開く場合)を示すフローチャートである。制御部17は、図4のステップS1〜S12の工程を行う。ステップS1では、リレー接点24が前回開いたときの、時刻tx(前回のtx)および遅延時間Tp(前回のTp)を読み出し、ステップS2では、前回のtxが時刻t5より前か否かを判定する。ステップS2でYES(時刻txが期間Taに含まれる)であればステップS3に進み、前回のTpよりも補正値Ua(例えば、数十マイクロ秒)だけ長い値を今回のTpとしてリレー制御信号Scを生成する。
FIG. 4 is a flowchart showing a relay control signal generation process (when the relay contact is opened) according to the embodiment. The
ステップS2でNOであれば、ステップS4に進み、前回のtxが時刻t6より前か否かを判定する。ステップS4でYES(時刻txが期間Tbに含まれる)であればステップS5に進み、前回のTpよりも補正値Ub(例えば、数マイクロ秒)だけ長い値を今回のTpとしてリレー制御信号Scを生成する。 If NO in step S2, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not the previous tx is before the time t6. If YES (time tx is included in the period Tb) in step S4, the process proceeds to step S5, and the relay control signal Sc is set as the current Tp with a correction value Ub (for example, several microseconds) longer than the previous Tp. Generate.
ステップS4でNOであれば、ステップS6に進み、前回のtxが時刻t8より前か否かを判定する。ステップS6でYES(時刻txが期間Tsに含まれる)であればステップS7に進み、前回のTpと同じ値を今回のTpとしてリレー制御信号Scを生成する。 If NO in step S4, the process proceeds to step S6, and it is determined whether or not the previous tx is before the time t8. If YES in step S6 (time tx is included in the period Ts), the process proceeds to step S7, and the relay control signal Sc is generated with the same value as the previous Tp as the current Tp.
ステップS6でNOであれば、ステップS8に進み、前回のtxが時刻t9より前か否かを判定する。ステップS8でYES(時刻txが期間Tcに含まれる)であればステップS9に進み、前回のTpよりも補正値Uc(例えば、数マイクロ秒)だけ短い値を今回のTpとしてリレー制御信号Scを生成する。 If NO in step S6, the process proceeds to step S8, and it is determined whether or not the previous tx is before the time t9. If YES (time tx is included in the period Tc) in step S8, the process proceeds to step S9, and the relay control signal Sc is set as the current Tp with a correction value Uc (for example, several microseconds) shorter than the previous Tp. Generate.
ステップS8でNO(時刻txが期間Tdに含まれる)であれば、ステップS10に進み、前回のTpよりも補正値Ud(例えば、数十マイクロ秒)だけ短い値を今回のTpとしてリレー制御信号Scを生成する。 If NO (time tx is included in the period Td) in step S8, the process proceeds to step S10, and the relay control signal is set to a value shorter by the correction value Ud (for example, several tens of microseconds) than the previous Tp as the current Tp. Generate Sc.
補正値Ua・Ub・Uc・Udは、ゼロクロスパルスの幅Twに応じて決定される値でもよいし、予め定められた一定の値でもよく、Ua>Ub、Ud>Ucである。 The correction values Ua, Ub, Uc, and Ud may be values determined according to the width Tw of the zero cross pulse, may be a predetermined constant value, and Ua> Ub, Ud> Uc.
ステップS3・S5・S7・S9・S10の後は、ステップS11において今回の時刻txを検出し、ステップS12において今回の時刻txおよび今回の遅延時間Tpを記憶する。なお、各時刻を時刻t0とのタイムラグとして図4の処理を行ってもよい。 After steps S3, S5, S7, S9, and S10, the current time tx is detected in step S11, and the current time tx and the current delay time Tp are stored in step S12. The process of FIG. 4 may be performed with each time as a time lag with the time t0.
図5は、実施形態に係るリレー制御装置の動作(アーク放電が生じる場合)を示すタイミングチャートである。図4のステップS8でNOの場合(時刻txが期間Tdに含まれる場合)は、図5のように、リレー接点24が開いたときにアーク放電が生じるおそれがあり、アーク放電が生じたときは、接点24は構造的に開いているものの、リレー接点信号Skは非アクティブ(Low)を維持する。そして、半周期程度アーク放電が継続し、交流電源電圧Pwが0に近づいてアーク放電が解消されたタイミングでリレー接点信号Skがアクティブ(High)になる。すなわち、アーク放電が生じる場合の時刻tx(リレー接点信号Skのライズ)は、アーク放電が生じない場合の時刻txよりも半周期程度遅れることになり、これによってアーク放電の発生を検出することができる。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the relay control device according to the embodiment (when arc discharge occurs). When NO in step S8 of FIG. 4 (when the time tx is included in the period Td), as shown in FIG. 5, an arc discharge may occur when the
ただし、図5のようにアーク放電が生じる場合、リレー接点24が構造的に開いたタイミングが時刻t9からどれ程遅れているのかが把握できないため、図4のステップS10では、補正値Udを、補正値Ucよりも十分に大きな値(例えば、補正値Ucの10倍以上)とすることが望ましい。
However, when an arc discharge occurs as shown in FIG. 5, it is not possible to grasp how much the timing at which the
このように、制御部17は、リレー接点24が以前に開いたときのリレー接点信号Skから得られた情報(前回の時刻tx)を用いて、交流電源電圧Pwのゼロクロスタイミングに対して所望の遅れタイミングでリレー接点24が開くようなリレー制御信号Scを生成する。これにより、アーク放電によるリレー接点24の劣化を抑えることができる。所望の遅れタイミングは、リレー接点24にアーク放電が生じない、時刻t6〜時刻t8のタイミング(期間Ts)であり、リレー制御信号Scのアクティブ化直後のゼロクロスタイミング(t4)に対する遅れ量は、例えば、交流電源電圧Pwの周期Thの1%未満である。時刻txがターゲットである期間Tsからずれた場合、図4の一連の工程を1回以上行うことで、時刻txを期間Tsに戻す(収束させる)ことができる。
As described above, the
なお、図4のステップS5・S9・S10の少なくとも1つにおいて、今回の時刻txが時刻t7(期間Tsの中央値)に合致するように今回のTpを決定してもよい。 In at least one of steps S5, S9, and S10 in FIG. 4, the current Tp may be determined so that the current time tx matches the time t7 (median value of the period Ts).
また、実施形態では、リレー接点24が閉じている期間は、交流電源電圧Pwの値に関わらず、リレー接点信号Skが一定レベル(Low)を維持するように構成されているため、制御部17は、時刻txの検出を容易かつ正確に行うことができる。
Further, in the embodiment, since the relay contact signal Sk is configured to maintain a constant level (Low) regardless of the value of the AC power supply voltage Pw during the period when the
図6は、実施形態に係るリレー制御装置の動作(リレー接点を閉じる場合)を示すタイミングチャートである。図6のゼロクロス信号Spは、交流電源電圧Pwの−180°位相に対応するゼロクロスパルスZP3と、交流電源電圧Pwの0°位相に対応するゼロクロスパルスZP4とを含む。ゼロクロスパルスZP3については、時刻t10でフォールしてアクティブ(Low)となり、交流電源電圧Pwが−180°位相でゼロクロスする時刻t11(ゼロクロスタイミング)を経て、時刻t12でライズして非アクティブ(High)となる。以下では、リレー接点信号Skがフォールして非アクティブ(Low)となるタイミングを時刻tyとする。 FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the relay control device according to the embodiment (when the relay contact is closed). The zero-cross signal Sp in FIG. 6 includes a zero-cross pulse ZP3 corresponding to the −180 ° phase of the AC power supply voltage Pw and a zero-cross pulse ZP4 corresponding to the 0 ° phase of the AC power supply voltage Pw. For the zero cross pulse ZP3, it falls at time t10 and becomes active (Low), and after the time t11 (zero cross timing) when the AC power supply voltage Pw zero crosses in the −180 ° phase, it rises at time t12 and becomes inactive (High). It becomes. In the following, the timing at which the relay contact signal Sk falls and becomes inactive (Low) is set as the time ty.
リレー制御信号Scは、時刻t10から遅延時間Tq経過後にフォールし、非アクティブ(Low)となる。リレー接点駆動部18は、リレー制御信号Scのフォール(非アクティブ化)に応答してリレー接点24を駆動するため、リレー接点24が実際に閉じるタイミングは、遅延時間Tqによって決定される。
The relay control signal Sc falls after the delay time Tq has elapsed from the time t10, and becomes inactive (Low). Since the relay
図7は、ゼロクロスパルス(ZP4)について示す説明図である。ゼロクロスパルスZP4については、時刻t13でフォールしてアクティブ(Low)となり、交流電源電圧Pwが0°位相でゼロクロスする時刻t16(ゼロクロスタイミング)を経て、時刻t17でライズして非アクティブ(High)となる。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing a zero cross pulse (ZP4). Regarding the zero cross pulse ZP4, it falls at time t13 and becomes active (Low), and after the time t16 (zero cross timing) at which the AC power supply voltage Pw zero crosses at 0 ° phase, it rises at time t17 and becomes inactive (High). Become.
図7に示すように、時刻t13と時刻t17の間には、時刻t14〜t16が設定される。ゼロクロスパルスの幅をTwとして、例えば、時刻t14=t13+0.3×Tw、時刻t15=t13+0.4×Tw、t16=t13+Tw/2、である。実施形態では、時刻t14以前を期間Te、時刻t14〜t16を期間Tk、時刻t16以降を期間Tfとする。 As shown in FIG. 7, the time t14 to t16 is set between the time t13 and the time t17. The width of the zero cross pulse is Tw, for example, time t14 = t13 + 0.3 × Tw, time t15 = t13 + 0.4 × Tw, t16 = t13 + Tw / 2. In the embodiment, the period before time t14 is defined as the period Te, the times t14 to t16 are defined as the period Tk, and the period after the time t16 is defined as the period Tf.
時刻tyが期間Teに含まれる場合、ターゲットである期間Tkから進み方向に外れている。時刻tyが期間Tfに含まれる場合、ターゲットである期間Tkから遅れ方向に外れている。よって、時刻tyが期間Te・Tfに含まれる場合は、次にリレー接点24を閉じる際に、リレー制御信号Scの遅延時間Tqを補正し、時刻tyが期間Tkに含まれる場合は、次にリレー接点24を閉じる際に、遅延時間Tqを補正しない。
When the time ty is included in the period Te, it deviates from the target period Tk in the traveling direction. When the time ty is included in the period Tf, it deviates from the target period Tk in the lagging direction. Therefore, when the time ty is included in the period Te · Tf, the delay time Tq of the relay control signal Sc is corrected when the
図8は、実施形態に係るリレー制御信号の生成工程(リレー接点を閉じる場合)を示すフローチャートである。制御部17は、図8のステップS101〜S108の工程を行う。ステップS101では、リレー接点24が前回開いたときの、時刻ty(前回のty)および遅延時間Tq(前回のTq)を読み出し、ステップS102では、前回のtyが時刻t14より前か否かを判定する。
FIG. 8 is a flowchart showing a relay control signal generation process (when the relay contact is closed) according to the embodiment. The
ステップS102でYES(時刻tyが期間Teに含まれる)であればステップS103に進み、前回のTqよりも補正値Ue(例えば、数マイクロ秒)だけ長い値を今回のTqとしてリレー制御信号Scを生成する。 If YES (time ty is included in the period Te) in step S102, the process proceeds to step S103, and the relay control signal Sc is set as the current Tq with a value longer than the previous Tq by the correction value Ue (for example, several microseconds). Generate.
ステップS102でNOであれば、ステップS104に進み、前回のtyが時刻t16より前か否かを判定する。ステップS104でYES(時刻tyが期間Tkに含まれる)であればステップS105に進み、前回のTqと同じ値を今回のTqとしてリレー制御信号Scを生成する。 If NO in step S102, the process proceeds to step S104, and it is determined whether or not the previous ty is before the time t16. If YES (time ty is included in the period Tk) in step S104, the process proceeds to step S105, and the relay control signal Sc is generated with the same value as the previous Tq as the current Tq.
ステップS104でNO(時刻tyが期間Tfに含まれる)であれば、ステップS106に進み、前回のTqよりも補正値Uf(例えば、数マイクロ秒)だけ短い値を今回のTqとしてリレー制御信号Scを生成する。 If NO (time ty is included in the period Tf) in step S104, the process proceeds to step S106, and the relay control signal Sc is set to a value shorter by the correction value Uf (for example, several microseconds) than the previous Tq as the current Tq. To generate.
ステップS103・S105・S106の後は、ステップS107において今回の時刻tyを検出し、ステップS108において今回の時刻tyおよび今回の遅延時間Tqを記憶する。 After steps S103, S105, and S106, the current time ty is detected in step S107, and the current time ty and the current delay time Tq are stored in step S108.
このように、制御部17は、リレー接点24が以前に閉じたときのリレー接点信号Skから得られた情報(前回の時刻ty)を用いて、交流電源電圧のゼロクロスタイミングに対して所望の進みタイミング(時刻t16より前の、好ましくは期間Tk)でリレー接点24が閉じるようなリレー制御信号Scを生成する。これにより、リレー接点24を閉じる際のバウンス期間BTは交流電源電圧Pwが0に近づく期間となり、リレー接点24のバウンスによるアーク放電を抑えることができる。
As described above, the
なお、図8のステップS103・S106の少なくとも1つにおいて、今回の時刻tyが時刻t15(期間Tkの中央値)に合致するように今回のTqを決定してもよい。 In at least one of steps S103 and S106 of FIG. 8, the current Tq may be determined so that the current time ty matches the time t15 (median value of the period Tk).
図9は、実施形態に係るリレー制御装置の動作(リレー接点の閉開を繰り返す場合)を示すタイミングチャートである。図9のAでは、リレー接点24を、時刻ty1で閉じ、次いで時刻tx1で開き、次いで時刻ty2で閉じ、次いで時刻tx2で開く場合に、時刻ty1での交流電源電圧Pwが負の値、時刻tx1での交流電源電圧Pwが正の値、時刻ty2での交流電源電圧Pwが正の値、時刻tx2での交流電源電圧Pwが負の値となっている。また、図9のBでは、時刻ty1での交流電源電圧Pwが正の値、時刻tx1での交流電源電圧Pwが負の値、時刻ty2での交流電源電圧Pwが負の値、時刻tx2での交流電源電圧Pwが正の値となっている。
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the relay control device according to the embodiment (when the relay contacts are repeatedly closed and opened). In A of FIG. 9, when the
このように、リレー接点24が閉開を繰り返す場合に、リレー接点24が閉じるタイミングと、次に開くタイミングとで、交流電源電圧Pwの極性が異なり、リレー接点24が閉じる際の交流電源電圧Pwの極性を正負の交互とすることで、リレー接点24の変形(凹凸の発生)を抑えることができる。
In this way, when the
なお、リレー接点24を閉じる際の交流電源電圧Pwの極性が同一であったり、リレー接点24を開く際の交流電源電圧Pwの極性が同一であったりすると、リレー接点24の一方の接点(溶融側)が凹、他方の接点(付着側)が凸となり、リレー接点24がロック状態となる不具合が生じるおそれがある。
If the polarity of the AC power supply voltage Pw when closing the
上述の各実施形態は、例示および説明を目的とするものであり、限定を目的とするものではない。これら例示および説明に基づけば、多くの変形形態が可能になることが、当業者には明らかである。 Each of the above embodiments is for purposes of illustration and illustration, not for limitation. Based on these examples and explanations, it will be apparent to those skilled in the art that many variants are possible.
10 リレー制御装置
15 ゼロクロス信号生成部
16 リレー接点信号生成部
17 制御部
18 リレー接点駆動部
20 交流電源
22 負荷
24 リレー接点
30 電気機器
Sp ゼロクロス信号
Sk リレー接点信号
Sc リレー制御信号
t4 t16 ゼロクロスタイミング
10
Claims (6)
前記リレー接点信号は、前記リレー接点が閉じている期間の信号レベルと、前記リレー接点が開き、かつアーク放電が生じている期間の信号レベルとが同じであり、
前記制御部は、リレー接点が以前に開いたときの、リレー接点信号から得られた情報およびゼロクロス信号を用いて、交流電源電圧のゼロクロスタイミングに対して所望の遅れタイミングで前記リレー接点が開くようなリレー制御信号を生成することを特徴とするリレー制御装置。 A zero-cross signal generator that generates a zero-cross signal according to the zero-cross of the AC power supply voltage, a relay contact signal generator that generates a relay contact signal that indicates the electrical state between the relay contacts, and a control unit that generates a relay control signal. It is a relay control device equipped with
The relay contact signal has the same signal level during the period when the relay contact is closed and the signal level during the period when the relay contact is open and arc discharge occurs.
The control unit uses the information obtained from the relay contact signal and the zero-cross signal when the relay contact was previously opened so that the relay contact opens at a desired delay timing with respect to the zero-cross timing of the AC power supply voltage. A relay control device characterized by generating various relay control signals.
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