JPH01274323A - リレーの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ヒータ等の負荷へ交流電源を通電制御するの
に利用されるリレーの制御装置に関するものである。

従来の技術 従来、この種のリレーの制御装置は第６図に示すような
構成であった。第６図において、交流電源１を負荷２に
通電するリレー接点６を設け、このリレー接点６は、リ
レー接点動作手段４により駆動するりレーコイ／Ｉ／３
を介して動作する構成である。そしてりンー接点６を動
作させた後、リレー接点検知手段６を介してリレー接点
６が実際に動作した事を検知する迄の時間を動作時間測
定手段７により測定する。具体的には、第７図に示す入
力回路構成において、交流電源１がリレーの接点６を介
して負荷２に通電されているかどうかを、抵抗１３，１
４．ダイオード１６および変換回路１７によシ検知して
いる。すなわち、接点６が閉じられると第７図のａ点に
第８図ａに示す交流波形が発生し、抵抗１３．１４およ
びダイオード１６により第８図ａの波形を第８図すの波
形に整形する。この第８図に示された波形すを波形Ｃに
変換する変換回路１７は電圧がハイからローに、あるい
は、ローからハイに変換する時のある範囲の電圧レベル
に対してのみハイの電圧を出力するものである。また、
リレー接点６が閉じたときに変換回路の入力側に発生す
る電圧に対してもハイの電圧を出力するものである。第
７図に示した構成によシ、第９図に示すように、リレー
コイルへの出力すに対するマイコン等への入力ｄが得ら
れることとなり、従って、リレー接点の動きが認識でき
る。すなわち、リレーコイルへの出力すが、リレー接点
駆動出力のことであシ、それに対してリレー接点人力Ｃ
がマイコン等への入力ｄにより得られることになる。す
なわち、入力ｄが常にハイの□　　電圧となる時点１ａ
をリレー接点６が実際にオンした時点と判断し、この両
者の時間差が実際に必要なリレー接点の動作時間となる
。

また、次回のリレー接点の０Ｎ１０ＦＦ動作が、最適な
位相で行なわれるように、前記動作時間測定手段７によ
り得られた測定時間をもとにリレー接点動作手段４の動
作位相を決定している。

このように、リレーの接点の動作位相に注意を要するの
は、第１０図に示すように、リレー接点がＯＦＦする場
合に交流電源の半波位相に対して、リレー接点が動作し
た位相ａ、または、位相すの残り位相（斜線部）がアー
ク火花が発生するようになっており、極力、リレー接点
の劣化を防ぐため、このようなアーク火花を少なくする
ように、できるだけ交流電源のゼロクロス位相付近で、
かつ、ゼロクロス位相より前の位相で０Ｎ１０ＦＦする
ようにする事が望ましいためである。

また、リレーの動作時間は、リレーの種類や経年変化等
により一定でないため、リレーの全位相について検知す
る必要がある。

発明が解決しようとする課題 しかし従来の構成では、リレー接点６の開閉状態を検知
するために、常時リレー接点動作手段を動作するため、
リレー制御以外の他の入出力やシーケンスを無視して行
わなければならず、処理能力の少ないマイクロコンピュ
ータでは他の機器の制御とリレーの制御とを並行して処
理することが困難であった。

本発明は上記課題に鑑み、リレーの動作制御を他の入出
力あるいはシーケンス制御とともに行えるようにするこ
とを目的とする。

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、交流電源の位相
を検出する位相検知手段と、前記交流電源から負荷への
通電制御を行なうリレー接点と、前記リレー接点の動作
制御を行なうリレー接点動作手段と、前記リレー接点の
動作状態を前記交流電源の特定の位相において検知する
リレー接点検知手段と、前記リレー接点動作手段によシ
リレー接点を動作させる信号を与えた後、リレー接点検
知手段による検知信号を入力するまでの動作時間を測定
する動作時間測定手段と、前記動作時間測定手段から得
た情報をもとに、リレー接点の動作する位相が、前記交
流電源の特定の位相にて実現するように、前記のリレー
接点動作手段に補正を与えるためのリレー接点補正手段
と、前記リレー接点補正手段によシ、前記交流電源の特
定の位相にてリレー接点の動作が実現されたことを記憶
するリレー接点補正終了記憶手段とを備え、前記リレー
接点補正終了記憶手段の情報に応じて前記リレー接点補
正手段の補正内容を変更する構成としている。

作　　用 この構成によシ、一定期間、リレー接点検知手段を動作
させ、その動作期間内に動作していなければリレー動作
を補正するため、再度この補正した動作タイミングで行
うことにより一定期間内でリレー接点の動作を検知でき
る。

実施例 以下、本発明の実施例について第１図〜第６図を参照し
て説明する。第１図においてリレー接点補正終了記憶手
段１８は、リレー接点が一度でも交流電源の適切な位相
（例えば交流電源１の＜ａ＞位相等）において動作変更
された事があるかどうかを記憶したものである。又、第
２図は、本発明に用いられるリレー接点検出手段の一実
施例を示しておシ、この回路構成によシ得られる各部の
波形を、リレー接点の開閉の状態に応じて第３図に示し
である。

上記構成において動作を説明すると、リレー接点が、開
いている場合には、負荷１２と抵抗１３及びダイオード
１６を介して一方向にのみ電流が流れるため第３図ｄの
へ区間のように、交流波形ａに対して一方向にのみ入力
信号が発生する。−方リレー接点が閉じた場合には、ダ
イオード１５を通して交流電流が流れる事はなく、変わ
って抵抗１３と抵抗１４による分割電圧がマイコン等１
６への入力信号として発生する事になる。ここでリレー
コイ／ｌ／３に駆動信号を与えてから、実際にリレー接
点６が動作する迄には、第３図のｂ（！：Ｃに示したよ
うに、若干の時間的なずれが生ずるため、リレーコイル
の駆動のタイミングには注意が必要となる。また、リレ
ー接点すが開閉する場合、電気特性上、火花等が発生す
る可能性が高く、その火花の大きさによシ、リレー接点
６の寿命が影響を受ける割合も大きくなるものである。

また、他の回路構成に与えるノイズも、その火花の大き
さに比例しており、なるべく火花が飛びにくい位相にお
いてリレー接点の開閉動作を行なう事が望まれる。ここ
で過去のデータから、火花が大きいのはリレー接点を閉
じるよシ開く場合の方が大きく、また、第１図の＜ｂ＞
の位相あたりが最も大きく、位相が＜ａ＞に近づくほど
、徐々に火花が小さくなシ位相＜ａ＞では、ごく微かじ
か火花が飛ばない事が確かめられている。そこでリレー
接点の開閉動作を、第１図の１の＜ａ＞の位相で行なう
ように第２図の回路図を用いて実現する方法を、具体的
に第４図のフローチャートで示している。ここで、リレ
ー接点が特定の位相で動作した場合に、次からのリレー
接点の開閉動作への補正内容を変更できるのは、リレー
接点を開放、あるいは閉鎖する場合に、リレーコイル駆
動の制御を与えてから、実際にリレー接点が動作する迄
の時間が各リレーによってほぼ一定であシ、そのために
このようなリレー接点の補正作業が可能となるものであ
る。

次に、第４図のフローチャートの内容について説明を加
える。まず、このシステムの電源を投入され、システム
が作業可能となったばかシの時には、リレーの動作時間
がわからないので適当な動作時間を初期セットしておく
。

次に実際にリレーコイルを駆動してみてリレー接点を動
作させた場合、第３図に示されるようにへ区間とＢ区間
のような異なった入力信号がマイコン等の入力端子に加
えられる事となる。ここで、リレー接点の開閉動作が、
第６図の１−６〜１−１２の間で行なわれた場合には問
題はないが、ｉ＝０〜ｔ−ａの間で行なわれた場合は、
リレー接点の状態にかかわらず入力信号はＨｔｇｈレベ
／Ｉ／（第６図のす、　　ｃ参照）であるので、正確な
動作位相が検出されない事になる。そこで、まだ−度も
第６図の１−６−ｉ−１２の位相でリレー接点の開閉動
作が検知されていない場合、リレーコイル駆動への出力
信号を発生する位相を１８００ずらす等によシ、次回の
接点の開閉動作は、ｉ−６〜１−１２の間で実施される
可能性が高くなる。そして、五−〇〜１−１２の間で実
施された場合には、理想のリレー接点動作位相が１−１
１とした場合、１−１１との位相差が次回のリレーコイ
ル駆動の位相にフィードバックする事となる。また、−
度でも、リレー接点の開閉動作が理想の位相（例えば１
−１１）で行なわれた場合には、その後、仮シにｔ−ｏ
−１−ｅの間でリレー接点の開閉動作が行なわれたとし
ても、前述のように、リレーの動作時間は、各リレーに
よって、はぼ一定であるため１−１１を狙ってリレーコ
イル駆動を制御した場合１−１２〜ｉ−１の範囲でリレ
ー接点が動作している可能性が高く、従って次回のリレ
ーコイルの駆動位相の修正は１８ｏ０の位相幅をやめて
微かな位相幅を適用するようにする。

また、リレー接点が開放する時と閉鎖する時では、その
リレーの動作時間が異なるため、各々のリＶ−で、補正
値を変えるようにしたものである。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、リ
レー接点の検知回路を従来よシ安価な構成で実現し、し
かも、リレー接点の検知を常時行う必要もないため出力
ポートの少ないマイクロコンピュータにおいても十分に
他の制御を合わせて実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の害施例を示すリレーの制御装置のブロ
ック図、第２図は同リレー接点の検知回路の回路図、第
３図は第２図の各部の波形を示すタイミング図、第４図
は同制御を示すフローチャート、第６図は同リレー接点
の状態に応じた電圧波形を示す図、第６図は従来例のリ
レー制御装置を示すブロック図、第７図は同リレー接点
検知回路の回路図、第８図は第７図に示した回路の各部
の波形図、第９図は第７図の回路の一部の電圧波形を示
すタイミング図、第１０図はリレー接点の動作とアーク
火花の状態を説明する図である。 １・・・・・・交流電源、２・・・・・・負荷、３・・
・・・・リレーコイル、４・・・・・・リレー接点動作
手段、６・・・・・・リレー接点検知手段、６・・・・
・・リレー接点、７・・・・・・動作時間測定手段、８
・・・・・・リレー接点補正手段、１６・・・・・・マ
イコン等の信号入力装置、１８・・・・・・リレー接点
補正終了記憶手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３　
・−リ　　し　　−　コ　　イ　　ル第１図　　　　　
　　６−・リレー接太第２図 第３図 第４図 Ｑｌ 第４図 易５聞参規の早 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源の位相を検出する位相検知手段と、前記交流電
   源から負荷への通電制御を行なうリレー接点とを前記リ
   レー接点の動作制御を行なうリレー接点動作手段と、前
   記リレー接点の動作状態を前記交流電源の特定の位相に
   おいて検知するリレー接点検知手段と、前記リレー接点
   動作手段によりリレー接点を動作させる信号を与えた後
   、リレー接点検知手段による検知信号を入力するまでの
   動作時間を測定する動作時間測定手段と、前記動作時間
   測定手段から得た情報をもとに、リレー接点の動作する
   位相が、前記交流電源の特定の位相にて実現するように
   、前記のリレー接点動作手段に補正を与えるためのリレ
   ー接点補正手段と、前記リレー接点補正手段により、前
   記交流電源の特定の位相にてリレー接点の動作が実現さ
   れたことを記憶するリレー接点補正終了記憶手段とを備
   え、前記リレー接点補正終了記憶手段の情報に応じて前
   記リレー接点補正手段の補正内容を変更するリレーの制
   御装置。