JP7047739B2 - 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム - Google Patents

継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7047739B2
JP7047739B2 JP2018230735A JP2018230735A JP7047739B2 JP 7047739 B2 JP7047739 B2 JP 7047739B2 JP 2018230735 A JP2018230735 A JP 2018230735A JP 2018230735 A JP2018230735 A JP 2018230735A JP 7047739 B2 JP7047739 B2 JP 7047739B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
relay
time
contacts
contact bounce
voltage value
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.)
Active
Application number
JP2018230735A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020095786A (ja
Inventor
慎也 松尾
琢也 山▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Priority to JP2018230735A priority Critical patent/JP7047739B2/ja
Priority to EP19895535.3A priority patent/EP3872832A4/en
Priority to CN201980077826.9A priority patent/CN113168996A/zh
Priority to PCT/JP2019/045579 priority patent/WO2020121768A1/ja
Priority to US17/311,901 priority patent/US20220026491A1/en
Publication of JP2020095786A publication Critical patent/JP2020095786A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7047739B2 publication Critical patent/JP7047739B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G01R31/3278Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches of relays, solenoids or reed switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002Monitoring or fail-safe circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04Means for indicating condition of the switching device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/0015Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/044Monitoring, detection or measuring systems to establish the end of life of the switching device, can also contain other on-line monitoring systems, e.g. for detecting mechanical failures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/001Means for preventing or breaking contact-welding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Description

この発明は、継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラムに関し、たとえば、1次側のコイルへの通電をオンオフすることによって2次側の接点を開閉するタイプの継電器が、劣化したか否かを判定することが可能な、継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラムに関する。
従来より、継電器(リレー)の故障を予測する技術が存在する。たとえば、特許文献1(特開2011-210546号公報)は、動作時間と復帰時間とに基づいて、継電器の寿命を診断する技術を、開示している。
特開2011-210546号公報
しかしながら、動作時間等に基づいて、継電器の寿命を診断する技術の場合、以下のような問題があった。つまり、同じ種類(型番)の継電器であっても、動作時間等に関しては、個体差が大きい。したがって、継電器が劣化したか否かを判定する精度が、低下する、という問題があった。
そこで、この発明の課題は、継電器が劣化したか否かを精度良く判定することが可能な、継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラムを提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明に係る継電器状態判定装置は、
1次側のコイルへの通電をオンオフすることによって2次側の接点を開閉するタイプの継電器が、劣化したか否かを判定する、継電器状態判定装置であって、
上記継電器の互いに開閉する一対の接点間の電圧値を取得する、電圧値取得部と、
上記継電器に対するオン指示後の上記電圧値の時間変化に基づいて、上記一対の接点が示す接点バウンス時間を求める、接点バウンス時間取得部と、
上記接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、上記継電器が劣化したか否かを判定する、状態判定部とを、備える、ことを特徴とする。
本明細書で、「接点バウンス時間」とは、継電器の1次側のコイルへの通電をオンさせるとき、2次側で閉じようとする接点相互の衝突によって生じる接点間の開閉現象が、間欠的に継続している期間のことである。
継電器の「劣化」とは、継電器の開閉動作が正常に行われなくなる可能性がある、言い換えれば故障の可能性がある、継電器の状態である。
この発明の継電器状態判定装置では、電圧値取得部は、継電器の互いに開閉する一対の接点間の電圧値を取得する。接点バウンス時間取得部は、上記継電器に対する接点オン指示後の上記電圧値の時間変化に基づいて、上記一対の接点が示す接点バウンス時間を求める。状態判定部は、接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、当該継電器が劣化したか否かを判定する。ここで、継電器の接点バウンス時間に関しては、継電器の個体差は小さいことが経験的に分かっている。したがって、この継電器状態判定装置によれば、継電器が劣化したか否かを精度良く判定することができる。
一実施形態の継電器状態判定装置では、
上記接点バウンス時間が上記時間閾値以上であると判定されたとき、上記継電器が劣化している旨を報知する、報知部を、さらに備えている、ことを特徴とする。
この一実施形態の継電器状態判定装置により、ユーザは、上記報知を受けることにより、継電器が劣化したことを認識することができる。よって、ユーザは、継電器を交換する等の対策を迅速にとることができる。
一実施形態の継電器状態判定装置では、
上記時間閾値を可変して入力するための時間閾値入力部を、さらに備えている、ことを特徴とする。
この一実施形態の継電器状態判定装置では、時間閾値入力部を通した入力によって、時間閾値は可変して設定され得る。したがって、たとえば、継電器の使用状況の変更に応じて、ユーザは、適正な時間閾値を、適宜、設定することができる。
別の局面では、この開示の継電器状態判定システムは、
継電器が劣化したか否かを判定する、継電器状態判定システムであって、
1次側のコイルと、当該1次側コイルへの通電をオンオフすることによって開閉する2次側の一対の接点とを有する、継電器と、
上記継電器の上記一対の接点間の電圧値を測定する、電圧計と、
上記電圧計と通信可能に接続された、継電器状態判定装置とを、備え、
上記継電器状態判定装置は、
上記電圧計から上記電圧値を取得する、電圧値取得部と、
上記継電器に対するオン指示後の上記電圧値の時間変化に基づいて、上記一対の接点が示す接点バウンス時間を求める、接点バウンス時間取得部と、
上記接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、上記継電器が劣化したか否かを判定する、状態判定部とを、備える、ことを特徴とする。
この発明の継電器状態判定システムでは、電圧計は、上記継電器の一対の接点間の電圧値を測定する。そして、継電器状態判定装置において、電圧値取得部は、継電器の互いに開閉する一対の接点間の電圧値を取得する。接点バウンス時間取得部は、上記継電器に対する接点オン指示後の上記電圧値の時間変化に基づいて、上記一対の接点が示す接点バウンス時間を求める。状態判定部は、接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、当該継電器が劣化したか否かを判定する。ここで、継電器の接点バウンス時間に関しては、継電器の個体差は小さいことが経験的に分かっている。したがって、この継電器状態判定システムによれば、継電器が劣化したか否かを精度良く判定することができる。
別の局面では、この開示の継電器状態判定方法は、
1次側のコイルへの通電をオンオフすることによって2次側の接点を開閉するタイプの継電器が、劣化したか否かを判定する、継電器状態判定方法であって、
上記継電器の互いに開閉する一対の接点間の電圧値を取得し、
上記継電器に対するオン指示後の上記電圧値の時間変化に基づいて、上記一対の接点が示す接点バウンス時間を求め、
上記接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、上記継電器が劣化したか否かを判定する、ことを特徴とする。
この発明の継電器状態判定方法では、継電器の互いに開閉する一対の接点間の電圧値を取得する。そして、上記継電器に対する接点オン指示後の上記電圧値の時間変化に基づいて、上記一対の接点が示す接点バウンス時間を求める。そして、接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、当該継電器が劣化したか否かを判定する。ここで、継電器の接点バウンス時間に関しては、継電器の個体差は小さいことが経験的に分かっている。したがって、この継電器状態判定方法によれば、継電器が劣化したか否かを精度良く判定することができる。
さらに別の局面では、この開示のプログラムは、継電器状態判定方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムである。
この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記継電器状態判定方法を実施することができる。
以上より明らかなように、この開示の、継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、および継電器状態判定方法によれば、継電器が劣化したか否かを精度良く判定することができる。また、この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記継電器状態判定方法を実施することができる。
実施形態に係る継電器状態判定システムの概略構成を示す図である。 図1の継電器状態判定システムに含まれた継電器状態判定装置のブロック構成を示す図である。 図1の継電器状態判定システムの動作を説明するフローチャートである。 継電器が新しい場合の、電圧波形を例示する図である。 継電器が長期間使用された場合の、電圧波形を例示する図である。 接点バウンス時間と継電器の開閉回数との関係を例示する図である。 継電器の動作時間と継電器の開閉回数との関係を、複数のサンプルごとに、示した図である。
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(継電器状態判定システム100の概略構成)
継電器状態判定システム100の全体構成について、説明する。図1には、一例として、実施の形態に係る継電器状態判定システム100の概略回路構成が、示されている。継電器状態判定システム100は、継電器4が劣化したか否かを判定する。ここで、継電器4の「劣化」とは、継電器4の開閉動作が正常に行われなくなる可能性がある、言い換えれば故障の可能性がある、継電器4の状態である。たとえば、継電器4の閉動作を指示しているのにもかかわらず、接点4b1,4b2同士が接触しない状態、または接点4b1,4b2同士が溶着してしまう状態などが、継電器4の劣化を意味する。
図1に示すように、継電器状態判定システム100は、継電器4と、電圧計5と、継電器状態判定装置10とを、備える。また、継電器状態判定システム100は、DC電源1、スイッチ装置2、ダイオード3、AC電源6、および負荷7を、さらに備える。
図1に示すように、継電器4は、1次側回路と2次側回路にまたがって、配置されている。継電器4は、1次側のコイル4aと、2次側のスイッチ4bとを、有する。また、2次側のスイッチ4bは、2次側の一対の接点(第1の接点4b1および第2の接点4b2)を、有する。当該一対の接点4b1,4b2は、1次側のコイル4aへの通電をオンオフすることによって、開閉する。
図1に示すように、1次側回路において、DC電源1の正電極端子1pは、スイッチ装置2の一方端2aに接続されている。スイッチ装置2の他方端2bは、ダイオード3のカソード端子3kに接続されている。また、スイッチ装置2の他方端2bは、コイル4の一方端4a1に接続されている。DC電源1の負電極端子1mは、ダイオード3のアノード端子3aに接続されている。また、DC電源1の負電極端子1mは、コイル4の他方端4a2に接続されている。
図1に示すように、2次側回路において、スイッチ4bの第1の接点4b1は、負荷電源であるAC電源6の一方端6aに接続されている。AC電源6の他方端6bは、負荷7の一方端7aに接続されている。負荷7の他方端7bは、スイッチ4bの第2の接点4b2に接続されている。なお、電圧計5は、スイッチ4bに対して、並列に接続されている。これにより、電圧計5は、継電器4の一対の接点4b1,4b2間の電圧値を、測定することができる。
上述した、1次側回路および2次側回路とは別に、継電器状態判定装置10が、配置される。図1に示すように、継電器状態判定装置10は、電圧計5と、通信可能に接続されている。なお、継電器状態判定装置10と電圧計5との接続は、有線であっても、無線であってもよい。当該構成により、継電器状態判定装置10は、電圧計5から、当該電圧計5の測定結果である、電圧値を受信することができる。また、継電器状態判定装置10は、スイッチ装置2と、通信可能に接続されている。なお、継電器状態判定装置10とスイッチ装置2との接続は、有線であっても、無線であってもよい。当該構成により、スイッチ装置2は、当該スイッチ装置2のオンのタイミング(時点)、および当該スイッチ装置2のオフのタイミング(時点)を、継電器状態判定装置10へ通知することができる。
DC電源1は、継電器4内のコイル4aに対して、直流電流を供給する。スイッチ装置2は、図示しない外部からのスイッチ制御信号に応じて、スイッチのON(オン)状態からスイッチのOFF(オフ)状態、およびスイッチのOFF状態からスイッチのON状態、へと切り替わる。なお、スイッチ装置2は、当該切り替えのタイミング(時点)を表す信号を、継電器状態判定装置10に対して、送信する。ダイオード3は、誘導負荷であるコイル4aにより発生する逆起電圧から、回路を保護するために、配設されている。
上述したように、継電器4では、1次側のコイル4aへの通電をオンオフすることによって、2次側の一対の接点4b1,4b2が、開閉される。より具体的に、スイッチ装置2がオンに切り替わることにより、コイル4aへの、DC電源1からの通電がオンとなる。そして、コイル4aへの通電により、継電器4(より具体的には、スイッチ4b)が「閉」となる。他方、スイッチ装置2がオフに切り替わることにより、コイル4aへの、DC電源1からの通電がオフとなる。そして、コイル4aへの非通電により、継電器4(より具体的には、スイッチ4b)が「開」となる。
継電器4におけるスイッチ4bは、第1の接点4b1と第2の接点4b2とを有する。電圧計5は、第1の接点4b1と第2の接点4b2との間の電圧値を、測定する。なお、電圧計5は、測定した電圧値を、信号として、継電器状態判定装置10へと送信する。AC電源6は、負荷7に対して交流電力を供給する。そして、当該負荷7は、供給される交流電力を消費し、所定の動作を行う。
(継電器状態判定装置10の概略構成)
次に、継電器状態判定装置10の構成について、説明する。図2には、継電器状態判定装置10の概略構成が、図示されている。本実施の形態では、継電器状態判定装置10が、上述した継電器4が劣化したか否かを、判定する。図2に示すように、継電器状態判定装置10は、信号受信部21、電圧値取得部22、表示部23、操作部24、メモリ25、時間閾値格納部26、報知部27、およびプロセッサ28を、備える。
継電器状態判定装置10内において、プロセッサ28は、信号受信部21、電圧値取得部22、表示部23、操作部24、メモリ25、時間閾値格納部26、および報知部27と、通信可能に接続されている。これにより、プロセッサ28は、信号受信部21、電圧値取得部22、表示部23、操作部24、メモリ25、時間閾値格納部26、および報知部27を制御し、当該制御により、各部21,22,23,24,25,26,27は、所定の動作を実施する。
信号受信部21は、信号またはデータを、外部端末との間で送受信する。たとえば、本実施の形態に係る信号受信部21は、スイッチ装置2と、通信可能に接続されている。したがって、当該信号受信部21は、スイッチ装置2から、当該スイッチ装置2がONしたタイミング(時点)を表すデータ、および当該スイッチ装置2がOFFしたタイミング(時点)を表すデータなどを、受信する。
電圧値取得部22は、信号またはデータを、外部端末との間で送受信する。たとえば、本実施の形態に係る電圧値取得部22は、電圧計5と、通信可能に接続されている。したがって、当該電圧値取得部22は、電圧計5から、当該電圧計5が測定した電圧値を表す信号を、受信(取得)する。上述したように、上記電圧値は、継電器4の互いに開閉する一対の接点4b1,4b2間の電位差である。
表示部23は、各種画像を表示する、モニタである。表示部23は、プロセッサ28における各種解析の結果等を、視認可能に表示することができる。また、操作部24を介したユーザからの指示に応じて、表示部23は、所定の情報を、視認可能に表示することもできる。たとえば、表示部23は、メモリ25および時間閾値格納部26に格納されている情報(データ)を、視認可能に表示してもよい。また、表示部23は、所定の通知などを、視認可能に表示してもよい。たとえば、表示部23として、液晶モニタ等を採用することができる。
操作部(時間閾値入力部と把握できる)24は、ユーザからの、所定の操作(指示)を受け付ける部分である。たとえば、当該操作部24は、マウスおよびキーボードなどから、構成される。ここで、表示部23として、タッチパネル式のモニタを採用した場合には、表示部23は、表示機能だけでなく、操作部24としての機能をも有する。
メモリ25は、各種データを記憶する。当該メモリ25は、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)等を含む。たとえば、メモリ25には、プロセッサ28の動作等に用いられる各種プログラムが、変更可能に格納されている。また、メモリ25は、信号受信部21が取得したスイッチ装置2からのデータ(スイッチングのタイミングを示すデータ)、および電圧値取得部22が取得した電圧計5からの電圧値データ等を、格納する。メモリ25は、格納されている各種データを、格納後、予め設定された所定時間経過した後に、消去してもよい。
時間閾値格納部26は、時間閾値Tthを格納する。ここで、当該時間閾値Tthは、経験則等に基づいて、ユーザにより決定(設定)される。なお、時間閾値格納部26に格納されている時間閾値Tthは、変更可能である。たとえば、操作部24は、時間閾値Tthを可変して入力するための時間閾値入力部として機能する。当該操作部24に対して、ユーザは、所望の時間閾値Tthを、入力する。これにより、時間閾値格納部26に、当該時間閾値Tthが格納(設定)される。なお、既に、時間閾値格納部26内に、時間閾値Tth’が格納されている場合には、ユーザからの操作部24を介した操作により、時間閾値Tth’は、当該操作に応じた時間閾値Tthに変更される。なお、時間閾値格納部26は、所定の時間閾値Tthを、デフォルトとして有していてもよい。
報知部27は、後述するプロセッサ28の解析結果に基づいて、継電器4が劣化している旨を報知する。たとえば、報知部27が、スピーカ等を含む場合には、報知部27は、所定の音を、出力する。また、たとえば、報知部27が、所定の光を出力する部材を含んでいる場合、当該報知部27は、当該所定の光を出力する。なお、表示部23に、当該報知部27の機能を持たせることができ、この場合には、所定の情報(継電器4の劣化を示す情報)が、表示部23に、視認可能に表示される。
プロセッサ28は、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。たとえば、プロセッサ28は、メモリ25に格納されている各プログラムおよび各データを読み込む。また、プロセッサ28は、読み込んだプログラムに従い、各部21-27を制御し、所定の動作(機能)を実行させる。また、プロセッサ28は、読み込んだプログラムに従い、当該プロセッサ28内(プログラムによって構成される各ブロック28a,28b)において、所定の演算、解析、処理等を実施する。なお、プロセッサ28が実行する各機能の一部又は全部を、一つ或いは複数の集積回路等によりハードウェア的に構成してもよい。
図2に示すように、本実施の形態に係るプロセッサ28は、所定の動作を実現するためにプログラム化された、接点バウンス時間決定部28aおよび状態判定部28bを、機能ブロックとして、備える。なお、各ブロック28a,28bの動作は、後述する動作の説明において、詳述される。
(継電器状態判定システム100の動作)
次に、継電器状態判定システム100における、継電器4が劣化したか否かの判定動作を、図3に示すフローチャートを用いて説明する。
図3を参照して、スイッチ装置2は、OFF状態からON状態に切り替わったとする(ステップS1)。当該スイッチ装置2は、当該切り替わった時点を、タイミングデータとして、継電器状態判定装置10へと送信する(ステップS2)。継電器状態判定装置10の信号受信部21は、当該送信されたタイミングデータを、受信する。なお、メモリ25は、信号受信部21が受信したタイミングデータを、格納する。
一方で、電圧計5は、スイッチ4において、第1の接点4b1と第2の接点4b2との間の電圧を、測定する(ステップS3)。そして、電圧計5は、測定結果である電圧値を、継電器状態判定装置10へ送信し、継電器状態判定装置10の電圧値取得部22は、当該電圧値を受信する(ステップS4)。メモリ25は、電圧値取得部22が受信した電圧値を、格納する。ここで、電圧計5は、常時、上記一対の接点4b1,4b2間の電圧値を測定していてもよい。または、スイッチ装置2がON状態への切り替わりの時点と、ほぼ同じタイミングで、電圧計5は、当該電圧値測定を開始してもよい。
次に、プロセッサ28の接点バウンス時間取得部28aは、一対の接点4b1,4b2が示す接点バウンス時間Tbを求める(ステップS5)。具体的に、接点バウンス時間取得部28aは、継電器4に対するオン指示後(ステップS1後)の、接点4b1、4b2間の電圧値の時間変化に基づいて、当該接点バウンス時間Tbを求める。接点バウンス時間Tbとは、継電器4の1次側のコイル4a1への通電をオンさせるとき、2次側で閉じようとする接点4b1,4b2相互の衝突によって生じる接点間の開閉現象が、間欠的に継続している期間のことである。
ここで、図4は、継電器4に対するオン指示以後(ステップS1以後)の、接点4b1、4b2間の電圧値の時間変化を示している。図4の縦軸は、接点4b1、4b2間の電圧値(V)であり、図4の横軸は、時間(ms)である。接点バウンス時間決定部28aが、メモリ25から、継電器4に対するオン指示以後(ステップS1以後)の接点4b1、4b2間の電圧値を、読み出す。これにより、接点バウンス時間決定部28aは、図4に例示する、継電器4に対するオン指示以後(ステップS1以後)の、接点4b1、4b2間の電圧値の時間変化を示すグラフ(電圧波形Vw)を、生成することができる。
接点バウンス時間決定部28aは、図4に例示された電圧波形Vwに基づいて、接点バウンス時間Tbを求める。たとえば、接点バウンス時間決定部28aは、電圧波形Vwにおいて、継電器4に対するオン指示以後、最初に、所定時間継続して0Vとなっている、電圧領域Vtを検出する。そして、接点バウンス時間決定部28aは、継電器4に対するオン指示後から、当該検出した電圧領域Vtの先頭時点までの時間を、接点バウンス時間Tbとして、決定する(図4参照)。
なお、図4は、継電器4が新しい場合の、電圧波形Vwを例示している。図5は、長期間使用された継電器4における、電圧波形Vyを例示している。図5に例示する電圧波形Vyにおいて、継電器4に対するオン指示以後、複数回、0Vが観測される。しかしながら、電圧領域Vmより前に観測される0Vの期間は、上記所定時間未満である。したがって、接点バウンス時間Tbを求める際には、所定時間より短い期間に渡り0Vである電圧領域は、使用されない。図5の例では、電圧波形Vyにおいて、継電器4に対するオン指示以後、最初に、所定時間継続して0Vとなっている部分は、電圧領域Vmである。したがって、図5の例では、接点バウンス時間決定部28aは、継電器4に対するオン指示後から、当該検出した電圧領域Vmの先頭時点までの時間を、接点バウンス時間Tbとして、決定する(図5参照)。
なお、接点バウンス時間Tbは、ユーザにより求めてもよい。たとえば、接点バウンス時間決定部28aが、図4,5に例示する電圧波形Vw,Vyを作成する。その後、プロセッサ28による制御により、表示部23は、当該電圧波形Vw,Vyを表示する。ユーザは、表示部23に表示された電圧波形Vw,Vyを参照し、電圧波形Vw,Vyに基づいて、接点バウンス時間Tbを決定する。
次に、図3のステップS6で、接点バウンス時間決定部28aは、上記の接点バウンス時間Tbを、状態判定部28bへ送信する。状態判定部28bは、時間閾値格納部26に格納されている時間閾値Tthを読み出す。そして、状態判定部28bは、接点バウンス時間Tbと、時間閾値Tthとを比較して、継電器4が劣化したか否かを判定する(ステップS6)。
ここで、上記から分かるように、ステップS6の比較処理で用いられる接点バウンス時間は、ステップS5において求められた、接点バウンス時間Tbである。また、ステップS6の比較処理で用いられる時間閾値は、継電器状態判定装置10の時間閾値格納部26において、予め設定されている時間閾値Tthである。
上述したように、時間閾値Tthは、経験則等に基づいて、ユーザにより設定される。図6は、接点バウンス時間Tbと、接点4b1,4b2の開閉回数との、関係を例示している。図6の縦軸は、接点バウンス時間Tb(秒)であり、図6の横軸は、接点4b1,4b2の開閉回数である。図6に例示するように、一般的に、継電器4の開閉回数が増加すると、接点バウンス時間Tbは、徐々に長くなる。ユーザは、図6に例示する接点バウンス時間の測定結果、継電器4の使用状況、および予想される継電器4の故障の時点(継電器4の開閉が正常に動作しなくなると予想される時点)等を加味して、経験則に基づいて、時間閾値Tthを設定する。なお、図6の例では、時間閾値Tthは、8msに設定されている。つまり、図6の例では、ユーザは上記各要素を勘案し、使用される継電器4の接点バウンス時間Tbが8ms以上になったとき、当該継電器4が劣化したと、当該ユーザは判断している。
図3のステップS6において、具体的に、状態判定部28bは、接点バウンス時間Tbが、時間閾値Tth以上であるか否かを判断する。状態判定部28bが、接点バウンス時間Tbが、時間閾値Tth未満であると判定したとする(ステップS6で「NO」)。この場合、図3に示すように、継電器状態判定処理は、終了する。
他方、状態判定部28bが、接点バウンス時間Tbが、時間閾値Tth以上であると判定したとする(ステップS6で「YES」)。この場合、状態判定部28bは、報知部27を制御し、当該報知部27は、継電器4が劣化している旨を報知する(ステップS7)。その後、継電器状態判定処理は、終了する。
なお、状態判定部28bは、接点バウンス時間Tbと時間閾値Tthとの比較に加えて、接点4b1、4b2間の電圧値の時間変化示す電圧波形にも基づいて、継電器4の劣化を判断してもよい。
(効果)
従来技術で述べたように、継電器の動作時間等に基づいて、継電器の寿命を診断する場合、継電器が劣化したか否かを判定する精度が低下する、という問題があった。図7は、継電器の動作時間と、当該検電器の開閉回数との関係を例示する、一実験データを示している。図7で示されているサンプル#1~#5は、同じ種類(型番)の継電器であり、同じ条件で実験されている。図7の実験例から分かるように、同じ種類(型番)の継電器であっても、動作時間等に関しては、個体差が大きい。したがって、継電器の動作時間等に基づいて、継電器の寿命を予測するのは困難である。
これに対して、本実施の形態では、接点バウンス時間取得部28aは、継電器4に対する接点オン指示後の接点バウンス時間Tbを求める。そして、状態判定部28bは、接点バウンス時間Tbと時間閾値Tthとを比較して、継電器4が劣化したか否かを判定する。ここで、継電器4の接点バウンス時間に関しては、継電器4の個体差は小さいことが経験的に分かっている。したがって、本実施の形態によれば、継電器4が劣化したか否かを精度良く判定することができる。
また、本実施の形態では、接点バウンス時間Tbが時間閾値Tth以上であると判定されたとき(ステップS6で「YES」)、報知部27は、継電器4が劣化している旨を報知する。よって、ユーザは、継電器4を交換する等の対策を迅速にとることができる。
また、本実施の形態では、時間閾値Tthを可変して入力するための操作部(時間閾値入力部)24を、さらに備えている。したがって、たとえば、継電器4の使用状況の変更に応じて、ユーザは、適正な時間閾値Tthを、適宜、設定することができる。
上述の継電器状態判定方法(図3)をコンピュータに実行させるための、ソフトウェア(コンピュータプログラム)を、CD(コンパクトディスク)、DVD(デジタル万能ディスク)、フラッシュメモリなどの、非一時的(non-transitory)にデータを記憶することが可能な記録媒体に、記録してもよい。このような記録媒体に記録されたソフトウェアを、パーソナルコンピュータ、PDA(パーソナル・デジタル・アシスタンツ)、スマートフォンなどの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータに、上述の継電器状態判定方法を実行させることができる。
また、上述の実施の形態では、プロセッサ28はCPUを含むものとしたが、これに限るものではない。プロセッサ28は、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの、論理回路(集積回路)を含むものとしてもよい。
以上の実施の形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。
2 スイッチ装置
4 継電器
4a コイル
4b スイッチ
5 電圧計
10 継電器状態判定装置
22 電圧値取得部
28a 接点バウンス時間決定部
28b 状態判定部
100 継電器状態判定システム

Claims (6)

  1. 1次側のコイルへの通電をオンオフすることによって2次側の接点を開閉するタイプの継電器が、劣化したか否かを判定する、継電器状態判定装置であって、
    前記継電器の互いに開閉する一対の接点間の電圧値を直接取得する、電圧値取得部と、
    前記継電器に対するオン指示後の前記電圧値の時間変化に基づいて、前記一対の接点が示す接点バウンス時間を求める、接点バウンス時間取得部と、
    前記接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、前記継電器が劣化したか否かを判定する、状態判定部とを、備える、
    継電器状態判定装置。
  2. 請求項1に記載の継電器状態判定装置において、
    前記接点バウンス時間が前記時間閾値以上であると判定されたとき、前記継電器が劣化している旨を報知する、報知部を、さらに備えている、
    ことを特徴とする継電器状態判定装置。
  3. 請求項1に記載の継電器状態判定装置において、
    前記時間閾値を可変して入力するための時間閾値入力部を、さらに備えている、
    ことを特徴とする継電器状態判定装置。
  4. 継電器が劣化したか否かを判定する、継電器状態判定システムであって、
    1次側のコイルと、前記1次側コイルへの通電をオンオフすることによって開閉する2次側の一対の接点とを有する、継電器と、
    前記継電器の前記一対の接点間の電圧値を直接測定する、電圧計と、
    前記電圧計と通信可能に接続された、継電器状態判定装置とを、備え、
    前記継電器状態判定装置は、
    前記電圧計から前記電圧値を取得する、電圧値取得部と、
    前記継電器に対するオン指示後の前記電圧値の時間変化に基づいて、前記一対の接点が示す接点バウンス時間を求める、接点バウンス時間取得部と、
    前記接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、前記継電器が劣化したか否かを判定する、状態判定部とを、備える、
    継電器状態判定システム。
  5. 1次側のコイルへの通電をオンオフすることによって2次側の接点を開閉するタイプの継電器が、劣化したか否かを判定する、継電器状態判定方法であって、
    前記継電器の互いに開閉する一対の接点間の電圧値を直接取得し、
    前記継電器に対するオン指示後の前記電圧値の時間変化に基づいて、前記一対の接点が示す接点バウンス時間を求め、
    前記接点バウンス時間と、予め設定されている時間閾値とを比較して、前記継電器が劣化したか否かを判定する、
    継電器状態判定方法。



  6. 請求項5に記載の継電器状態判定方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
JP2018230735A 2018-12-10 2018-12-10 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム Active JP7047739B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018230735A JP7047739B2 (ja) 2018-12-10 2018-12-10 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム
EP19895535.3A EP3872832A4 (en) 2018-12-10 2019-11-21 RELAY STATUS DETERMINATION DEVICE, RELAY STATUS DETERMINATION SYSTEM, RELAY STATUS DETERMINATION METHOD AND PROGRAM
CN201980077826.9A CN113168996A (zh) 2018-12-10 2019-11-21 继电器状态判定装置、继电器状态判定系统、继电器状态判定方法及程序
PCT/JP2019/045579 WO2020121768A1 (ja) 2018-12-10 2019-11-21 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム
US17/311,901 US20220026491A1 (en) 2018-12-10 2019-11-21 Relay state determination device, relay state determination system, relay state determination method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018230735A JP7047739B2 (ja) 2018-12-10 2018-12-10 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020095786A JP2020095786A (ja) 2020-06-18
JP7047739B2 true JP7047739B2 (ja) 2022-04-05

Family

ID=71076386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018230735A Active JP7047739B2 (ja) 2018-12-10 2018-12-10 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220026491A1 (ja)
EP (1) EP3872832A4 (ja)
JP (1) JP7047739B2 (ja)
CN (1) CN113168996A (ja)
WO (1) WO2020121768A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7457580B2 (ja) 2020-06-01 2024-03-28 株式会社日立製作所 トラフィック制御方法、受信機、及び通信システム
DE102021212834A1 (de) * 2021-11-16 2023-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Mechanischer Schalter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011215131A (ja) 2010-03-18 2011-10-27 Ricoh Co Ltd リレー故障検出装置、電源装置、画像形成装置、リレー故障検出方法、及びリレー故障検出プログラム
JP2012199114A (ja) 2011-03-22 2012-10-18 Panasonic Corp 電磁開閉装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199963A (en) * 1981-06-03 1982-12-08 Hitachi Ltd Testing method for relay
JPH06243768A (ja) * 1993-02-19 1994-09-02 Sanyo Electric Co Ltd リレーの故障検出装置
JPH11316262A (ja) * 1998-04-30 1999-11-16 Ando Electric Co Ltd Ic試験装置
JP2011210546A (ja) 2010-03-30 2011-10-20 Yamatake Corp リレーの寿命予測装置
CN104272421B (zh) * 2012-03-12 2016-10-26 伊顿公司 包括提供控制和/或监测的处理器的继电器
KR101456339B1 (ko) * 2012-11-30 2014-11-03 엘에스산전 주식회사 부족 전압 계전기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011215131A (ja) 2010-03-18 2011-10-27 Ricoh Co Ltd リレー故障検出装置、電源装置、画像形成装置、リレー故障検出方法、及びリレー故障検出プログラム
JP2012199114A (ja) 2011-03-22 2012-10-18 Panasonic Corp 電磁開閉装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020121768A1 (ja) 2020-06-18
EP3872832A4 (en) 2022-07-20
JP2020095786A (ja) 2020-06-18
CN113168996A (zh) 2021-07-23
EP3872832A1 (en) 2021-09-01
US20220026491A1 (en) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7047739B2 (ja) 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム
JP2011210546A (ja) リレーの寿命予測装置
JP7120072B2 (ja) プリチャージ制御装置
US11854752B2 (en) Relay state prediction device, relay state prediction system, relay state prediction method, and non-transitory computer readable medium
JP5868553B1 (ja) 遮断器特性監視装置
US20230188129A1 (en) Aging protection techniques for power switches
US9048049B2 (en) Electromagnetic opening/closing device
JP6973365B2 (ja) 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム
JP2014235060A (ja) 故障検出装置
JP7067033B2 (ja) 給電制御装置、給電制御方法及びコンピュータプログラム
JP2015233217A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
JP7346597B2 (ja) エレメンタリリレーの故障を予測する方法及び装置
JP7437189B2 (ja) 試験装置および有接点リレーの劣化判定方法
JP2020016345A (ja) 溶解状態判定装置
JP2008298562A (ja) 自己診断機能付き近接センサ
JP2005019243A (ja) 接点寿命判定装置
JP6400347B2 (ja) 検査装置
WO2022219708A1 (ja) リレー出力信号の監視装置、監視システム及び監視方法
JP2018147248A (ja) 繰り返し動作機構の寿命予測装置および寿命予測方法
JP2020042995A (ja) リレー劣化判定装置および方法
TW201530552A (zh) 漏電偵測方法及記憶體
JP2010044013A (ja) 半導体装置の試験方法
KR20190037656A (ko) 릴레이 융착 진단 장치 및 방법
JP2018005800A (ja) 電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211111

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: 20220222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220307

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7047739

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150